CN118271804A - 一种全生物降解渗水地膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉提供了一种全生物降解渗水地膜，属于地膜生产技术领域。本发明根据地域和作物种植需求设计全生物降解渗水地膜的工艺配方，制备的全生物降解渗水地膜可以取代普通地膜产品，能够在作物覆盖生长周期内集合雨水资源，实现渗水、保水、增温、调温、微透气、生物降解等可控性使用，同时本发明使用后降解产物为水、二氧化碳、腐殖质、甲烷、无机矿物盐等，不会对土壤造成危害，能够有效改善土壤环境，达到保护环境的目的。
Description
技术领域
本发明属于地膜生产技术领域，具体涉及一种全生物降解渗水地膜。
背景技术
地膜即地面覆盖薄膜，用于地面覆盖，以提高土壤温度，保持土壤水分，维持土壤结构，防止害虫侵袭作物和某些微生物引起的病害等，促进植物生长的功能。地膜覆盖栽培是1978年引进的一项成功的农业增产技术，是我国传统农业技术向现代化、集约化发展的重大技术改革，目前，已在全国32个省、市、自治区的40多种农作物上大面积推广使用。但是地膜均系高分子化合物聚乙烯和聚氯乙烯，属于不可分解塑料。废旧地膜如果滞留在土壤中，将形成永久性白色垃圾，就是所谓的农业用膜污染，又称农业“白色污染”。
土壤中的残留地膜会影响土壤含水率、土壤容重、土壤孔隙率、土壤透气性和渗透性等，抑制农作物生长发育，降低农作物产量，同时在牛羊误食后还会阻隔食道影响消化，威胁人畜健康。
因此，如何设计一种具有渗水、保水、增温、调温、微透气、生物分解等功能的全生物降解渗水地膜对于保持墒情和改善土壤环境方面具有重要意义。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种全生物降解渗水地膜。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种全生物降解渗水地膜，由以下质量百分比含量的原料制备而成：聚乳酸15-25％、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯45-60％、聚己内酯12.5-20％、甲壳素2.5-3％、硫酸钙4-5％、增强助剂2.5-3％、地膜耐老化剂2.5-3％。
优选的，原料还包括5-7.5％质量百分比含量的黑色母料。
本发明的另一目的是提供一种全生物降解渗水地膜的制备方法，具体包括如下步骤：
S1：按照地域和作物种植需求设计全生物降解渗水地膜的工艺配方和降解周期，采购相应的原料；
S2：按相应的质量百分比，称取步骤S1中的原料；
S3：将上述称取的原料投入SRL50高速混合机中，混合搅拌15min，搅拌均匀；
S4：将混合好的原料投入至SJ30/65塑料挤出机的料斗中，控制塑料挤出机的温度为140-180℃，启动塑料挤出机，原料经塑化挤出、吹胀和分切收卷，制备得到全生物降解渗水地膜；
S5：对步骤S4中制得的全生物降解渗水地膜进行宽度、厚度、物理机械性能以及渗水性能的检测，检测合格后包装入库。
经由上述的技术方案可知，本发明提供了一种全生物降解渗地膜，有益效果是：
1)本发明可以取代普通地膜产品，能够在作物覆盖生长周期内集合雨水资源，实现渗水、保水、增温、调温、微透气、生物降解等可控性使用；
2)本发明使用后降解产物为水、二氧化碳、腐殖质、甲烷、无机矿物盐等，不会对土壤造成危害，能够有效改善土壤环境，达到环境保护的目的。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处描述和示出的本发明实施例可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例所涉及的试剂均为市售渠道采购，未提及的方法为常规实验方法，在此不再一一赘述。
以下为示例性说明：
聚乳酸选用上海聚晋新材料有限公司的FY804型聚乳酸；
聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯选用珠海万通化工有限公司的D30F20型聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯；
聚己内酯选用湖南聚仁化工新材料科技有限公司的PCL-6800型聚己内酯高聚物；
甲壳素选用尚昆集团(贵州毕节)的OBE型甲壳素；
硫酸钙选用东莞市乔科化学有限公司的AR/500G型硫酸钙；
增强助剂为兰州金谷助剂有限公司产品；
地膜耐老化剂选用北京天罡助剂有限公司的362型地膜专用耐老化剂；
黑色母料选用山东中艺橡塑有限公司的B100型专用黑色母料。
实施例1
一种全生物降解渗水地膜，由以下质量百分比含量的原料制备而成：聚乳酸21％、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯50％、聚己内酯15％、甲壳素3％、硫酸钙5％、增强助剂3％、地膜耐老化剂3％。
制备方法如下：按上述质量百分比称取原料后，投入SRL50高速混合机中，混合搅拌15min，搅拌均匀；将混合好的原料投入至SJ30/65塑料挤出机的料斗中，控制塑料挤出机的温度为140-180℃，启动塑料挤出机，原料经塑化挤出、吹胀和分切收卷。
通过上述原料制得800×0.01mm的白色全生物降解渗水地膜。
实施例2
一种全生物降解渗水地膜，由以下质量百分比含量的原料制备而成：聚乳酸25％、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯45％、聚己内酯17.5％、甲壳素2.5％、硫酸钙5％、增强助剂2.5％、地膜耐老化剂2.5％。
制备方法如下：按上述质量百分比称取原料后，投入SRL50高速混合机中，混合搅拌15min，搅拌均匀；将混合好的原料投入至SJ30/65塑料挤出机的料斗中，控制塑料挤出机的温度为140-180℃，启动塑料挤出机，原料经塑化挤出、吹胀和分切收卷。
通过上述原料制得1200×0.01mm的白色全生物降解渗水地膜。
实施例3：
一种全生物降解渗水地膜，由以下质量百分比含量的原料制备而成：聚乳酸15％、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯60％、聚己内酯12.5％、甲壳素2.5％、硫酸钙5％、增强助剂2.5％、地膜耐老化剂2.5％。
制备方法如下：按上述质量百分比称取原料后，投入SRL50高速混合机中，混合搅拌15min，搅拌均匀；将混合好的原料投入至SJ30/65塑料挤出机的料斗中，控制塑料挤出机的温度为140-180℃，启动塑料挤出机，原料经塑化挤出、吹胀和分切收卷。
通过上述原料制得1300×0.01mm的白色全生物降解渗水地膜。
实施例4：
一种全生物降解渗水地膜，由以下质量百分比含量的原料制备而成：聚乳酸20％、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯50％、聚己内酯12.5％、甲壳素2.5％、硫酸钙5％、增强助剂2.5％、地膜耐老化剂2.5％、黑色母料5％。
制备方法如下：按上述质量百分比称取原料后，投入SRL50高速混合机中，混合搅拌15min，搅拌均匀；将混合好的原料投入至SJ30/65塑料挤出机的料斗中，控制塑料挤出机的温度为140-180℃，启动塑料挤出机，原料经塑化挤出、吹胀和分切收卷。
通过上述原料制得800×0.01mm的黑色全生物降解渗水地膜。
实施例5：
一种全生物降解渗水地膜，由以下质量百分比含量的原料制备而成：聚乳酸17.5％、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯45％、聚己内酯20％、甲壳素2.5％、硫酸钙4％、增强助剂2.5％、地膜耐老化剂2.5％、黑色母料6％。
制备方法如下：按上述质量百分比称取原料后，投入SRL50高速混合机中，混合搅拌15min，搅拌均匀；将混合好的原料投入至SJ30/65塑料挤出机的料斗中，控制塑料挤出机的温度为140-180℃，启动塑料挤出机，原料经塑化挤出、吹胀和分切收卷。
通过上述原料制得1200×0.01mm的黑色全生物降解渗水地膜。
实施例6：
一种全生物降解渗水地膜，由以下质量百分比含量的原料制备而成：聚乳酸20％、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯50％、聚己内酯15％、甲壳素2.5％、硫酸钙5％、增强助剂2.5％、地膜耐老化剂2.5％、黑色母料7.5％。
制备方法如下：按上述质量百分比称取原料后，投入SRL50高速混合机中，混合搅拌15min，搅拌均匀；将混合好的原料投入至SJ30/65塑料挤出机的料斗中，控制塑料挤出机的温度为140-180℃，启动塑料挤出机，原料经塑化挤出、吹胀和分切收卷。
通过上述原料制得1300×0.01mm的黑色全生物降解渗水地膜。
对实施例1-6中制得的全生物降解渗水地膜进行检测，检测结果如表1。
1实施例1-6中制得的全生物降解渗水地膜的性能检测表
经国家塑料制品监督检验中心(北京)检测，实施例1-6中制得的全生物降解渗水地膜的性能均符合GB/T 35759-2017中生物降解农用地膜的技术要求。
以实施例1制得的800×0.01mm的白色全生物降解渗水地膜为例，将其进行受控需氧堆肥实验，实验内容如下：
试样：白色800×0.01mm全生物降解渗水地膜；
参比材料：纤维素；
堆肥肥龄：3个月；
实验容器容积：3L；
测定二氧化碳方法：用红外线二氧化碳分析仪连续测量试验容器出口的混合气体，采集并计算放出的二氧化碳量。
依据标准：GB/T 19277.1-2011
实验结果如表2。
表2实施例1制得的800×0.01mm的白色全生物降解渗水地膜的实验结果表
以实施例5制得的1200×0.01mm的黑色全生物降解渗水地膜为例，将其进行受控需氧堆肥实验，实验内容如下：
试样：黑色1200×0.01mm全生物降解渗水地膜；
参比材料：纤维素；
堆肥肥龄：3个月；
实验容器容积：3L；
测定二氧化碳方法：用红外线二氧化碳分析仪连续测量试验容器出口的混合气体，采集并计算放出的二氧化碳量。
依据标准：GB/T 19277.1-2011
实验结果如表3。
表3实施例5制得的1200×0.01mm的黑色全生物降解渗水地膜的实验结果表
从表2-3可知，通过受控需氧堆肥实验证明，实施例1制得的800×0.01mm的白色全生物降解渗水地膜在180d内的生物分解率为87.6％，实施例5制得的1200×0.01mm的黑色全生物降解渗水地膜在180d内的生物分解率为86.2％。在实际使用过程中，本申请制备的全生物降解渗水地膜均能够在回收掩埋后1年内95％降解为对土壤和作物无害的二氧化碳、水、腐殖质、甲烷、无机矿物盐等，不会对土壤造成二次污染，能够达到保护环境的目的。
Claims (3)
1.一种全生物降解渗水地膜，其特征在于，由以下质量百分比含量的原料制备而成：聚乳酸15-25％、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯45-60％、聚己内酯12.5-20％、甲壳素2.5-3％、硫酸钙4-5％、增强助剂2.5-3％、地膜耐老化剂2.5-3％。
2.根据权利要求1所述的一种全生物降解渗水地膜，其特征在于，所述原料还包括5-7.5％质量百分比含量的黑色母料。
3.一种根据权利要求1-2任一项权利要求所述全生物降解渗水地膜的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1：按照地域和作物种植需求选取对应的全生物降解渗水地膜的工艺配方，采购相应的原料；
S2：按相应的质量百分比，称取步骤S1中的原料；
S3：将上述称取的原料投入SRL50高速混合机中，混合搅拌15min，搅拌均匀；
S4：将混合好的原料投入至SJ30/65塑料挤出机的料斗中，控制塑料挤出机的温度为140-180℃，启动塑料挤出机，原料经塑化挤出、吹胀和分切收卷，制备得到全生物降解渗水地膜；
S5：对步骤S4中制得的全生物降解渗水地膜进行宽度、厚度、物理机械性能以及渗水性能的检测，检测合格后包装入库。
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