草纤维农林用薄膜的制造方法技术

本发明专利技术是草纤维农林用薄膜及其制造方法，采用廉价并广泛来源的草纤维如稻草、麦秸或其他禾本科野生植物作原料制成散湿浆（纸浆），用专门的工艺设备和方法将散湿浆制成粘胶并进一步制成薄膜。该薄膜不仅具有使用强复和抗折、抗日晒雨淋、无残毒无污染，保温保墒等性能，而且碎片留在土中能被土壤微生物－降能吸收，提高土壤肥力，解决了用人工合成高分子塑料薄膜覆盖农田，碎片残留土中不被分解吸收而招致土壤结构被破坏影响农作物生长的难题。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
为了土地种植的保温保墒，增强肥力，缩短农作物生长成熟期，国外早在60-70年代就推广应用人工合成高分子塑料薄膜在低温季节复盖农田，达到增产效果。我国于一九七八年开始采用这一先进技术，特别是在农业上大面积推广应用农用地膜技术，已成为我国农业增产的一项重大措施。从我国实践情况看，用于农林上的塑料薄膜，包括各种农作物大棚膜，育秧、种菜用的小棚膜、果树用的薄膜等等，存在主要问题是每年都约有薄膜使用总量的三分之一数量的薄膜碎片残留在土壤中，这些塑料薄膜碎片不易被土壤细菌分解吸收，破坏了土壤结构，隔断土壤水分的毛细作用，严重影响了农林作物的正常生长。70年代末，国外研制成功了用淀粉等做原料的新一代薄膜、解决了碎片残留土中不易被土壤和细菌吸收的问题，但这些薄膜所用原料都不是用草纤维，而是用粮食或木浆、短棉绒做原料，推广应用受到限制。本专利技术的目的就是采用草纤维(如稻草、麦秸、或其他禾本科野生植物等)做原料，运用专门的工艺方法制造出能被土壤微生物降解吸收并具有一定使用性能的新型薄膜，具体做法是将草纤维中的α-纤维素通过一定的方法做成粘胶，然后将粘胶喷成薄膜，并将薄膜通过专门的工艺处理使其达到使用的性能要求。
技术实现思路
如下(一)粘胶的制备(1)将草纤维做成散湿浆。(2)将散湿浆用离心甩干机或挤压机进行脱水，使散湿浆的含水量控制在50-80%范围内。(3)浸碱脱水后的散湿浆，用浓度为18-24%的烧碱溶液，加入少量的聚氧乙烷(如0.05-0.30%)浸泡并搅拌1-1.5小时，使其成碱纤维，挤压或甩干后再进行第二次浸碱。第二次浸碱溶液浓度控制在11-14%范围内，浸泡2-10分钟。(4)压榨经过两次浸碱后的碱纤维素进入压榨工序时，压榨比控制在2-3为宜，压榨的方法可以手压，也可以机械油压。(5)粉碎将碱纤维素用粉碎机进行粉碎，粉碎度控制在粒度为3-4mm。(6)老成将粉碎后的碱纤维素在室温环境中存放12-20小时，并经常搅动，使其纤维素聚合度降低并分布适中，利于提高质量。(7)磺化及溶解老成后的碱纤维素在室温环境中不断搅动的情况下和真空度在600毫米以上汞柱的条件下，加入适量的CS2进行磺化1.5-2.5小时，形成纤维素磺酸酯，然后进行溶解。溶解分两个阶段进行。先用10%左右浓度的碱溶液进行初溶解，同时进行搅拌，2小时后用水稀释，使纤维素脂稀积到含碱量4-8.5%含α-纤维素10%以下，接着进行后溶解。后溶解其方法是在后溶解器内加入增塑剂如3-C8酯类，搅拌3-4小时，使α-纤维素粘胶充分溶解，得到淡黄色粘稠体，达到落球式粘度为小于98秒即可。(8)过滤把磺化溶解后的粘胶用尼龙布进行粗过滤，然后用双面绒丰精过滤，去掉杂质。(9)脱泡熟成过滤后的粘胶含有大量气泡，用抽真空的方法进行脱泡。脱泡后进行熟成，使生胶变成熟胶。熟成时间要掌握好，在14-20℃温度，一般控制在30-48小时之间。熟成后马上进入成膜工序。粘胶制备的工艺流程图如附图一所示。粘胶制备的各个工序中所需的甩干机或挤压机，浸碱机、粉碎机、老成磺化机、后溶解器、过滤机，脱泡熟成机等设备可以选用现有设备，也可以设计制造专用设备组成一个粘胶制备运转系统。(二)成膜成膜工艺流程如附图二所示。(1)喷唇喷唇是控制膜厚度、幅度以及膜面有无疵点和条痕的关键工序。窄缝控制在0.15-0.25mm之间。(2)凝固浴由硫酸和硫酸钠组成溶液，硫酸含量80-140克/升，硫酸钠160-240克/升即可。温度控制在40℃-50℃范围内。(3)再生浴浴液是硫酸溶液，含量为60-100克/升，温度在40℃-70℃范围内。(4)水洗用清水进行水洗，水温控制在50℃-60℃范围内。(5)脱硫脱硫槽内放入0.15-1.5克/升NaOH和0.2-0.4%C3-C8酯类等溶液，温度控制在70-80℃范围内。(6)水洗水温40℃左右。(7)漂白用含氯度1-1.5克/升的次氯酸钠溶液进行漂白，水温不超过30℃。(8)水洗水温不超过40℃。(9)塑化经过两个塑化槽进行塑化，第一道塑化槽是硬脂酸(脂肪酸)铝碱溶液，碱浓度为1.5-2.0%。第二道塑化槽溶液是由磷苯二甲酸二辛酯(或磷苯二甲酸二个酯)及硅溶液(2%)组成。(10)烘干前面定形缸温度为约45℃-50℃，中间可达60-70℃，后面缸温度为40-50℃，最后定形缸膜回渐，室温即可。上述成膜的各道工序可以选用现有的成膜设备，也可以设计制造专用的成膜设备，组成一个膜成形运转系统来完成成膜任务。本专利技术所制造出来的薄膜，不仅具有农用薄膜所需的各项使用性能，而且无残毒无污染，碎片能被土壤和细菌分解吸收，增加了土壤的肥力，同时由于薄膜由亲水变成部分疏水，提高了薄膜保温保墒能力。本专利技术所需的草纤维原材料来源广泛，价格低廉，投资效益高。权利要求1.，包含粘胶的制备和成膜两部分。粘胶的制备由散湿浆开始，经脱水→浸碱→压榨粉碎→老成磺化→溶解→过滤→脱泡→熟成等工序，成膜是由喷唇→凝固浴→再生欲→水洗→脱硫→水洗→漂白→水洗→塑化→烘干等工序组成，本专利技术的技术特性是散湿浆原材料选用草纤维。2.根据权利要求1所述的草纤维农林用薄膜及其制造方法，其特征是湿浆原材料选用稻草、麦秸、或其他禾本科野生植物。3.根据权利要求1和2所述的草纤维农林用薄膜及其制造方法，其特征是第一次浸碱在碱溶液中加入少量的聚氧乙烷，浸碱同时进行搅拌约1-1.5小时。第二次浸碱所用碱溶液浓度比第一次小，浸碱时间短。4.根据权利要求1和2所述的草纤维农林用薄膜及其制造方法，其特征是老成磺化后进行溶解时，先用浓度为10%左右的碱溶液进行初溶解，初溶解同时进行搅拌，2小时后用水稀释，然后进行后溶解。后溶解时加入增塑剂如C3-C8酯类和增强剂如甲醛等，搅拌3-4小时，形成淡黄色粘稠体，然后进入过滤脱泡和熟成等工序。5.根据权利要求1和2所述的草纤维农林用薄膜及其制造方法，其特征是粘胶制备各个工序完成后，马上进入成膜。在成膜过程中进入脱硫工序时，要加入0.5-1.5%，NaOH、0.2-0.4%C3-C8酯类和0.5-2.0%金属皂等溶液。全文摘要本专利技术是草纤维农林用薄膜及其制造方法，采用廉价并广泛来源的草纤维如稻草、麦秸或其他禾本科野生植物作原料制成散湿浆(纸浆)，用专门的工艺设备和方法将散湿浆制成粘胶并进一步制成薄膜。文档编号A01G13/02GK1058028SQ9010306公开日1992年1月22日 申请日期1990年6月26日 优先权日1990年6月26日专利技术者金桃根 申请人:中国国际科技促进会本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种草纤维农林用薄膜及其制造方法，包含粘胶的制备和成膜两部分。粘胶的制备由散湿浆开始，经脱水→浸碱→压榨粉碎→老成磺化→溶解→过滤→脱泡→熟成等工序，成膜是由喷唇→凝固浴→再生欲→水洗→脱硫→水洗→漂白→水洗→塑化→烘干等工序组成，本专利技术的技术特性是：散湿浆原材料选用草纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金桃根，
申请(专利权)人：中国国际科技促进会，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]