一种旱地专用喷涂型降解地膜材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及农用薄膜领域，公开了一种旱地专用喷涂型降解地膜材料及制备方法。包括如下制备过程：(1)将无机纤维、多孔无机粉体、棕榈酸、Na

A kind of special spray degradable film material for dry land and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种旱地专用喷涂型降解地膜材料及制备方法
本专利技术涉及农用薄膜领域，公开了一种旱地专用喷涂型降解地膜材料及制备方法。
技术介绍
农用地膜能够提高土壤温度，保持土壤水分，维持土壤结构，而且能起到防虫除草提高农作物的产量的作用，对于现代农业的发展具有重要意义。现在我国地膜材料以聚乙烯材料为主，但是由于地膜一般厚度为0.004～0.008mm，这种超薄地膜回收十分困难，随着使用时间和用量的增长，滞留在土地里地膜越来越多，会引起土壤板结、产量下降等一系列严重问题。目前农田中残留地膜的治理已经到了刻不容缓的地步。地膜残留土壤中所造成的“白色污染”问题，一直困扰着地膜产业可持续发展。由于残存在农田中的薄膜又造成土地结构的破坏，如果连续使用地膜达五年以上，则每亩地的残留量增加到20公斤左右，就会造成作物减产20％。因此，可降解地膜的研究和应用成为必然趋势。目前常用的可降解地膜主要有生物降解地膜、光降解地膜、光/生物降解地膜、植物纤维地膜、液态喷洒薄膜、多功能农用薄膜等。国内研究开发较多的是生物降解地膜、光降解地膜和光/生双降解地膜。其中，生物降解地膜是在自然条件下，通过土壤微生物的生命活动而进行降解的一类地膜。生物降解地膜分为化学合成高分子基地膜、天然高分子基地膜两大类。生物降解地膜主要有淀粉基生物塑料、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、二氧化碳聚合物(PPC)、聚己内酯(PCL)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)等具有生物降解功能的生物塑料。然而该类生物塑料难以在一年内完全降解，影响来年种植。特别是难以加工成薄性的薄膜，因此成本较普通乙烯高很多。因此，提高生物降解塑料地膜的降解速率成为主要的研究课题。中国专利技术专利申请号201810515942.1公开了一种可降解合成橡胶乳液地膜及其制备方法。配制加入合成橡胶、甘油，杀菌剂苯甲酸钠，非离子型表面活性剂，增粘剂等以一定的比例混合，制备乳液浓度为0.5～5％的合成橡胶乳液，将本乳液喷洒于干旱地区的农田表面，以及沙漠地区的表面，可以取代现有的农用地膜。该乳液地膜的优点在于：其原料使用了可以完全降解的合成橡胶，降解的产物大多无毒无害。施工方便，只要进行简单的喷洒就可以了。可以有效的解决干旱地区的保水问题。中国专利技术专利申请号201010569700.4公开了一种生物降解地膜，包含地膜层和营养层，地膜层主要用聚烃基脂肪酸酯、热塑性淀粉和辅助性成分制成；营养层由有机质和植物纤维制成。结构特点是地膜层的内侧设有营养层，且二者复合为一体。该生物降解地膜可以被数种水生细菌降解水、二氧化碳和有机质，不会对环境造成污染，并且能减少水分蒸发，提高水的利用率，进而提高农作物的成活率。同时该生物降解地膜能改良土壤、增加土壤肥力，有效提高广大西部干旱地区农作物的产量。根据上述，现有方案中用于农业的可降解地膜，在北方干旱地区使用时，由于旱地、旱沙地由土壤较干，难以为生物塑料提供生物降解的环境，制约了生物降解地膜的应用和降解。
技术实现思路
目前应用较广的旱地、旱沙地使用的生物降解塑料，因缺少生物降解的环境，难以在一年内快速降解，制约了生物降解塑料在干旱区的应用。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种旱地专用喷涂型降解地膜材料的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：(1)将无机纤维、多孔无机粉体、棕榈酸、Na2HP4·12H2O混合，以400～500r/min的转速研磨分散2～4h，制得絮状分散体；(2)将淀粉、植物纤维、尿素加入水中，升温到60～80℃，以200～300r/min的转速搅拌30～40min，制得淀粉糊；(3)将交联剂、丙烯酸乳液、步骤(1)制得的絮状分散体加入步骤(2)制得的淀粉糊中，分散均匀，即可制得旱地专用喷涂型降解地膜材料。无机纤维作为增强填料加入可降解地膜中，可有效增强塑料地膜的力学强度。海泡石纤维是一种天然矿物纤维，是海泡石矿物的纤维状变种，称之为α-海泡石；作为一种层链状的硅酸盐矿物，结构中两层硅氧四面体中间夹一层镁氧八面体，形成2:1型的层状结构单元；其四面体层是连续的，层中活性氧的指向周期性的发生倒转，八面体层形成上下层相间排列的通道；通道的取向与纤维轴一致，允许水分子、金属阳离子、有机小分子等进入其中，海泡石具有较好的耐热性，海泡石还有良好离子交换和催化特性，及耐腐蚀、抗辐射、绝缘、隔热等优异特性。硅灰石属于一种链状偏硅酸盐，又是一种呈纤维状、针状硅酸盐。由于其特殊的晶体形态结晶结构决定了其性质，硅灰石具有良好的绝缘性，同时具有很高的白度、良好的介电性能和较高的耐热、耐候性能。本专利技术通过添加无机纤维，可有效增强地膜材料的强度。作为本专利技术的优选，步骤(1)所述无机纤维为海泡石纤维、硅灰石纤维中的一种。沸石是一种含水的碱或碱土金属铝硅酸盐矿物，沸石的晶体构造可分为三种组分：铝硅酸盐骨架，骨架内含可交换阳离子M的孔道和空洞，潜在相的水分子，即沸石水；沸石的骨架构造比较空疏。在沸石构造中，金属阳离子位于晶体构造较大并相互通连的孔道或空洞间。按沸石矿物特征分为架状、片状、纤维状及未分类四种，按孔道体系特征分为一维、二维、三维体系。任何沸石都由硅氧四面体和铝氧四面体组成。四面体只能以顶点相连，即共用一个氧原子，而不能“边”或“面”相连。铝氧四面体本身不能相连，其间至少有一个硅氧四面体。而硅氧四面体可以直接相连。硅氧四面体中的硅，可被铝原子置换而构成铝氧四面体。但铝原子是三价的，所以在铝氧四面体中，有一个氧原子的电价没有得到中和，而产生电荷不平衡，使整个铝氧四面体带负电。为了保持中性，必须有带正电的离子来抵消。由于沸石具有独特的内部结构和结晶化学性质。作为本专利技术的优选，步骤(1)所述多孔无机粉体为沸石粉。沸石作为多孔无机粉体填料，不仅具有增强地膜材料的效果，而且可与棕榈酸、Na2HP4·12H2O共同组合为良好的高温分解剂，促进地膜材料的分解和降解。作为本专利技术的优选，步骤(1)所述各原料组分为，按质量百分数计，无机纤维30～35％、多孔无机粉体20～25％、棕榈酸4～8％、Na2HP4·12H2O32～46％。作为本专利技术的优选，步骤(2)所述淀粉为绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉、藕淀粉、玉米淀粉中的至少一种。作为本专利技术的优选，步骤(2)所述植物纤维为棉纤维、木棉纤维、亚麻纤维、苎麻纤维、黄麻纤维、竹纤维、剑麻纤维、蕉麻纤维、椰子纤维中的至少一种。作为本专利技术的优选，步骤(2)所述各原料组分为，按质量百分数计，淀粉30～35％、植物纤维20～25％、尿素8～12％、水28～42％。交联淀粉是含有两个或两个以上官能团的化学试剂，即交联剂同淀粉分子的羟基作用生成的衍生物。颗粒中淀粉分子间由氢键结合成颗粒结构，在热水中受热，氢键强度减弱，颗粒吸水膨胀，黏度上升，达到最高值，表示膨胀颗粒已经达到了最大的水合作用。继续加热氢键破裂，颗粒破裂，黏度下降。交联化学键的强度远高于氢键，能增强颗粒结构的强度，抑制颗粒膨胀、破裂和黏度下降。交联淀粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旱地专用喷涂型降解地膜材料的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：/n(1)将无机纤维、多孔无机粉体、棕榈酸、Na

【技术特征摘要】
1.一种旱地专用喷涂型降解地膜材料的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：
(1)将无机纤维、多孔无机粉体、棕榈酸、Na2HP4·12H2O混合，以400～500r/min的转速研磨分散2～4h，制得絮状分散体；
(2)将淀粉、植物纤维、尿素加入水中，升温到60～80℃，以200～300r/min的转速搅拌30～40min，制得淀粉糊；
(3)将交联剂、丙烯酸乳液、步骤(1)制得的絮状分散体加入步骤(2)制得的淀粉糊中，分散均匀，即可制得旱地专用喷涂型降解地膜材料。


2.根据权利要求1所述一种旱地专用喷涂型降解地膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述无机纤维为海泡石纤维、硅灰石纤维中的一种。


3.根据权利要求1所述一种旱地专用喷涂型降解地膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述多孔无机粉体为沸石粉。


4.根据权利要求1所述一种旱地专用喷涂型降解地膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述各原料组分为，按质量百分数计，无机纤维30～35％、多孔无机粉体20～25％、棕榈酸4～8％、Na2HP4·12H2O32～46％。


5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴广龙，
申请(专利权)人：吴广龙，
类型：发明
国别省市：浙江;33