本发明涉及农业,具体为一种可降解液态地膜及其制备方法。
背景技术:
1、可降解液态地膜是一种集肥料、疫苗、地膜为一体的无污染的高科技环保产品,喷洒后,田地表面会生成一层深褐色的膜状物质,这层膜不仅能维持土壤含水量,还能使5~15cm的土壤层温度升高,从而有助于作物的生长和发育。可以提高土壤温度,增加有效积温,抑制水分蒸发,提高水分利用率,是一种环保的农业覆盖材料,具有广阔的应用前景和市场潜力;现有的液态地膜基本可以满足日常的使用需求,但仍存在一定的不足之处,其一,现有液态地膜取代基团的类型单一,限制了微生物附着后产生的水解酶的水解效果,影响了液态地膜的耐用性和降解效率;其二,现有液态地膜在制备时使用聚合物作为基材,但是在制备之前缺乏对原料的处理,原料表面残留的杂质会影响后期的熔融制备过程,从而降低了后期熔融制备的合格率;其三,现有的液态地膜的功能性单一,无法在使用后为土壤中的作物提供生长原料,影响了液态地膜的实用性;因此设计一种可降解液态地膜及其制备方法是很有必要的。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种可降解液态地膜及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种可降解液态地膜,配方包括:聚乳酸、聚羟基烷酸酯、生物基聚酯、水溶性添加剂、养分添加剂和纤维素;各组分的重量份数分别是:50~60份的聚乳酸、27~33份的聚羟基烷酸酯、38~46份的生物基聚酯、15~21份的水溶性添加剂、6~10份的养分添加剂和2~4份的纤维素。
3、优选的,所述养分添加剂由维生素c、维生素b、光合细菌菌剂、根瘤菌菌剂、硅酸盐微生物菌剂、吲哚乙酸和赤霉素组成,且维生素c、维生素b、光合细菌菌剂、根瘤菌菌剂、硅酸盐微生物菌剂、吲哚乙酸和赤霉素的混合比例为1:1:50:30:30:5:2。
4、优选的,所述水溶性添加剂由甘氨酸镁、麦芽糊精和磷酸三钙混合而成,且甘氨酸镁、麦芽糊精和磷酸的混合比例为5:3:1。
5、一种可降解液态地膜的制备方法,包括以下步骤:步骤一,原料准备;步骤二,制前处理;步骤三,清洁干燥;步骤四,熔融混合;步骤五,改性加工;步骤六,复配混合;步骤七,制备出料;
6、其中上述步骤一中,按照各组分的重量份数分别称取50~60份的聚乳酸、27~33份的聚羟基烷酸酯、38~46份的生物基聚酯、15~21份的水溶性添加剂、6~10份的养分添加剂和2~4份的纤维素,备用;
7、其中上述步骤二中,将上述步骤一中备好的聚乳酸和聚羟基烷酸酯分别放入洗涤溶剂中进行浸泡处理,浸泡处理后取出过滤器取出放入清水下进行持续清洗,持续清洗后分别得到聚乳酸原料和聚羟基烷酸酯原料,备用;
8、其中上述步骤三中,将上述步骤二中备好的聚乳酸原料和聚羟基烷酸酯原料放入超声波清洗机中进行超声波清洗,超声波清洗后取出放入烘箱中进行烘干处理,烘干处理后分别得到干燥的聚乳酸和干燥的聚羟基烷酸酯,备用;
9、其中上述步骤四中,将上述步骤三中备好的干燥的聚乳酸和干燥的聚羟基烷酸酯放入反应釜中,接着提高反应釜的温度,使聚乳酸和聚羟基烷酸酯变为熔融状态,接着在反应釜中进行搅拌处理,搅拌处理后在反应釜中保温存储;
10、其中上述步骤五中,将上述步骤一中备好的生物基聚酯放入步骤四中的反应釜中,浸没在聚乳酸和聚羟基烷酸酯的熔融物中,接着在反应釜中进行恒温搅拌,恒温搅拌后去除进行冷却,冷却后使用双螺旋挤出机中进行熔融挤出,熔融挤出后得到共混生物基高分子材料,备用;
11、其中上述步骤六中,将上述步骤五中备好的共混生物基高分子材料放入搅拌机中,接着向搅拌机中添加步骤一中备好的水溶性添加剂,接着在搅拌机中进行初始搅拌,初始搅拌后加入步骤一中备好的养分添加剂和纤维素进行二次搅拌,二次搅拌后得到地膜原料;
12、其中上述步骤七中,将上述步骤六中备好的地膜原料放入地膜制备机的模具中,接着在地膜制备机中进行持续保温,持续保温后得到可降解液态地膜。
13、优选的,所述步骤二中,浸泡处理使用的洗涤溶剂为二甲基亚砜,浸泡处理的时间为20~30min,取出后持续清洗的时间为2~4min。
14、优选的,所述步骤三中,超声波清洗时超声波清洗机的工作频率为5~13khz,且清洗的时间为3~7min;烘干处理时烘箱中的温度为65~70℃,且烘干处理的时间为45~60min。
15、优选的,所述步骤四中,聚乳酸和聚羟基烷酸酯放入反应釜后需要将反应釜中的温度提升至275~280℃,聚乳酸和聚羟基烷酸酯变为熔融状态后反应釜中搅拌杆的搅拌转速为24~30r/min,且搅拌处理的时间为15~20min,保温存储过程中反应釜中的温度为160~163℃。
16、优选的,所述步骤五中,恒温搅拌过程中反应釜中的温度为160~163℃,恒温搅拌时的搅拌转速为18~25r/min,且恒温搅拌的时间为15~20min。
17、优选的,所述步骤六中,初始搅拌时搅拌机中的温度为70~83℃,初始搅拌的搅拌转速为25~27r/min,且初始搅拌的时间为65~80min;二次搅拌时搅拌机中的温度为50~55℃,二次搅拌的搅拌转速为23~25r/min,且二次搅拌的时间为150~180min。
18、优选的,所述步骤七中,持续保温时的温度为75~80℃,且持续保温的时间为120~130min。
19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:该一种可降解液态地膜及其制备方法,通过将聚羟基烷酸酯与聚乳酸熔融混合并添加生物基聚酯进行熔融挤出,构成地膜的共混生物基高分子材料,优化了材料的取代基团类型,提高了水解酶对材料的分解作用,从而提高了液态地膜的耐用性和降解效率,制备后的地膜具有保温保湿改善土壤的功效;在使用聚合物原料之前使用二甲基亚砜进行浸泡,之后配合超声波清洗去除聚合物表面残留的杂质,避免杂质影响后期的制备过程,提高了熔融制备的合格率;在复配混合的过程中添加由维生素c、维生素b、光合细菌菌剂、根瘤菌菌剂、硅酸盐微生物菌剂、吲哚乙酸和赤霉素组成的养分添加剂,在液态地膜中添加了促进植物生长的营养物质、微生物菌剂及植物生长调节剂,丰富了地膜的功能性,促进经济作物生长的同时抑制杂草的生长,提高了经济作物的产量,改善土壤环境,提高了地膜的实用性。
1.一种可降解液态地膜,配方包括:聚乳酸、聚羟基烷酸酯、生物基聚酯、水溶性添加剂、养分添加剂和纤维素;其特征在于:各组分的重量份数分别是:50~60份的聚乳酸、27~33份的聚羟基烷酸酯、38~46份的生物基聚酯、15~21份的水溶性添加剂、6~10份的养分添加剂和2~4份的纤维素。
2.根据权利要求1所述的一种可降解液态地膜,其特征在于:所述养分添加剂由维生素c、维生素b、光合细菌菌剂、根瘤菌菌剂、硅酸盐微生物菌剂、吲哚乙酸和赤霉素组成,且维生素c、维生素b、光合细菌菌剂、根瘤菌菌剂、硅酸盐微生物菌剂、吲哚乙酸和赤霉素的混合比例为1:1:50:30:30:5:2。
3.根据权利要求1所述的一种可降解液态地膜,其特征在于:所述水溶性添加剂由甘氨酸镁、麦芽糊精和磷酸三钙混合而成,且甘氨酸镁、麦芽糊精和磷酸的混合比例为5:3:1。
4.一种可降解液态地膜的制备方法,包括以下步骤:步骤一,原料准备;步骤二,制前处理;步骤三,清洁干燥;步骤四,熔融混合;步骤五,改性加工;步骤六,复配混合;步骤七,制备出料;其特征在于:
5.根据权利要求4所述的一种可降解液态地膜的制备方法,其特征在于:所述步骤二中,浸泡处理使用的洗涤溶剂为二甲基亚砜,浸泡处理的时间为20~30min,取出后持续清洗的时间为2~4min。
6.根据权利要求4所述的一种可降解液态地膜的制备方法,其特征在于:所述步骤三中,超声波清洗时超声波清洗机的工作频率为5~13khz,且清洗的时间为3~7min;烘干处理时烘箱中的温度为65~70℃,且烘干处理的时间为45~60min。
7.根据权利要求4所述的一种可降解液态地膜的制备方法,其特征在于:所述步骤四中,聚乳酸和聚羟基烷酸酯放入反应釜后需要将反应釜中的温度提升至275~280℃,聚乳酸和聚羟基烷酸酯变为熔融状态后反应釜中搅拌杆的搅拌转速为24~30r/min,且搅拌处理的时间为15~20min,保温存储过程中反应釜中的温度为160~163℃。
8.根据权利要求4所述的一种可降解液态地膜的制备方法,其特征在于:所述步骤五中,恒温搅拌过程中反应釜中的温度为160~163℃,恒温搅拌时的搅拌转速为18~25r/min,且恒温搅拌的时间为15~20min。
9.根据权利要求4所述的一种可降解液态地膜的制备方法,其特征在于:所述步骤六中,初始搅拌时搅拌机中的温度为70~83℃,初始搅拌的搅拌转速为25~27r/min,且初始搅拌的时间为65~80min;二次搅拌时搅拌机中的温度为50~55℃,二次搅拌的搅拌转速为23~25r/min,且二次搅拌的时间为150~180min。
10.根据权利要求4所述的一种可降解液态地膜的制备方法,其特征在于:所述步骤七中,持续保温时的温度为75~80℃,且持续保温的时间为120~130min。
