本發(fā)明涉及一種含EM菌完全可降解地膜的制備方法，屬于地膜制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于地膜可以提高土壤溫度，保持土壤水分，維持土壤結(jié)構(gòu)，防止害蟲侵襲作物和某些微生物引起的病害及促進植物生長的功能，已廣泛用于糧、棉、油、菜、瓜果、煙、糖、藥、麻、茶、林等40多種農(nóng)作物上，使作物普遍增產(chǎn)10～50%，帶來了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的變革，被成為“白色革命”。
植物纖維地膜目前在生產(chǎn)上應(yīng)用較多。它是以植物纖維為原料，經(jīng)過適當加工處理制成的地膜，因其材料來源廣泛，并具有良好的生物可降解性、環(huán)保性和培肥土壤的特性，所以植物纖維地膜成為將來地膜發(fā)展的趨勢。這已成為國內(nèi)外業(yè)界的共識。目前生產(chǎn)上應(yīng)用的植物纖維地膜主要包括麻纖維地膜、植物纖維墊、紙地膜和草漿地膜等，麻纖維地膜和植物纖維地膜雖然韌性、保溫性較好，但其保水性一般，而且使用價格很高，導(dǎo)致其推廣應(yīng)用受到一定的限制，目前主要用于研究領(lǐng)域；紙地膜具有保溫保水的特點，已經(jīng)在日本、美國等地生產(chǎn)中推廣使用，如日本將殼聚糖及植物纖維素共混成膜后作為農(nóng)膜使用。中國采用類似造紙工藝制成紙地膜，雖然具有一定的保溫保水性能，但是其強度較差、使用時間較短，而且使用成本遠高于普通塑料地膜；草漿地膜主要是將麥稈、牧草、稻草等秸稈或植物殘體，使用碎漿機磨成草漿，加入添加劑后制成地膜使用，草漿地膜延展性較差、使用時間較短，但其保水性較好，材料來源廣泛，使用成本較低，使用過程中不受地形限制。
降解塑料地膜主要是在塑料地膜中加入光敏物質(zhì)、促進劑、淀粉等可降解物質(zhì)后，形成的可降解塑料地膜，但是這種地膜的塑料部分只是改變其形狀及提高其分解性能，仍屬于非完全降解地膜，不能徹底解決環(huán)境污染問題；化工合成型降解膜多是在分子結(jié)構(gòu)中引入能被微生物分解的酯基結(jié)構(gòu)如聚酯、聚乙醇酸、聚乳酸、聚乙烯醇等，采用化學法合成的生物降解塑料地膜，其具有良好的韌性，適合加工成高附加值的薄膜，但生產(chǎn)成本極高使其推廣應(yīng)用領(lǐng)域十分有限。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對傳統(tǒng)的降解塑料地膜仍屬于非完全降解地膜，不能徹底降解導(dǎo)致環(huán)境污染，而化工合成型降解膜成本較高，難以推廣使用的問題，本發(fā)明首先以β-環(huán)糊精為原料，對其進行改性，得到改性β-環(huán)糊精粉末，再將殼聚糖溶液、硅烷偶聯(lián)劑和改性β-環(huán)糊精粉末混合，加熱攪拌后得到膠液，接著將曬干后的水稻秸稈和甘蔗秸稈粉碎后，與尿素、磷酸二氫鉀等物質(zhì)進行混合后，再與去離子水和EM菌粉進行攪拌混合，得到漿料，最后將其與膠液混合后進行播灑，即可形成含EM菌完全可降解地膜。本發(fā)明制備的含EM菌完全可降解地膜可完全降解，不會對環(huán)境造成污染，而且使用后對土壤的肥力具有增效的作用，使用簡單、方便，可擴大化生產(chǎn)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
（1）分別稱取30～40gβ-環(huán)糊精、8～12g檸檬酸鈉和1～2g磷酸氫二鈉加入燒杯中，并向燒杯中加入400～500mL蒸餾水，加熱至60～70℃，攪拌混合20～30min后置于鼓風干燥箱中，在105～110℃溫度下加熱6～8h，加熱結(jié)束后取出燒杯，將燒杯中的固體加入研磨機中研磨30～40min，得改性β-環(huán)糊精粉末；
（2）稱取30～40g殼聚糖加入300～400mL質(zhì)量分數(shù)1%醋酸溶液中，攪拌至殼聚糖溶解，得殼聚糖溶液，將其置于三口燒瓶中，并向三口燒瓶中加入3～5g硅烷偶聯(lián)劑KH-560，放入水浴鍋中，在60～65℃溫度下攪拌反應(yīng)1～2h，反應(yīng)結(jié)束后加入15～25g上述改性β-環(huán)糊精粉末，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2～3h，反應(yīng)結(jié)束后得膠液，備用；
（3）分別稱取100～120g水稻秸稈和80～100g甘蔗秸稈，放入太陽下曬干后放入粉碎機中粉碎，過80～100目，得秸稈粉末，將秸稈粉末與30～40g尿素、1～3g磷酸二氫鉀、1～3g硝酸鉀、0.3～0.5g七水硫酸鎂、3～5g蛋白胨攪拌混合，得混合粉末，將混合粉末按質(zhì)量比1:60與去離子水混合，攪拌混合20～30min后在100～110℃下滅菌處理25～30min，隨后靜置冷卻至室溫，加入10～15gEM菌粉，繼續(xù)攪拌30～40min后在37℃溫度下放置4～6天，得漿料；
（4）將上述漿料和步驟（2）備用的膠液按質(zhì)量比4:1混合，攪拌混合2～4h，攪拌后的液體裝入噴播機中，直接播灑在土壤上，控制播灑量為150～200g/m2，播散后自然風干2～3h，即可形成含EM菌完全可降解地膜。
本發(fā)明制備的含EM菌完全可降解地膜拉伸強度為18～22MP，抗壓強度達到12～15Mpa，延伸率達到380％以上，3～4個月可降解80%以上，6個月以上可達到100%降解。
本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：
（1）本發(fā)明制備的含EM菌完全可降解地膜，6個月后完全降解，不會污染環(huán)境，且降解后地膜進入土壤能完全降解轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C肥，肥沃了土壤；
（2）本發(fā)明制備的EM菌完全可降解地膜制備步驟簡單，所需的成本低廉，可工業(yè)化生產(chǎn)和推廣使用。
具體實施方式
首先分別稱取30～40gβ-環(huán)糊精、8～12g檸檬酸鈉和1～2g磷酸氫二鈉加入燒杯中，并向燒杯中加入400～500mL蒸餾水，加熱至60～70℃，攪拌混合20～30min后置于鼓風干燥箱中，在105～110℃溫度下加熱6～8h，加熱結(jié)束后取出燒杯，將燒杯中的固體加入研磨機中研磨30～40min，得改性β-環(huán)糊精粉末；再稱取30～40g殼聚糖加入300～400mL質(zhì)量分數(shù)1%醋酸溶液中，攪拌至殼聚糖溶解，得殼聚糖溶液，將其置于三口燒瓶中，并向三口燒瓶中加入3～5g硅烷偶聯(lián)劑KH-560，放入水浴鍋中，在60～65℃溫度下攪拌反應(yīng)1～2h，反應(yīng)結(jié)束后加入15～25g上述改性β-環(huán)糊精粉末，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2～3h，反應(yīng)結(jié)束后得膠液，備用；接著分別稱取100～120g水稻秸稈和80～100g甘蔗秸稈，放入太陽下曬干后放入粉碎機中粉碎，過80～100目，得秸稈粉末，將秸稈粉末與30～40g尿素、1～3g磷酸二氫鉀、1～3g硝酸鉀、0.3～0.5g七水硫酸鎂、3～5g蛋白胨攪拌混合，得混合粉末，將混合粉末按質(zhì)量比1:60與去離子水混合，攪拌混合20～30min后在100～110℃下滅菌處理25～30min，隨后靜置冷卻至室溫，加入10～15gEM菌粉，繼續(xù)攪拌30～40min后在37℃溫度下放置4～6天，得漿料；最后將上述漿料和備用的膠液按質(zhì)量比4:1混合，攪拌混合2～4h，攪拌后的液體裝入噴播機中，直接播灑在土壤上，控制播灑量為150～200g/m2，播散后自然風干2～3h，即可形成含EM菌完全可降解地膜。
實例1
首先分別稱取40gβ-環(huán)糊精、12g檸檬酸鈉和2g磷酸氫二鈉加入燒杯中，并向燒杯中加入500mL蒸餾水，加熱至70℃，攪拌混合30min后置于鼓風干燥箱中，在110℃溫度下加熱8h，加熱結(jié)束后取出燒杯，將燒杯中的固體加入研磨機中研磨40min，得改性β-環(huán)糊精粉末；再稱取40g殼聚糖加入400mL質(zhì)量分數(shù)1%醋酸溶液中，攪拌至殼聚糖溶解，得殼聚糖溶液，將其置于三口燒瓶中，并向三口燒瓶中加入5g硅烷偶聯(lián)劑KH-560，放入水浴鍋中，在65℃溫度下攪拌反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后加入25g上述改性β-環(huán)糊精粉末，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后得膠液，備用；接著分別稱取120g水稻秸稈和100g甘蔗秸稈，放入太陽下曬干后放入粉碎機中粉碎，過100目，得秸稈粉末，將秸稈粉末與40g尿素、3g磷酸二氫鉀、3g硝酸鉀、0.5g七水硫酸鎂、5g蛋白胨攪拌混合，得混合粉末，將混合粉末按質(zhì)量比1:60與去離子水混合，攪拌混合30min后加入15gEM菌粉，繼續(xù)攪拌40min后在100℃下滅菌處理25min，隨后靜置冷卻至室溫，在37℃溫度下放置6天，得漿料；最后將上述漿料和備用的膠液按質(zhì)量比4:1混合，攪拌混合4h，攪拌后的液體裝入噴播機中，直接播灑在土壤上，控制播灑量為200g/m2，播散后自然風干3h，即可形成含EM菌完全可降解地膜。
經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的含EM菌完全可降解地膜拉伸強度為22MP，抗壓強度達到15Mpa，延伸率達到385％，3個月可降解82%，7個月可達到100%降解。
實例2
首先分別稱取30gβ-環(huán)糊精、8g檸檬酸鈉和1g磷酸氫二鈉加入燒杯中，并向燒杯中加入400mL蒸餾水，加熱至60℃，攪拌混合20min后置于鼓風干燥箱中，在105℃溫度下加熱6h，加熱結(jié)束后取出燒杯，將燒杯中的固體加入研磨機中研磨30min，得改性β-環(huán)糊精粉末；再稱取30g殼聚糖加入300mL質(zhì)量分數(shù)1%醋酸溶液中，攪拌至殼聚糖溶解，得殼聚糖溶液，將其置于三口燒瓶中，并向三口燒瓶中加入3g硅烷偶聯(lián)劑KH-560，放入水浴鍋中，在60℃溫度下攪拌反應(yīng)1h，反應(yīng)結(jié)束后加入15g上述改性β-環(huán)糊精粉末，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后得膠液，備用；接著分別稱取100g水稻秸稈和80g甘蔗秸稈，放入太陽下曬干后放入粉碎機中粉碎，過80目，得秸稈粉末，將秸稈粉末與30g尿素、1g磷酸二氫鉀、1g硝酸鉀、0.3g七水硫酸鎂、3g蛋白胨攪拌混合，得混合粉末，將混合粉末按質(zhì)量比1:60與去離子水混合，攪拌混合20min后加入10gEM菌粉，繼續(xù)攪拌30min后在105℃下滅菌處理27min，隨后靜置冷卻至室溫，在37℃溫度下放置4天，得漿料；最后將上述漿料和備用的膠液按質(zhì)量比4:1混合，攪拌混合2h，攪拌后的液體裝入噴播機中，直接播灑在土壤上，控制播灑量為150g/m2，播散后自然風干2h，即可形成含EM菌完全可降解地膜。
經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的含EM菌完全可降解地膜拉伸強度為18MP，抗壓強度達到12Mpa，延伸率達到390％，3.5個月可降解85%，8個月可達到100%降解。
實例3
首先分別稱取35gβ-環(huán)糊精、10g檸檬酸鈉和2g磷酸氫二鈉加入燒杯中，并向燒杯中加入450mL蒸餾水，加熱至65℃，攪拌混合25min后置于鼓風干燥箱中，在107℃溫度下加熱7h，加熱結(jié)束后取出燒杯，將燒杯中的固體加入研磨機中研磨35min，得改性β-環(huán)糊精粉末；再稱取35g殼聚糖加入350mL質(zhì)量分數(shù)1%醋酸溶液中，攪拌至殼聚糖溶解，得殼聚糖溶液，將其置于三口燒瓶中，并向三口燒瓶中加入4g硅烷偶聯(lián)劑KH-560，放入水浴鍋中，在62℃溫度下攪拌反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后加入20g上述改性β-環(huán)糊精粉末，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后得膠液，備用；接著分別稱取110g水稻秸稈和90g甘蔗秸稈，放入太陽下曬干后放入粉碎機中粉碎，過90目，得秸稈粉末，將秸稈粉末與35g尿素、2g磷酸二氫鉀、2g硝酸鉀、0.4g七水硫酸鎂、4g蛋白胨攪拌混合，得混合粉末，將混合粉末按質(zhì)量比1:60與去離子水混合，攪拌混合25min后加入12gEM菌粉，繼續(xù)攪拌35min后在110℃下滅菌處理30min，隨后靜置冷卻至室溫，在37℃溫度下放置5天，得漿料；最后將上述漿料和備用的膠液按質(zhì)量比4:1混合，攪拌混合3h，攪拌后的液體裝入噴播機中，直接播灑在土壤上，控制播灑量為170g/m2，播散后自然風干3h，即可形成含EM菌完全可降解地膜。
經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的含EM菌完全可降解地膜拉伸強度為20MP，抗壓強度達到13Mpa，延伸率達到390％，4個月可降解86%，9個月可達到100%降解。