專利名稱：一種多功能水解地膜液及其配制工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多功能水解地膜液及其配制工藝，是用高分子材料輔以特種添加劑制成的環(huán)保型農(nóng)用地膜液。屬采用精細化工技術(shù)生產(chǎn)的一種新型農(nóng)資材料。
多功能水解地膜液態(tài)產(chǎn)品施用方便、可噴可淋，直接施用到播過種的苗床上，其液當(dāng)即滲入土壤并在地表凝結(jié)成膜將苗床嚴密覆蓋，保溫保墑效果毫不遜色于目前通用的固體地膜。而當(dāng)雨季到來時，幾場雨過后，該膜便漸漸水解，不會象目前通用的固體地膜一樣造成“白色污染”。其分解物除增加土壤中氮、鉀離子及二氧化碳外，不會造成任何污染。
此外，由于是液體，添加其他成分比較方便，可將適量化肥、微量元素以及除草劑、調(diào)節(jié)劑、殺蟲劑等添加其內(nèi)同時施用，本產(chǎn)品便因此具有了多種功能。所以，這不僅是解決目前通用固體地膜造成“白色污染”難題的理想代用品，也是一種市場潛力極大的物美價廉的多功能農(nóng)用新產(chǎn)品。
多功能水解地膜原料易得，工藝也不復(fù)雜，且成本較固體地膜更為低廉，一旦進入工業(yè)化生產(chǎn)，必將得到迅速推廣與普及，收到巨大社會效益與經(jīng)濟效益。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)種田水平的日益提高，我國北方低溫農(nóng)田與廣大干旱農(nóng)區(qū)在頂凌播種、保墑促苗與早稻育秧等農(nóng)事活動中，地膜覆蓋技術(shù)得到很大推廣與普及。據(jù)全國供銷總社介紹，近年來，農(nóng)用地膜已繼化肥、農(nóng)藥之后成為第三大農(nóng)用物資。1997年我國進行地膜覆蓋栽培的面積近1億畝，使用地膜達40萬噸，2000年全國地膜覆蓋面積高達1.8億畝，地膜銷量達60萬噸以上。地膜覆蓋栽培技術(shù)已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)增收的有效手段，被譽為農(nóng)業(yè)上的“白色革命”。但由于大量不能自然降解的聚乙烯地膜年復(fù)一年的使用，積存在田地里的殘膜不斷增多，它們阻斷土壤的毛細作用和植株的根系發(fā)育，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來許多麻煩，一些情況嚴重地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了作物減產(chǎn)的負面效應(yīng)，形成了“白色公害”，成為亟待解決的生態(tài)保護問題。因此，生產(chǎn)具有自然降解性能的農(nóng)用地膜已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。此外，根據(jù)農(nóng)業(yè)植保部門和廣大農(nóng)民的反映，在覆膜栽培后，膜內(nèi)雜草繁衍也十分旺盛，由于蓋有塑膜無法用人工方法除草，茂盛的雜草同植物爭奪養(yǎng)分和水分，影響作物的生長，進而影響地膜覆蓋早熟、高產(chǎn)作用的發(fā)揮。這一切都迫切要求有關(guān)企業(yè)能早日研制生產(chǎn)出既能降解又具有除草功能的農(nóng)用地膜來。
我國為農(nóng)用地膜生產(chǎn)的大國，每個省都有具有一定規(guī)模的農(nóng)用地膜生產(chǎn)廠家，總生產(chǎn)能力在50萬噸以上。生產(chǎn)功能性農(nóng)用地膜可以在原有設(shè)備上進行，而無需設(shè)備改造。首先要解決的問題是盡快研制生產(chǎn)出相關(guān)的功能性母料。
對于低密度聚乙烯類地膜不能降解而造成的白色污染，國內(nèi)外科學(xué)家均很重視，近年來國內(nèi)外也不斷有新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品方面的報道，比如日本首先研發(fā)的以再生纖維素為母料的生物降解膜；以及德國首先研發(fā)的以熱敏樹脂為母料的光降解膜；我國借鑒上述技術(shù)開發(fā)研制的在再生纖維素與熱敏樹脂中添加改性淀粉制成的既可生物降解也可光降解的新型可控降解地膜等，都是不可降解的低密度聚乙烯類膜的有效替代產(chǎn)品。
本發(fā)明的目標與任務(wù)是逐步以其他既可降解又具有除草功能的農(nóng)用地膜母料來替代目前廣為使用的不能降解的普通聚乙烯地膜(據(jù)有關(guān)研究得出，聚乙烯在自然條件下完全降解消失掉需要200年左右的時間)母料，以解決日益嚴重的“白色公害”問題，切實保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，本液體多功能水解地膜液正是用可降解母料生產(chǎn)的新型環(huán)保產(chǎn)品，其殘膜可在雨水淋潤中自然降解，(只需要兩三場小到中雨)分解物為氮、鉀離子和二氧化碳，有肥效，無污染，在其中添加適量滅草成分即可兼具滅草功能。同時，根據(jù)需要，還可添加一定比例的化肥與植物調(diào)節(jié)劑，殺蟲劑，使之集保溫、保墑、增肥、除草、滅蟲、輔助作物生理調(diào)節(jié)等多功能于一身，為農(nóng)民朋友提供一位神通廣大的好幫手。
但是，這些產(chǎn)品的共同問題是較目前通用的低密度聚乙烯地膜的生產(chǎn)成本高很多，不便為廣大農(nóng)民接受，市場導(dǎo)入有一定困難，因而難以迅速推廣。同時，由于這些新產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝都是沿襲原聚乙烯地膜的常規(guī)思維模式——先制膜后使用，就無法省略制膜成本。而且，制成之膜，厚度不能再靈活調(diào)整，對用戶的多種厚度需求便無法完全滿足，更不要說兼具保溫、保墑、增肥、除草、滅蟲、輔助作物生理調(diào)節(jié)的多種功能了。液體多功能水解地膜的研發(fā)成功解決了上述問題，特申請發(fā)明專利。

發(fā)明內(nèi)容多功能水解地膜液不僅集保溫、保墑、增肥、除草、滅蟲、輔助作物生理調(diào)節(jié)等多種功能于一體，降解簡單而又無污染，更為可貴的是它成本低廉——比目前通用的固體地膜售價還低五分之一，很容易為農(nóng)民所接受。同時，它施用方便，可噴可淋，也可以通過調(diào)節(jié)濃度來選擇任意厚度，能滿足不同作物與不同地塊的不同要求。因而，它比通用固體地膜先進，比生物降解再生纖維素膜及光降解的熱敏樹脂膜更有實用價值，更適合當(dāng)前市場消費水平。
同時，經(jīng)過反復(fù)試用，證明其不僅成膜快，而且由于滲透性好與土壤結(jié)合嚴密，密封效果頗佳。此外，因按株噴淋施用，有效施用面積比例大大高于當(dāng)前條狀無間斷覆蓋施用的固體地膜，避免了條狀無間斷覆蓋施用50％無用功的浪費現(xiàn)象。反復(fù)試用還證明，本產(chǎn)品施用方法簡便易掌握，農(nóng)民一聽就懂，一學(xué)就會，一用就喜歡，無任何推廣障礙，所以，本項目技術(shù)是成熟的。
多功能水解地膜液是由下述重量配比的原料制成的一種水解地膜液聚乙烯醇 15～18kg聚丙烯酸 5～8kg羥丙基淀粉(取代度0.06)7.0～8.0kg山梨醇1.28～2.08kg乙二醇1.5～2.5kg硬脂酸鎂 0.02～0.04kg脲0.2～0.4kg生產(chǎn)工藝主要步步驟如下(1)將聚乙烯醇、聚丙烯酸、羥丙基淀粉與山梨醇加入到擠壓機中，經(jīng)過室溫及加熱到130℃、130℃、100℃、100℃及150℃/30～40bar 6個溫度區(qū)。
(2)將(1)步擠壓后的原料再加入硬脂酸鎂、脲及乙二醇進一步擠壓得到熔融絮凝劑。
(3)在溶解槽內(nèi)加入定量的水，開啟攪拌器，將(2)步擠壓后絮凝劑緩緩撒入，根據(jù)攪拌器的類型，攪拌速度控制在100-300轉(zhuǎn)/分為宜。(攪拌速度太慢容易使聚合物顆粒在水中下沉、結(jié)團。速度太快，會造成聚合物降解。)即得到多功能水解地膜液。
該地膜噴灑后迅速成膜，地膜降解時間可根據(jù)農(nóng)作物生長時間需要，地區(qū)氣候情況自行調(diào)控。它可在3—12個月降解。最快可在一個月左右開始降解。但我們一般推薦地膜降解時間應(yīng)不低于三個月。
(四)具體實施例1.經(jīng)在農(nóng)田對玉米，棉花，蔬菜，花生，西瓜等農(nóng)作物連續(xù)試驗觀測，該水解地膜完全具備普通地膜的增溫，保墑作用及強度等性能，符合農(nóng)作物的使用要求。其作物長勢和產(chǎn)量均與普通地膜持平。該水解地膜不含有有害成分，經(jīng)測試對土壤和作物不產(chǎn)生毒害。
2.可控性好，誘導(dǎo)期穩(wěn)定，經(jīng)曝曬和農(nóng)田實際應(yīng)用檢測，誘導(dǎo)期在60天以上，大開裂時間基本可維持在70—80天。符合農(nóng)田的使用要求，經(jīng)過幾年的連續(xù)觀測，本地膜在曝曬條件下，降解比較徹底，基本上當(dāng)年可達粉末狀。
3.水解地膜由于隨地噴施成膜，每畝農(nóng)田用量少，覆蓋成本低，比8—10微米的普通地膜減少農(nóng)業(yè)投入1/4—1/2。農(nóng)民易于接受。因此，該非淀粉型雙降解地膜易于在全國推廣。
4.水解地膜在無光照(埋土)的條件下，可觀察到微生物生長繁殖情況。
綜合其技術(shù)，達到當(dāng)前同類產(chǎn)品的領(lǐng)先水平。
權(quán)利要求
1.一種多功能水解地膜液，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的一種水解地膜液聚乙烯醇 15～18kg聚丙烯酸 5～8kg羥丙基淀粉(取代度0.06) 7.0～8.0kg山梨醇 1.28～2.08kg乙二醇 1.5～2.5kg硬脂酸鎂 0.02～0.04kg脲 0.2～0.4kg
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水解地膜液制備方法，其特征在于(1)將聚乙烯醇、聚丙烯酸、羥丙基淀粉與山梨醇加入到擠壓機中，經(jīng)過室溫及加熱到130℃、130℃、100℃、100℃及150℃/30～40bar 6個溫度區(qū)。(2)將(1)步擠壓后的原料再加入硬脂酸鎂、脲及乙二醇進一步擠壓得到熔融絮凝劑。(3)在溶解槽內(nèi)加入定量的水，開啟攪拌器，將(2)步擠壓后絮凝劑緩緩撒入，攪拌速度控制在100-300轉(zhuǎn)/分。即得到多功能水解地膜液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多功能水解地膜液及其配制工藝,是用高分子材料輔以特種添加劑制成的環(huán)保型農(nóng)用地膜液。其液態(tài)產(chǎn)品施用方便、可噴可淋,直接施用到播過種的苗床上,其液當(dāng)即滲入土壤并在地表凝結(jié)成膜將苗床嚴密覆蓋,保溫保墑效果良好,還可將適量化肥、微量元素以及除草劑、調(diào)節(jié)劑、殺蟲劑等添加其內(nèi)同時施用。該膜能漸漸水解,其分解物除增加土壤中氮、鉀離子及二氧化碳外,不會造成任何污染。是一種市場潛力較大的多功能農(nóng)用新產(chǎn)品。
文檔編號C08L29/04GK1332198SQ0113094
公開日2002年1月23日 申請日期2001年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月28日
發(fā)明者羅萌 申請人:羅萌