一種可堆肥降解地膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化工材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及到一種可堆肥降解地膜及其制備方法，所述可堆肥降解地膜包括以下重量的原料：降解聚酯24—28％，聚乙烯醇14—19％，聚羥基脂肪酸酯22—28％，聚丁二酸丁二醇酯16—27％，光穩(wěn)定劑2—4％，黑色母料7—9％。本發(fā)明提供的可降解地膜，降解速度快，完全，強度高。本發(fā)明地膜外觀無影響使用的氣泡、斑點、褶皺、雜質(zhì)、針孔等缺陷；耐用性好、強度高；降解周期短且降解完全，在覆膜后7天左右開始分解，此后分解速度加快，至5個月左右基本可以完全分解。由于該地膜降解速度快，對耕地沒有污染，不會影響土壤結(jié)構(gòu)，在幫助農(nóng)民進(jìn)一步提升產(chǎn)量的同時，確保土壤的肥沃度。
【專利說明】-種可堆肥降解地膜及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及到一種可堆肥降解地膜及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 地膜，通常是透明或黑色的PE薄膜，也有綠、銀色薄膜。常用于地面覆蓋，具有提 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 等，促進(jìn)植物生長的功能?？山到獾啬だ蒙锝到狻⒒瘜W(xué)降解、光降解三種過程相互增效、 協(xié)同和連貫的作用制備的可以替代傳統(tǒng)地膜的產(chǎn)品，可以實現(xiàn)降解無污染。目前，我國已經(jīng) 成為世界上農(nóng)膜市場和使用量最多的國家，并且正繼續(xù)高速發(fā)展。
[0003] 目前生物可降解膜的主要研究方向在以淀粉、纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)等有機質(zhì)高 分子為基質(zhì)，微生物合成型如PHB以及化學(xué)合成可降解材料如PLA、PBS、PVA等，以及生物 有機質(zhì)與聚合物共混的可降解膜的制備。利用化學(xué)降解、生物降解、光降解的三種過程相互 增效、協(xié)同和連貫的作用。在化學(xué)結(jié)構(gòu)上，通過新的高分子合成技術(shù)引入易分散的基團(tuán)，易 斷裂的化學(xué)鍵、易轉(zhuǎn)移的原子或集團(tuán)，或分子上連接或整體成分中摻合一些微生物可吞食 的成分。這樣在光照、機械振蕩或微生物的作用下使分子鏈斷鏈，結(jié)構(gòu)被破壞，然后很快在 自然中分解。從而達(dá)到不污染環(huán)境，可回收再利用的目的。
[0004] 目前，可降解地膜可以分為：（1)生物降解地膜含膜天然高分子地膜和化學(xué)合成 高分子基地膜；不足之處為：加工困難、力學(xué)性能差、耐水性能差。（2)植物纖維基地膜利用 植物纖維如針葉木、闊葉木、麻、葦?shù)榷喾N天然原料生產(chǎn)地膜，主要采用造紙工藝制成紙地 膜。不足：抗風(fēng)雨能力差、易破碎，遇雨后撕破強力大大降低，不適宜機械鋪膜。（3)光降解 地膜在聚合物中加入光敏感基團(tuán)或添加具有光敏感作用的化學(xué)助劑，從而在紫外線的作用 下，聚合物有次序的進(jìn)行分解的材料，快速發(fā)生降解。光降解鍍膜含添加型光降解地膜和合 成型光降解地膜；不足：①降解受紫外線強度、地理環(huán)境、季節(jié)氣候、農(nóng)作物品種等因素制 約較大，降解速率很難精確控制；②成本較高；③這種地膜只有在光下才能降解，而埋在土 壤里的部分因見不到陽光就不能分解，不能從根本上解決土壤問題。（4)光/生物降解地 膜（雙降解地膜），此類地膜是將微生物敏感物質(zhì)（如淀粉），與高分子材料（如合成樹脂， PE等）共混，同時向體系中引入光敏劑，并在誘導(dǎo)期后，通過光敏劑的敏化作用，將高分子 材料降解為低分子化合物，加入的微生物敏感物質(zhì)自然被微生物降解。同時，由于制品上聚 集的微生物能夠作用于生成的低分子化合物，使聚合物最終為土壤同化。缺點：雖然把地膜 降解成小顆粒，短期內(nèi)對作物生長不會有太明顯的負(fù)面影響，不過隨著時間的延長，土壤中 的塑料顆粒逐漸增加，非常難以清除，可能會帶來更嚴(yán)重的二次污染，不利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù) 發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種降解速度快，完全，強度高的可堆肥降解 地膜及其制備方法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] -種可堆肥降解地膜，其特征在于，包括以下重量的原料：降解聚酯24- 28%，聚 乙烯醇14一 19%，聚羥基脂肪酸酯22- 28%，聚丁二酸丁二醇酯16 - 27%，光穩(wěn)定劑2- 4%，黑色母料7 - 9% ;所述降解聚酯是由1，4-丁二醇、琥珀酸、對苯二甲酸和乙二醇共聚 而成。
[0008] 優(yōu)選的，所述可堆肥降解地膜包括以下重量的原料：降解聚酯26- 28%，聚乙烯 醇15-19%，聚羥基脂肪酸酯25-28%，聚丁二酸丁二醇酯22-27%，光穩(wěn)定劑2-3%， 黑色母料8-9%。
[0009] 優(yōu)選的，所述可堆肥降解地膜包括以下重量的原料：降解聚酯26%，聚乙烯醇 17 %，聚羥基脂肪酸酯25 %，聚丁二酸丁二醇酯22 %，光穩(wěn)定劑2 %，黑色母料9 %。
[0010] 優(yōu)選的，所述可堆肥降解地膜厚度為15um，寬度為1. 35m - 4. 5m。
[0011] 優(yōu)選的，所述黑色母料采用blackMB。
[0012] 一種可堆肥降解地膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0013] (1)按所述重量百分比計，將降解聚酯、聚乙烯醇、聚羥基脂肪酸酯、聚丁二酸丁二 醇酯、光穩(wěn)定劑和黑色母料加入攪拌器中，攪拌15 - 20分鐘；
[0014] (2)將步驟⑴所得的混合物加入擠出機，設(shè)定轉(zhuǎn)速為10-25r/min，溫度110- 130°C條件下熱熔擠出吹塑，制成地膜，切割、包裝即可。
[0015] 優(yōu)選的，所述步驟（2)采用三層共擠工藝，生產(chǎn)出透明地膜。
[0016] 優(yōu)選的，所述步驟（2)采用三層共擠工藝，生產(chǎn)出灰色地膜，中間為黑色，內(nèi)外兩 層為自然色。
[0017] 本發(fā)明提供的可堆肥降解地膜，降解速度快，完全，強度高。本發(fā)明的地膜外觀無 影響使用的氣泡、斑點、褶皺、雜質(zhì)、針孔等缺陷；耐用性好、強度高；降解周期短且降解完 全，在覆膜后7天左右開始分解，此后分解速度加快，至5個月左右基本可以完全分解。由 于該地膜降解速度快，對耕地沒有污染，不會影響土壤結(jié)構(gòu)，在幫助農(nóng)民進(jìn)一步提升產(chǎn)量的 同時，確保土壤的肥沃度。

【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。
[0019] 實施例一：
[0020] (1)按重量百分比計，將降解聚酯26%，聚乙烯醇17%，聚羥基脂肪酸酯25%，聚 丁二酸丁二醇酯22%，光穩(wěn)定劑2%，黑色母料9 %加入攪拌器中，攪拌15分鐘；
[0021] (2)將步驟（1)所得的混合物加入擠出機，采用三層共擠工藝，設(shè)定轉(zhuǎn)速為22r/ 11^11，溫度1101：條件下熱熔擠出吹塑，制成地膜，切割，厚度為1511111，寬度為3.5111，生產(chǎn)出黑 色地膜，包裝即可。本發(fā)明所使用的降解聚酯是由1，4-丁二醇、琥珀酸、對苯二甲酸和乙二 醇共聚而成。
[0022] 實施例二：
[0023] (1)按重量百分比計，將降解聚酯28%，聚乙烯醇19%，聚羥基脂肪酸酯28%，聚 丁二酸丁二醇酯16%，光穩(wěn)定劑2%，黑色母料7 %加入攪拌器中，攪拌17分鐘；
[0024] (2)將步驟⑴所得的混合物加入擠出機，采用三層共擠工藝，設(shè)定轉(zhuǎn)速為10r/ min，溫度130°C條件下熱熔擠出吹塑，制成地膜，切割，厚度為15um，寬度為1.35m，生產(chǎn) 出灰色地膜，中間為黑色，內(nèi)外兩層為自然色，包裝即可。本發(fā)明所使用的降解聚酯是由 1，4- 丁二醇、琥珀酸、對苯二甲酸和乙二醇共聚而成。
[0025] 實施例三：
[0026] (1)按重量百分比計，將降解聚酯24%，聚乙烯醇14%，聚羥基脂肪酸酯22%，聚 丁二酸丁二醇酯27 %，光穩(wěn)定劑4%，黑色母料9 %加入攪拌器中，攪拌18分鐘；
[0027] (2)將步驟（1)所得的混合物加入擠出機，采用三層共擠工藝，設(shè)定轉(zhuǎn)速為15r/ 11^11，溫度1201：條件下熱熔擠出吹塑，制成地膜，切割，厚度為1511111，寬度為3.05111，生產(chǎn)出 黑色地膜，包裝即可。本發(fā)明所使用的降解聚酯是由1，4-丁二醇、琥珀酸、對苯二甲酸和乙 二醇共聚而成。
[0028] 實施例四：
[0029] (1)按重量百分比計，將降解聚酯25%，聚乙烯醇16%，聚羥基脂肪酸酯27%，聚 丁二酸丁二醇酯22%，光穩(wěn)定劑2%，黑色母料8 %加入攪拌器中，攪拌19分鐘；
[0030] (2)將步驟（1)所得的混合物加入擠出機，采用三層共擠工藝，設(shè)定轉(zhuǎn)速為25r/ 11^11，溫度1151：條件下熱熔擠出吹塑，制成地膜，切割，厚度為1511111，寬度為2.5111，生產(chǎn)出灰 色地膜，中間為黑色，內(nèi)外兩層為自然色，包裝即可。本發(fā)明所使用的降解聚酯是由1，4-丁 二醇、琥珀酸、對苯二甲酸和乙二醇共聚而成。
[0031] 實施例五：
[0032] (1)按重量百分比計，將降解聚酯27%，聚乙烯醇15%，聚羥基脂肪酸酯26%，聚 丁二酸丁二醇酯22 %，光穩(wěn)定劑3 %，黑色母料7 %加入攪拌器中，攪拌20分鐘；
[0033] (2)將步驟（1)所得的混合物加入擠出機，采用三層共擠工藝，設(shè)定轉(zhuǎn)速為18r/ min，溫度125°C條件下熱熔擠出吹塑，制成地膜，厚度為15um，寬度為2. 25m，切割，生產(chǎn)出 黑色地膜，包裝即可。本發(fā)明所使用的降解聚酯是由1，4-丁二醇、琥珀酸、對苯二甲酸和乙 二醇共聚而成。
[0034] 本發(fā)明可堆肥降解地膜，經(jīng)過十余個農(nóng)業(yè)科研單位在全國不同區(qū)域?qū)γ藁?、花生?西瓜、玉米等不同農(nóng)作物進(jìn)行了多點與普通地膜對比的大面積試驗與示范，均取得了非常 滿意的效果。
[0035] 結(jié)果表明本發(fā)明可堆肥降解地膜與普通地膜相比，不但具有同樣的增溫、保墑和 促進(jìn)作物早期發(fā)育、早熟、增產(chǎn)等功能，而且還具有良好的降解性，在覆膜后7天左右開始 分解，至5個月左右基本可以完全分解。
[0036] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可堆肥降解地膜整體技術(shù)水平先進(jìn)，各項成品指標(biāo)均較 好，抗拉伸負(fù)荷優(yōu)良，降解階段穩(wěn)定。
[0037] 在作物生長的中后期，由于地膜的降解，減少了地膜覆蓋所帶來的高溫對根系的 傷害，促進(jìn)了雨水入滲吸收能力，降低了地膜對雨水的阻礙作用，減少了雨量的損失，增加 了土壤的含水量，在一定程度上改善了作物的農(nóng)藝形狀，還減少了清除殘膜所使用的人力、 物力、財力，避免了殘膜的不斷積累所形成的阻隔層，具有一定的增產(chǎn)作用；同時，對環(huán)境友 好。
[0038] 最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對
【權(quán)利要求】
1. 一種可堆肥降解地膜，其特征在于，包括以下重量的原料：降解聚酯24- 28%，聚乙 烯醇14一 19 %，聚羥基脂肪酸酯22-28 %，聚丁二酸丁二醇酯16-27 %，光穩(wěn)定劑2-4 %， 黑色母料7 - 9%;所述降解聚酯是由1，4- 丁二醇、琥珀酸、對苯二甲酸和乙二醇共聚而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可堆肥降解地膜，其特征在于，包括以下重量的原料：降解聚 酯26-28 %，聚乙烯醇15 -19 %，聚羥基脂肪酸酯25-28 %，聚丁二酸丁二醇酯22-27 %， 光穩(wěn)定劑2- 3 %，黑色母料8-9 %。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可堆肥降解地膜，其特征在于，包括以下重量的原料：降解聚 酯26 %，聚乙烯醇17 %，聚羥基脂肪酸酯25 %，聚丁二酸丁二醇酯22 %，光穩(wěn)定劑2 %，黑色 母料9%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可堆肥降解地膜，其特征在于，厚度為15um，寬度為1. 35m- 4. 5m〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可堆肥降解地膜，其特征在于，所述黑色母料采用blackMB。
6. -種權(quán)利要求1至5之一所述的可堆肥降解地膜的制備方法，其特征在于，包括以下 步驟： (1)按所述重量百分比計，將降解聚酯、聚乙烯醇、聚羥基脂肪酸酯、聚丁二酸丁二醇 酯、光穩(wěn)定劑和黑色母料加入攪拌器中，攪拌15 - 20分鐘； ⑵將步驟⑴所得的混合物加入擠出機，設(shè)定轉(zhuǎn)速為10-25r/min，溫度110-130°C 條件下熱熔擠出吹塑，制成地膜，切割、包裝即可。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可堆肥降解地膜的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)采用 三層共擠工藝，生產(chǎn)出黑色地膜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可堆肥降解地膜的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)采用 三層共擠工藝，生產(chǎn)出灰色地膜，中間為黑色，內(nèi)外兩層為自然色。
【文檔編號】C08L67/02GK104109359SQ201410290332
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】陳利華 申請人:安徽精良美瑞塑膜科技股份有限公司