一種膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜及其生產(chǎn)方法，該除草地膜是由以下重量份數(shù)比的組分組成：茂金屬聚乙烯5～15份，低密度聚乙烯5～20份，線型低密度聚乙烯30～70份，高密度聚乙烯5～20份，藥物母粒15～30份。所述中的藥物母粒由下列重量份數(shù)比的組分組成：水稻專用除草劑吡嘧磺隆15～30份，丁草胺10～25份，納米二氧化硅15～30份，低密度聚乙烯25～65份，潤滑劑0.5～1.5份。該除草地膜采用共擠吹塑的生產(chǎn)工藝，使地膜和藥物薄膜共擠復(fù)合而成，除草劑能在地膜中均一分散、含量高；共擠吹塑外層保證該除草地膜的強度和韌性均達(dá)到使用要求，內(nèi)層保證除草劑的含量和不易揮發(fā)，加工工藝簡便，易于控制。
【專利說明】一種膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種農(nóng)用地面覆蓋地膜及其生產(chǎn)方法，尤其涉及一種膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上最大的水稻生產(chǎn)國和消費國，常規(guī)水田栽培因用水量大，過量化肥農(nóng)藥施用造成的土壤水源污染，病蟲害多發(fā)，勞動強度大，高投入低效益，溫室氣體排放等問題，使水稻生產(chǎn)面臨諸多困局。膜下滴灌水稻栽培可以大幅度提高水肥利用率，改變傳統(tǒng)水稻田的施肥、施藥方式，降低肥料和農(nóng)藥對環(huán)境造成的危害，顯著減少甲烷氣體排放，同時，滴灌平臺的建立大幅度降低勞動強度，將農(nóng)民從繁重的水田生產(chǎn)中解放出來。但是地膜覆蓋栽培給作物創(chuàng)造良好土壤環(huán)境的同時，也為水稻田的主要闊葉、莎草科及禾本科雜草提供了良好的滋生條件。膜下雜草不但損壞地膜、影響作物產(chǎn)質(zhì)量，也為人工除草帶來不便。為解決膜下除草問題，目前除草地膜多采用兩種方法，一是將除草劑的有效成分添入塑料薄膜原料中制成含藥薄膜，如中國專利CN1927919A公開了一種“新型除草地膜及其制作工藝”，申請日為=2005. 09. 08，
【公開日】為：2007. 03. 14，它是在地膜原料中添加了除草劑，制成雙面含除草劑的地膜，該發(fā)明所用的除草劑是都爾乳油，因為加入的液體除草劑與聚乙烯顆?；旌暇鶆蛐詻]辦法控制，除草劑的加入會降低該地膜的強度和韌性，而且液體除草劑易受熱揮發(fā)污染環(huán)境，所以沒能被普遍推廣。二是在成品地膜一側(cè)涂布除草藥齊U，較早申請的如中國專利CN 1033504A公開了一種“一種農(nóng)用復(fù)合除草地膜”，申請日為1987. 12. 12 ：，
【公開日】為：1989. 6. 28，它是以丁草胺為除草活性組分，將其與聚乙烯醇水溶液及助劑按一定比例配制成涂敷藥液，采用涂布方式與基膜復(fù)合而成；較近申請的如中國專利CN 101347112A公開了一種“一種新型高效除草地膜”，申請日為2008. 09. 09，
【公開日】為：2009. I. 21，它是以根據(jù)田間雜草種類而選針對性強的除草劑為除草活性組分，并將其用新型配方配制成涂敷藥液，采用涂布方式使其與基膜復(fù)合而成。這兩種制膜工藝本身復(fù)雜，因為地膜生產(chǎn)收卷轉(zhuǎn)速一般在1000r/min以上，要想在此速度生產(chǎn)的地膜上均勻涂布藥物，藥物層要及時干燥是有很大的技術(shù)難度，藥液涂層得不到及時干燥，不但使該地膜收卷后會粘合到一起，而且藥物會粘附在地膜的另一側(cè)，使藥物的含量及分散均勻性都受到影響，粘附在地膜表面的藥物易揮發(fā)到空中污染環(huán)境。綜上所述自從產(chǎn)生了地膜覆蓋栽培技術(shù)后，在長達(dá)二十余年的研究中，目前還沒有一種能夠徹底解決除草劑在地膜中的均勻分散、可控制藥物含量穩(wěn)定、除草劑的加入使除草地膜強度和韌性不受影響、生產(chǎn)和使用中藥物不易揮發(fā)對環(huán)境無污染以及除草劑含量較低滿足不了田間雜草有效根治的除草地膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的首要目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種除草劑能在地膜中均一分散、藥物含量高、地膜強度和韌性好、生產(chǎn)和使用中藥物不易揮發(fā)、對環(huán)境無污染的膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜；另一目的是提供一種工藝簡便、易于操作的共擠吹塑生產(chǎn)該除草地膜的生產(chǎn)方法。
[0004]本發(fā)明從水稻生長習(xí)性及水稻田的主要雜草:闊葉、莎草科雜草及禾本科雜草，針對性地選用了對水稻生長幾乎無作用的吡嘧磺隆(熔點181°C )、丁草胺(沸點196°C )特效根除以上雜草的除草劑，并拋棄原來直接將除草劑加入地膜生產(chǎn)原料和在成品地膜表面涂布除草劑生產(chǎn)除草地膜的方法，而采用地膜和藥物層薄膜共擠吹塑的制膜方法。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明的首要目的方案如下:
[0006]一種膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜，是由地膜層和藥物薄膜層經(jīng)共擠而成，藥物薄膜層由如下重量份數(shù)的組分制成:聚乙烯70-85份，藥物母粒15-30份；藥物母粒含有以下重量份數(shù)的組分:吡嘧磺隆15?30份，丁草胺10?25份，納米無機功能材料15?30份，低密度聚乙烯25?65份，潤滑劑0.5?1.5份。
[0007]該除草地膜中藥物薄膜層的聚乙烯由如下重量份數(shù)的組分組成:茂金屬聚乙烯5?15份，低密度聚乙烯5?20份，線型低密度聚乙烯30?70份，高密度聚乙烯5?20份，該組分的配比使藥物薄膜層與地膜層之間的相容性能達(dá)到最佳。
[0008]吡嘧磺隆和丁草胺有效成分含量在0.10?0.80g/m2，此范圍的含量可根據(jù)雜草數(shù)量及除草劑的用量以共擠藥物薄膜層的層數(shù)控制。
[0009]采用三層共擠，藥物薄膜層厚度占該除草地膜總厚度的2/3，吡嘧磺隆和丁草胺有效成分含量在0.35?0.80g/m2。
[0010]納米無機功能材料為納米二氧化硅、納米碳酸鈣或二者的混合物。
[0011]地膜為耐候性地膜，地膜藥物母粒含有以下重量份數(shù)的組分:光穩(wěn)定劑0.1?I份，抗氧劑0.1?I份，加入此兩種助劑可以延長地膜的使用周期和老化衰減周期，使共擠多層的除草地膜中的藥物藥效持久、釋放時間增長。
[0012]實現(xiàn)本發(fā)明的另一方案如下:
[0013]一種膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜的生產(chǎn)方法，包含:①藥物薄膜層中藥物母粒的制備，是將重量份數(shù)為15?30份的吡嘧磺隆，10?25份的丁草胺分別于重量份數(shù)為15?30份的納米無機功能材料高速攪拌捏合后，并與重量份數(shù)為25?65份的低密度聚乙烯，0.5?1.5份的潤滑劑充分混合，加入擠出機擠出，切粒制成藥物母粒。②將該藥物母粒與重量份數(shù)為5?15份的茂金屬聚乙烯，5?20份的低密度聚乙烯，30?70份的線型低密度聚乙烯，5?20份的高密度聚乙烯按配比進行充分混合后，加入共擠吹塑機中與另一個擠出機頭擠出的地膜在共擠機頭處匯合，擠出，吹脹，牽引，冷卻，分切，收卷，成品。
[0014]工藝溫度分區(qū)控制:制備藥物母粒的工藝溫度是一區(qū)150±5°C，二區(qū)165±5°C，三區(qū)170±5°C，四區(qū)180±5°C，五區(qū)183±5°C，六區(qū)180±5°C ;制備該除草地膜的工藝溫度是一區(qū) 168±5°C，二區(qū) 175±5°C，三區(qū) 185±5°C，四區(qū) 185±5°C，五區(qū) 190±5°C，六區(qū)190±5°C，七區(qū)190±5°C，此工藝溫度保證了吡嘧磺隆和丁草胺不易揮發(fā)，藥效利用率最佳，而且能穩(wěn)定生產(chǎn)。
[0015]生產(chǎn)該除草地膜共擠層至少為兩層，也可根據(jù)需要將藥物薄膜層共擠多層。
[0016]采用三層共擠藥物薄膜層厚度占該除草地膜總厚度的2/3，吡嘧磺隆和丁草胺有效成分含量在0.35?0.80g/m2。
[0017]本發(fā)明的顯著優(yōu)點有:
[0018]該除草地膜的除草劑選用了高熔點、不易揮發(fā)的吡嘧磺隆(熔點181°C )、丁草胺(沸點196°C )，180-195°C的工藝生產(chǎn)正好符合塑料地膜共擠吹塑工藝技術(shù)要求，避免了普通除草劑在高溫加工過程容易揮發(fā)的難題；優(yōu)選的這兩種除草劑復(fù)配后，正好可以抑制或根除水稻田里的主要雜草，以納米無機材料作為它們的載體，由于納米無機材料的比表面積大，吸附力強，使它們在塑料制品中的均勻分散提供了可能和條件，使塑料地膜的增溫、保墑特性和水稻專用除草劑的高效除草功能完美結(jié)合。
[0019]該除草地膜是由共擠吹塑工藝生產(chǎn)，除草劑與納米無機材料高速捏合后，與低密度聚乙烯及加工助劑制成藥物母粒，保證了除草劑的有效含量和均一分散；經(jīng)過兩層或三層共擠吹塑制膜方式，地膜層不但主要保證了該除草地膜的使用強度和韌性，而且對藥物層起到保護和隔絕作用，防止了藥物緩釋到空氣中污染環(huán)境，共擠藥物薄膜層的藥物分散均一，藥物含量高，也可根據(jù)需要共擠多層藥物薄膜層，調(diào)整藥物濃度，以達(dá)到藥物緩釋時間長，藥效持久的目的。
[0020]該除草地膜外層的地膜層選用耐候性地膜，耐候性地膜是在普通地膜中加入光穩(wěn)定劑和抗氧劑，使該除草地膜的使用和老化衰減周期增長，保證了該除草地膜藥物的緩釋時間。
[0021]該除草地膜總厚度在0.007mm?0.012mm ;藥物含量高、分散均勻，藥效持久60?
70天，有效藥物含量成分在0.20?0.80g/m2，是普通除草地膜藥物含量的2倍。
【具體實施方式】
[0022]實施例1，它是由下列重量份數(shù)比的原料組成:茂金屬聚乙烯5份，低密度聚乙烯5份，線型低密度聚乙烯70份，高密度聚乙烯5份，藥物母粒15份。藥物母粒是由以下重量份數(shù)比的原料組成:吡嘧磺隆15份，丁草胺12份；納米二氧化硅15份，低密度聚乙烯56.9份，光穩(wěn)定劑0.3份，抗氧劑0.3份，潤滑劑0.5份。
[0023]實施例2，它是由下列重量份數(shù)比的原料組成:茂金屬聚乙烯15份，低密度聚乙烯10份，線型低密度聚乙烯42份，高密度聚乙烯13份，藥物母粒20份。藥物母粒是由以下重量份數(shù)比的原料組成:吡嘧磺隆20份，丁草胺14份；納米二氧化硅20份，低密度聚乙烯44.4份，光穩(wěn)定劑0.3份，抗氧劑0.3份，潤滑劑I份。
[0024]實施例3，它是由下列重量份數(shù)比的原料組成:茂金屬聚乙烯10份，低密度聚乙烯11份，線型低密度聚乙烯36份，高密度聚乙烯13份，藥物母粒30份。藥物母粒是由以下重量份數(shù)比的原料組成:吡嘧磺隆15份，丁草胺20份；納米二氧化硅25份，低密度聚乙烯37.5份，光穩(wěn)定劑0.5份，抗氧劑0.5份，潤滑劑1.5份。
[0025]實施例4，它是由下列重量份數(shù)比的原料組成:茂金屬聚乙烯5份，低密度聚乙烯20份，線型低密度聚乙烯30份，高密度聚乙烯20份，藥物母粒25份。藥物母粒是由以下重量份數(shù)比的原料組成:嘧磺隆30份，丁草胺12份；納米二氧化硅30份，低密度聚乙烯25份，光穩(wěn)定劑0.5份，抗氧劑I份，潤滑劑1.5份。
[0026]上述各實施例的生產(chǎn)方法為:
[0027]①所述藥物母粒的制備:將吡嘧磺隆與丁草胺分別與納米二氧化硅或納米碳酸鈣高速攪拌捏合后，再與低密度聚乙烯、光穩(wěn)定劑、抗氧劑和潤滑劑按其配比充分混合一雙螺桿混煉擠出機擠出一冷卻一切粒一包裝一水稻專用除草地膜藥物母粒；②將此藥物母粒與所述的茂金屬聚乙烯，低密度聚乙烯，線型低密度聚乙烯，高密度聚乙烯按所述比例充分混合加入兩層或三層共擠吹塑機的一個或兩個料筒中，另一個料筒中加入地膜生產(chǎn)原料一塑化一擠出一吹脹一牽引一冷卻一分切一收卷一檢驗一包裝一入庫。
[0028]該除草地膜藥物母粒制備工藝參數(shù)為：主機轉(zhuǎn)速300r/min，溫度：一區(qū)150±5°C，二區(qū) 165±5°C，三區(qū) 170±5°C，四區(qū) 180±5°C，五區(qū) 183±5°C，六區(qū) 180±5°C。
[0029]該除草地膜制備工藝參數(shù)為：主機轉(zhuǎn)速1500r/min，溫度：一區(qū)168±5°C，二區(qū)175±5°C，三區(qū) 185±5°C，四區(qū) 185±5°C，五區(qū) 190±5°C，六區(qū) 190±5°C，七區(qū) 190±5°C。
[0030]該除草地膜藥物薄膜層根據(jù)需要也可共擠多層。在生產(chǎn)上只需改為多層共擠生產(chǎn)工藝，即在主機上增加共擠機，吹塑模頭改為多層共擠模頭。
【權(quán)利要求】
1.一種膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜，其特征在于是由地膜層和藥物薄膜層經(jīng)共擠而成，藥物薄膜層由如下重量份數(shù)的組分制成:聚乙烯70-85份，藥物母粒15-30份；藥物母粒含有以下重量份數(shù)的組分:吡嘧磺隆15?30份，丁草胺10?25份，納米無機功能材料15?30份，低密度聚乙烯25?65份，潤滑劑0.5?1.5份。
2.如權(quán)利要求1所述膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜，其特征在于:藥物薄膜層的聚乙烯由如下重量份數(shù)的組分組成:茂金屬聚乙烯5?15份，低密度聚乙烯5?20份，線型低密度聚乙烯30?70份，高密度聚乙烯5?20份。
3.如權(quán)利要求1或2所述的膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜，其特征在于:吡嘧磺隆和丁草胺有效成分含量在0.10?0.80g/m2。
4.如權(quán)利要求3所述的膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜，其特征在于:藥物薄膜層厚度占該除草地膜總厚度的2/3，吡嘧磺隆和丁草胺有效成分含量在0.35?0.80g/m2。
5.如權(quán)利要求1所述膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜，其特征在于:納米無機功能材料為納米二氧化硅、納米碳酸鈣或二者的混合物。
6.如權(quán)利要求1所述膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜，其特征在于:地膜為耐候性地膜；藥物母粒含有以下重量份數(shù)的組分:光穩(wěn)定劑0.1?I份，抗氧劑0.1?I份。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1?6任一權(quán)利要求所述的膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜的生產(chǎn)方法，其特征在于包含:①藥物薄膜層中藥物母粒的制備，是將重量份數(shù)為15?30份的吡嘧磺隆，10?25份的丁草胺分別于重量份數(shù)為15?30份的納米無機功能材料高速攪拌捏合后，并與重量份數(shù)為25?65份的低密度聚乙烯，0.5?1.5份的潤滑劑充分混合，加入擠出機擠出、切粒制成藥物母粒。②將該藥物母粒與重量份數(shù)為5?15份的茂金屬聚乙烯，5?20份的低密度聚乙烯，30?70份的線型低密度聚乙烯，5?20份的高密度聚乙烯按配比進行充分混合后，加入共擠吹塑機中與另一個擠出機頭擠出的地膜在共擠機頭處匯合，擠出，吹脹，牽引，冷卻，分切，收卷，成品，工藝溫度分區(qū)控制。
8.如權(quán)利要求7所述的膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜的生產(chǎn)方法，其特征在于:制備藥物母粒的工藝溫度是一區(qū)150±5°C，二區(qū)165±5°C，三區(qū)170±5°C，四區(qū)180±5°C，五區(qū)183±5°C，六區(qū)180±5°C;制備該除草地膜的工藝溫度是一區(qū)168±5°C，二區(qū)175±5°C，三區(qū) 185±5°C，四區(qū) 185±5°C，五區(qū) 190±5°C，六區(qū) 190±5°C，七區(qū) 190±5°C。
9.如權(quán)利要求8所述的膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜的生產(chǎn)方法，其特征是生產(chǎn)該除草地膜共擠層至少為兩層，總厚度在0.007?0.012_。
10.如權(quán)利要求9所述的膜下滴灌水稻栽培專用除草地膜，其特征在于:吡嘧磺隆和丁草胺有效成分含量在0.10?0.80g/m2。
【文檔編號】A01N47/36GK103828662SQ201210543515
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月27日
【發(fā)明者】郭慶人, 李雙全, 陳鵬元 申請人:新疆天業(yè)（集團）有限公司