本發(fā)明涉及農(nóng)用薄膜，尤其是涉及一種可降解多功能纖維素農(nóng)膜的制備方法。

背景技術(shù)：

由轉(zhuǎn)光膜制備與應(yīng)用研究狀況可知，實現(xiàn)農(nóng)膜光能轉(zhuǎn)換改善透過光質(zhì)的關(guān)鍵仍在于轉(zhuǎn)光劑的開發(fā)。目前研究報道的硫化物型轉(zhuǎn)光劑，雖然光譜匹配性好，但存在著耐潮解性和在農(nóng)膜中分散性差的缺陷；有機配合物熒光強度高但有銳峰發(fā)射、抗衰減性能差的問題；蔥酮類有機熒光顏料分散性好、耐曬，能充分利用大量的綠黃光，但其產(chǎn)品合成性能未見進一步報道([1]張頌培,李建宇,陳娟,肖陽,孫玉娥.轉(zhuǎn)光農(nóng)膜的光譜特性研究[J].光譜學與光譜分析,2004,24(10):180-184)。

陽光是植物進行光合作用的主要能量來源，近年人們已將其作為“光肥”加以研究和利用，轉(zhuǎn)光膜是農(nóng)業(yè)大棚作物利用“光肥”的有效方式([2]羅桂林,肖尊宏,張林.新型光轉(zhuǎn)換劑2,4,6-三((1-苯基)-1,3-丁二烯基)-1,3,5-均三嗪的合成與表征[J].化學試劑,2011,(5)：451-452)。人工模擬植物最佳生長光照環(huán)境(即葉綠素的吸收光譜)改善農(nóng)作物的光照條件，使之處于最佳生長狀態(tài)，對發(fā)展高科技農(nóng)業(yè)具有重要意義，農(nóng)用轉(zhuǎn)光膜因此應(yīng)運而生。

轉(zhuǎn)光膜是一種通過添加轉(zhuǎn)光劑來實現(xiàn)光轉(zhuǎn)換的薄膜，它能將紫外光轉(zhuǎn)換成對作物有用的藍紫光及紅橙光，或?qū)ⅫS綠光轉(zhuǎn)換成紅橙光，從而改變透過膜的光質(zhì)，促進植物對氮、磷、鉀、鋅等營養(yǎng)元素的吸收，提高植株的葉片面積和展開度，增加植物的株高和葉柄長度，由此增加葉片葉綠素的含量，使葉片中的光合作用產(chǎn)物含量升高，促進作物生長([3]中國專利CN105385014A)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對傳統(tǒng)農(nóng)用薄膜所造成的白色污染等環(huán)境問題，提供可有效降低農(nóng)用薄膜生產(chǎn)對化石能源的依賴程度，將太陽光中對植物有害的短波長光能轉(zhuǎn)化為植物可吸收利用紅橙光的一種可降解多功能纖維素農(nóng)膜的制備方法。

本發(fā)明包括以下步驟：

1)選用Sr_2-2xB₂O₅:xEu³⁺,xNa⁺體系作為引入稀土離子中間體，其中x＝0.01～0.3，可以將植物不吸收的短波光能轉(zhuǎn)換成植物可吸收利用的紅橙光；

2)選用四氫呋喃作為纖維素及其衍生物溶劑，攪拌使其溶解，再加入步驟1)中的稀土離子中間體，混合后進行超聲、脫泡處理，然后鋪膜，即得可降解多功能纖維素農(nóng)膜。

在步驟2)中，所述纖維素及其衍生物與溶劑的質(zhì)量比可為1︰(5～20)，所述攪拌的時間可為1～12h；所述超聲、脫泡處理的時間可為0.5～1h。所制得的可降解多功能纖維素農(nóng)膜的厚度為5～20μm。

本發(fā)明將太陽光中對植物有害的短波長光能轉(zhuǎn)換為植物可吸收利用的紅橙光。同時，以可降解高分子材料纖維素及其衍生物為主要原料，符合節(jié)能環(huán)保農(nóng)膜的設(shè)計理念。

本發(fā)明的主要原料可再生，產(chǎn)品可降解。目前各類農(nóng)用薄膜所用材料主要以聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等不可再生的石油化工產(chǎn)品為主，絕大多數(shù)農(nóng)膜廢棄后難以降解。纖維素及其衍生物是目前廣泛應(yīng)用的生物質(zhì)膜材料，以自然界廣泛存在的纖維素為原料，可再生，成本低廉，變廢為寶，有利于解決我國桔桿、稻草等農(nóng)業(yè)廢棄物的焚燒污染問題。醋酸纖維膜可降解，不會造成白色污染。

光轉(zhuǎn)換纖維素及其衍生物農(nóng)膜，激發(fā)光譜在紫外光區(qū)，最大激發(fā)波長位于394nm發(fā)射位于595～614nm紅橙光區(qū)，最大發(fā)射波長613nm。本發(fā)明著力于解決針對傳統(tǒng)農(nóng)用薄膜所造成的白色污染等環(huán)境問題，可有效降低農(nóng)用薄膜生產(chǎn)對化石能源的依賴程度，將太陽光中對植物有害的短波長光能轉(zhuǎn)化為植物可吸收利用的紅橙光，是一種可降解功能性農(nóng)用薄膜。

附圖說明

圖1為光轉(zhuǎn)換纖維素及其衍生物農(nóng)膜熒光發(fā)射光譜(圖例數(shù)字表示稀土離子中間體與纖維素及其衍生物的質(zhì)量比)

圖2為光轉(zhuǎn)換纖維素及其衍生物農(nóng)膜與聚氯乙烯膜透光率重疊圖譜(質(zhì)量比＝m(稀土離子中間體)：m(纖維素及其衍生物))在圖2中，曲線a為5％SPC，曲線b為7.5％SPC，曲線c為10％SPC，曲線d為12.5％SPC，曲線e為15％SPC，曲線f為20％SPC，曲線g為PE.SPC。

具體實施方式

以下實施例將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1

準確稱取Sr_2-2xB₂O₅:xEu³⁺,xNa⁺，其中x＝0.01紅光稀土離子中間體0.35g，化學純的四氫呋喃35g，100％的纖維素及其衍生物1.75g，先對纖維素及其衍生物溶液進行攪拌1～2h，使其溶解，再加入稀土離子中間體，再次進行攪拌，使其均勻分布，再經(jīng)超聲處理30min，鋪膜，即可得可降解多功能纖維素農(nóng)膜。

實施例2

準確稱取Sr_2-2xB₂O₅:xEu³⁺,xNa⁺，其中x＝0.3紅光稀土離子中間體0.4g，化學純的四氫呋喃35g，100％的纖維素及其衍生物3g，先對纖維素及其衍生物溶液進行攪拌6～8h，使其溶解，再加入稀土離子中間體，再次進行攪拌，使其均勻分布，再經(jīng)超聲處理30min，鋪膜，即可得可降解多功能纖維素農(nóng)膜。

實施例3

準確稱取Sr_2-2xB₂O₅:xEu³⁺,xNa⁺，其中x＝0.14紅光稀土離子中間體0.56g，化學純的四氫呋喃35g，100％的纖維素及其衍生物7g，先對纖維素及其衍生物溶液進行攪拌10～12h，使其溶解，再加入稀土離子中間體，再次進行攪拌，使其均勻分布，再經(jīng)超聲處理60min，鋪膜，即可得可降解多功能纖維素農(nóng)膜。

實施例4

準確稱取Sr_2-2xB₂O₅:xEu³⁺,xNa+，其中x＝0.25紅光稀土離子中間體0.5g，化學純的四氫呋喃35g，100％的纖維素及其衍生物5g，先對纖維素及其衍生物溶液進行攪拌8-10h，使其溶解，再加入稀土離子中間體，再次進行攪拌，使其均勻分布，再經(jīng)超聲處理45min，鋪膜，即可得可降解多功能纖維素農(nóng)膜。

實施例5

準確稱取Sr_2-2xB₂O₅:xEu³+,xNa+，其中x＝0.1紅光稀土離子中間體0.17g，化學純的四氫呋喃35g，100％的纖維素及其衍生物2.5g，先對纖維素及其衍生物溶液進行攪拌4～6h，使其溶解，再加入稀土離子中間體，再次進行攪拌，使其均勻分布，再經(jīng)超聲處理30min，鋪膜，即可得可降解多功能纖維素農(nóng)膜。

實施例6

準確稱取Sr_2-2xB₂O₅:xEu3+,xNa+，其中x＝0.26紅光稀土離子中間體0.15g，化學純的四氫呋喃35g，100％的纖維素及其衍生物3g，先對纖維素及其衍生物溶液進行攪拌6～8h，使其溶解，再加入稀土離子中間體，再次進行攪拌，使其均勻分布，再經(jīng)超聲處理30min，鋪膜，即可得可降解多功能纖維素農(nóng)膜。