本發(fā)明涉及地膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)境全降解薄膜材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，塑料地膜作為一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)對(duì)農(nóng)作物增產(chǎn)、農(nóng)民增收的手段而廣泛使用，其在促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展方面發(fā)揮著舉足輕重的作用；然而，塑料地膜的不可降解性不僅帶來(lái)了嚴(yán)峻的“白色污染”問(wèn)題，而且使得土壤板結(jié)、通透性變差以及地力下降。為此，近20年來(lái)，國(guó)內(nèi)外開展了廣泛的研究，試圖尋找一種可替代塑料地膜的環(huán)保型可降解地膜，主要有：淀粉添加型可降解農(nóng)用地膜、光降解農(nóng)用地膜以及植物纖維地膜等。目前開發(fā)的淀粉添加型可降解農(nóng)用地膜中，淀粉的含量只有20％左右，在微生物作用下至多是其中的淀粉分解，而殘留的聚烯烴膜仍以一種多孔結(jié)構(gòu)形態(tài)存在；光降解農(nóng)用地膜情況相似。這兩種地膜因采用的主要原料仍為塑料和化纖，均不能完全消除農(nóng)田中的“白色污染”問(wèn)題。
此外，目前市售的地膜中，以單層地膜為主，地膜不同部位的降解速度不一，總是部分地膜已經(jīng)達(dá)到了降解終點(diǎn)，地膜變脆；而另一些部分的地膜基本無(wú)變化，未發(fā)生任何降解；從而導(dǎo)致農(nóng)田中殘留有大量的地膜碎片，這些地膜碎片不易被土壤微生物降解，且長(zhǎng)期存留于農(nóng)田造成土壤結(jié)構(gòu)破壞、耕地質(zhì)量下降等嚴(yán)重的負(fù)面影響；此外，大量殘膜的存在造成農(nóng)事操作受阻，從而給下一季農(nóng)作物耕作帶來(lái)不利的影響，嚴(yán)重阻礙了農(nóng)業(yè)方面生產(chǎn)力的發(fā)展。
近年來(lái)，雖然人們已經(jīng)對(duì)可降解地膜進(jìn)行了廣泛研究，但上述問(wèn)題仍未得到有效解決?；诖?，研究開發(fā)一種新型的可降解地膜尤為重要，其將顯著減小農(nóng)業(yè)耕種的生產(chǎn)成本，進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種環(huán)境全降解薄膜材料及其制備方法。本發(fā)明提供的環(huán)境全降解薄膜材料，采用雙層結(jié)構(gòu)，各層由不同降解特性的材料制成且各層的降解速率不同，最終使制備得到的地膜在實(shí)際使用過(guò)程中，各部分能夠同時(shí)達(dá)到降解終點(diǎn)，從而消除了傳統(tǒng)市售地膜在應(yīng)用過(guò)程中各部分降解速率不同的缺陷，進(jìn)而顯著改善了降解地膜的實(shí)用性。此外，本發(fā)明提供的地膜能夠大大減少殘膜對(duì)機(jī)械的纏繞，從而降低了殘膜對(duì)下季作物的影響并節(jié)省了人力成本，進(jìn)而顯著促進(jìn)了農(nóng)業(yè)方面生產(chǎn)力的發(fā)展。
為此，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
第一方面，本發(fā)明提供一種全降解薄膜材料，薄膜材料采用雙層膜結(jié)構(gòu)，包括第一層膜和第二層膜，且第一層膜的降解時(shí)間大于第二層膜的降解時(shí)間；其中，第一層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括：降解劑0.01-0.1重量份、熱穩(wěn)定劑0.10-0.40重量份、光穩(wěn)定劑0.10-0.30重量份、抗氧劑0.05-0.20重量份、低密度聚乙烯5-10重量份和線性低密度聚乙烯89-94.64重量份；第二層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括：降解劑0.05-0.20重量份、低密度聚乙烯5-10重量份和線性低密度聚乙烯9.9-94.05重量份。
具體地，本發(fā)明提供的全降解薄膜材為雙層膜復(fù)合型環(huán)境全降解薄膜材料，其在用作地膜時(shí)，實(shí)際使用過(guò)程中，第一層膜為地膜表層膜，即與空氣接觸的層，第二層膜為地膜底層膜，即與土壤接觸的層。第一層膜的降解時(shí)間大于第二層膜的降解時(shí)間，是指在降解性能測(cè)試中，如光氧化降解實(shí)驗(yàn)、熱氧化降解實(shí)驗(yàn)或其他降解實(shí)驗(yàn)中，達(dá)到同樣降解情況時(shí)，第一層膜的降解時(shí)間大于第二層膜的降解時(shí)間。低密度聚乙烯俗稱高壓聚乙烯，即在100-300mpa的高壓下，過(guò)氧化物催化自由基聚合生成，其密度約為0.910-0.925g/cm3，熔點(diǎn)約為130℃-145℃，具有密度低及材質(zhì)軟等優(yōu)點(diǎn)。線型低密度聚乙烯是指乙烯與少量高級(jí)-烯烴在催化劑存在下聚合而成之共聚物，密度約為0.918-0.935g/cm3，具有較高的軟化溫度和熔融溫度，且具有強(qiáng)度大、韌性好、延展能力高等優(yōu)點(diǎn)。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，降解劑包括二氧化鈦、氧化鐵、氧化錳、正辛基二茂鐵、辛?；F、硬脂酸鐵、硬脂酸錳、硬脂酸鈷、硬脂酸銅、硬脂酸鈰、硬脂酸鑭、硬脂酸鐠、二甲基二硫代氨基甲酸鐵和二乙基二硫代氨基甲酸鈰中的一種或幾種。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，熱穩(wěn)定劑包括硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鍶、硬脂酸鎂、月桂酸鋇、月桂酸鈣、月桂酸鋅和月桂酸鎂中的一種或多種；光穩(wěn)定劑包括水楊酸苯酯、4，4-亞異丙基雙(苯酚水楊酸酯)、水楊酸對(duì)叔丁基苯酯、間苯二酚單苯甲酸酯、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮和2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一種或多種；抗氧劑為2，6-二叔丁基對(duì)甲酚、2，4，6-三叔丁基苯酚、4-羥甲基-2，6-二叔丁基苯酚、叔丁基羥基茴香醚、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和2，2’-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)中的一種或多種。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為0.5-5.0g/10min，線性低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為1.5-2.5g/10min。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，低密度聚乙烯為ld662、2012tn26、2426h、2436h和ld600中的一種或多種；線性低密度聚乙烯為7042、7042t、9020、7042n、7042k、218w、222、0218d、9042和fv149m中的一種或多種。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，第一層膜的厚度為2-4μm，第二層膜的厚度為2-8μm。
第二方面，本發(fā)明提供一種全降解薄膜材料的制備方法，包括以下步驟：s101：將第一層膜的各原料組分混合均勻后用雙螺桿造粒機(jī)擠出，得到第一層膜降解塑料顆粒；s102：將第二層膜的各原料組分混合均勻后用雙螺桿造粒機(jī)擠出，得到第二層膜降解塑料顆粒；s103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒分別經(jīng)雙層共擠吹膜機(jī)中進(jìn)行共擠吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調(diào)整為第一層膜的厚度為2-4μm，第二層膜的厚度為2-8μm。需要說(shuō)明的是，步驟s101和步驟s102無(wú)順序限制，即既可以先進(jìn)行s101，再進(jìn)行s102；也可以先進(jìn)行s102，再進(jìn)行s101；或者s101和s102同時(shí)進(jìn)行。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，s101和s102中，造粒均在雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行，且雙螺桿造粒機(jī)的條件具體為：溫度為183℃-187℃，螺桿轉(zhuǎn)速為130rpm-180rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為30-50；s103中，共擠吹塑在雙層共擠吹膜機(jī)中進(jìn)行，且雙層共擠吹膜機(jī)的條件具體為：溫度為160℃-165℃，吹脹比為3.1-3.3，牽引速度為8m/min-10m/min。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，s101和s102中，將各原料組分采用球磨的方式混合均勻，且球磨的條件具體為：轉(zhuǎn)速為350-500rpm，時(shí)間為200min-300min。
第三方面，本發(fā)明提供的全降解薄膜材料在制備薄膜產(chǎn)品或薄膜產(chǎn)品添加劑中的應(yīng)用，且尤其是在制備地膜、透明膜和包裝材料產(chǎn)品或產(chǎn)品添加劑中的應(yīng)用。
本發(fā)明提供的上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)申請(qǐng)人經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：本發(fā)明提供的環(huán)境全降解薄膜材料采用雙層結(jié)構(gòu)，各層由不同降解特性的材料制成且各層的降解速率不同，最終使制備得到的地膜在實(shí)際使用過(guò)程中，各部分能夠同時(shí)達(dá)到降解終點(diǎn)，從而消除了傳統(tǒng)市售地膜在應(yīng)用過(guò)程中各部分降解速率不同的缺陷，進(jìn)而顯著改善了降解地膜的實(shí)用性。
(2)采用本發(fā)明提供的環(huán)境全降解薄膜材料制備得到的地膜，其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，地膜各部分降解均勻且徹底，無(wú)殘留，從而消除了傳統(tǒng)地膜的使用給土地帶來(lái)的二次污染；此外，基于本發(fā)明提供的地膜降解完全，從而無(wú)需后續(xù)的回收工序，且消除了殘膜對(duì)后續(xù)機(jī)械的纏繞，降低了殘膜對(duì)下季作物的影響并節(jié)省了人力成本，進(jìn)而顯著促進(jìn)了農(nóng)業(yè)方面生產(chǎn)力的發(fā)展。
(3)眾所周知，傳統(tǒng)市售地膜在實(shí)際使用過(guò)程中各部分的降解速率不一，主要表現(xiàn)形式為：地膜暴露于空氣的部分(簡(jiǎn)稱“暴露部分”)與地膜埋于土壤部分(“埋土部分”)降解速率相差巨大；通常情況下，暴露部分的地膜已達(dá)到降解終點(diǎn)，地膜變脆，甚至已降解為二氧化碳和水；而埋土部分的地膜基本沒(méi)有變化，依舊維持其初始機(jī)械力學(xué)性能，從而給下一季農(nóng)作物耕作帶來(lái)不利的影響，且沒(méi)有達(dá)到降解地膜應(yīng)有的效果。而本發(fā)明提供的環(huán)境全降解薄膜材料有效解決了該缺點(diǎn)。
(4)本發(fā)明提供的環(huán)境全降解薄膜材料，具有優(yōu)異的抗沖擊強(qiáng)度和拉伸斷裂伸長(zhǎng)率等機(jī)械力學(xué)性能，可滿足其在應(yīng)用過(guò)程中的不同需求。
具體實(shí)施方式
下面將對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚的說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只作為實(shí)例，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。
下述實(shí)施例中所用的試驗(yàn)材料，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為自常規(guī)試劑商店購(gòu)買得到的。
以下實(shí)施例中的定量試驗(yàn)，均設(shè)置三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)為三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的平均值或平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。
本發(fā)明提供的環(huán)境全降解薄膜材料采用雙層膜結(jié)構(gòu)，包括第一層膜和第二層膜，且第一層膜的降解時(shí)間大于第二層膜的降解時(shí)間；其中，第一層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括：降解劑0.01-0.1重量份、熱穩(wěn)定劑0.10-0.40重量份、光穩(wěn)定劑0.10-0.30重量份、抗氧劑0.05-0.20重量份、低密度聚乙烯5-10重量份和線性低密度聚乙烯89-94.64重量份；第二層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括：降解劑0.05-0.20重量份、低密度聚乙烯5-10重量份和線性低密度聚乙烯9.9-94.05重量份。其中，第一層膜的厚度為2-4μm，第二層膜的厚度為2-8μm。
優(yōu)選地，降解劑包括二氧化鈦、氧化鐵、氧化錳、正辛基二茂鐵、辛?；F、硬脂酸鐵、硬脂酸錳、硬脂酸鈷、硬脂酸銅、硬脂酸鈰、硬脂酸鑭、硬脂酸鐠、二甲基二硫代氨基甲酸鐵和二乙基二硫代氨基甲酸鈰中的一種或幾種。
優(yōu)選地，熱穩(wěn)定劑包括硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鍶、硬脂酸鎂、月桂酸鋇、月桂酸鈣、月桂酸鋅和月桂酸鎂中的一種或多種；光穩(wěn)定劑包括水楊酸苯酯、4，4-亞異丙基雙(苯酚水楊酸酯)、水楊酸對(duì)叔丁基苯酯、間苯二酚單苯甲酸酯、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮和2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一種或多種；抗氧劑為2，6-二叔丁基對(duì)甲酚、2，4，6-三叔丁基苯酚、4-羥甲基-2，6-二叔丁基苯酚、叔丁基羥基茴香醚、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和2，2’-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)中的一種或多種。
優(yōu)選地，低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為0.5-5.0g/10min，線性低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為1.5-2.5g/10min。
優(yōu)選地，低密度聚乙烯為ld662、2012tn26、2426h、2436h和ld600中的一種或多種；線性低密度聚乙烯為7042、7042t、9020、7042n、7042k、218w、222、0218d、9042和fv149m中的一種或多種。
另外，針對(duì)本發(fā)明的全降解薄膜材料，本發(fā)明專門設(shè)計(jì)了制備全降解薄膜材料的方法，包括以下步驟：
s101：將第一層膜的各原料組分混合均勻后用雙螺桿造粒機(jī)擠出，得到第一層膜降解塑料顆粒。
s102：將第二層膜的各原料組分混合均勻后用雙螺桿造粒機(jī)擠出，得到第二層膜降解塑料顆粒。
s103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒分別經(jīng)雙層共擠吹膜機(jī)中進(jìn)行共擠吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調(diào)整為第一層膜的厚度為2-4μm，第二層膜的厚度為2-8μm，得到環(huán)境全降解地膜。其中，雙層共擠吹膜機(jī)的條件具體為：溫度為160℃-165℃，吹脹比為3.1-3.3，牽引速度為8m/min-10m/min。
優(yōu)選地，s101和s102中，造粒均在雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行，且雙螺桿造粒機(jī)的條件具體為：溫度為183℃-187℃，螺桿轉(zhuǎn)速為130rpm-180rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為30-50；s101和s102中，將各原料組分采用球磨的方式混合均勻，且球磨的條件具體為：轉(zhuǎn)速為350-500rpm，時(shí)間為200min-300min。
下面結(jié)合具體實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明：
實(shí)施例一
本發(fā)明提供一種環(huán)境全降解薄膜材料，該全降解薄膜材料采用雙層膜結(jié)構(gòu)，包括第一層膜和第二層膜；其中，第一層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括硬脂酸鐵0.02重量份、硬脂酸鋇0.1重量份、水楊酸苯酯0.1重量份、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚0.1重量份、低密度聚乙烯ld6625重量份以及線性低密度聚乙烯704294.68重量份；第二層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括：硬脂酸鐵0.05重量份、氧化鐵0.03重量份、低密度聚乙烯ld6625重量份以及線性低密度聚乙烯704294.92重量份。
按上述原料組分，采用本發(fā)明提供的環(huán)境全降解薄膜材料的制備方法，制備環(huán)境全降解薄膜材料：
s101：將第一層膜的各原料組分混合后在轉(zhuǎn)速為350rpm的條件下球磨處理300min，之后在雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒。雙螺桿造粒機(jī)的溫度為183℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為40。
s102：將第二層膜的各原料組分混合后在轉(zhuǎn)速為350rpm的條件下球磨處理300min，之后在雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒。雙螺桿造粒機(jī)的溫度為183℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為40。
s103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒經(jīng)雙層共擠吹膜機(jī)進(jìn)行吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調(diào)整為第一層膜的厚度為2μm，第二層膜的厚度為2μm，得到本發(fā)明所需的復(fù)合型全降解地膜；其中，雙層共擠吹膜機(jī)的溫度為160℃，吹脹比為3.3，牽引速度為10m/min。
實(shí)施例二
本發(fā)明提供一種環(huán)境全降解薄膜材料，該全降解薄膜材料采用雙層膜結(jié)構(gòu)，包括第一層膜和第二層膜；其中，第一層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括二氧化鈦0.05重量份、硬脂酸鈣0.2重量份、4，4-亞異丙基雙(苯酚水楊酸酯)0.2重量份、2，4，6-三叔丁基苯酚0.05重量份、低密度聚乙烯2012tn268重量份、線性低密度聚乙烯902015重量份以及線性低密度聚乙烯7042t76.5重量份；第二層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括：二氧化鈦0.1重量份、硬脂酸鑭0.05重量份、低密度聚乙烯2012tn268重量份、線性低密度聚乙烯902015重量份以及線性低密度聚乙烯7042t76.85重量份。
按上述原料組分，采用本發(fā)明提供的環(huán)境全降解薄膜材料的制備方法，制備環(huán)境全降解薄膜材料：
s101：將第一層膜的各原料組分混合后在轉(zhuǎn)速為500rpm的條件下球磨處理200min，之后在雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒。雙螺桿造粒機(jī)的溫度為187℃，螺桿轉(zhuǎn)速為130rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為50。
s102：將第二層膜的各原料組分混合后在轉(zhuǎn)速為500rpm的條件下球磨處理200min，之后在雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒。雙螺桿造粒機(jī)的溫度為187℃，螺桿轉(zhuǎn)速為130rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為50。
s103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒經(jīng)雙層共擠吹膜機(jī)進(jìn)行吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調(diào)整為第一層膜的厚度為2μm，第二層膜的厚度為3μm，得到本發(fā)明所需的復(fù)合型全降解地膜；其中，雙層共擠吹膜機(jī)的溫度為165℃，吹脹比為3.1，牽引速度為8m/min。
實(shí)施例三
本發(fā)明提供一種環(huán)境全降解薄膜材料，該全降解薄膜材料采用雙層膜結(jié)構(gòu)，包括第一層膜和第二層膜；其中，第一層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括硬脂酸錳0.01重量份、硬脂酸鎂0.1重量份、水楊酸對(duì)叔丁基苯酯0.1重量份、4-羥甲基-2，6-二叔丁基苯酚0.05重量份、低密度聚乙烯2426h10重量份、線性低密度聚乙烯218w10重量份以及線性低密度聚乙烯22279.74重量份；第二層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括：硬脂酸錳0.1重量份、氧化錳0.05重量份、低密度聚乙烯2426h10重量份、線性低密度聚乙烯218w10重量份以及線性低密度聚乙烯22279.95重量份。
按上述原料組分，采用本發(fā)明提供的環(huán)境全降解薄膜材料的制備方法，制備環(huán)境全降解薄膜材料：
s101：將第一層膜的各原料組分混合后在轉(zhuǎn)速為430rpm的條件下球磨處理250min，之后在雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒。雙螺桿造粒機(jī)的溫度為185℃，螺桿轉(zhuǎn)速為150rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為40。
s102：將第二層膜的各原料組分混合后在轉(zhuǎn)速為430rpm的條件下球磨處理250min，之后在雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒。雙螺桿造粒機(jī)的溫度為185℃，螺桿轉(zhuǎn)速為150rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為40。
s103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒經(jīng)雙層共擠吹膜機(jī)進(jìn)行吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調(diào)整為第一層膜的厚度為3μm，第二層膜的厚度為4μm，得到本發(fā)明所需的復(fù)合型全降解地膜；其中，雙層共擠吹膜機(jī)的溫度為163℃，吹脹比為3.2，牽引速度為9m/min。
實(shí)施例四
本發(fā)明提供一種環(huán)境全降解薄膜材料，該全降解薄膜材料采用雙層膜結(jié)構(gòu)，包括第一層膜和第二層膜；其中，第一層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括硬脂酸鈷0.02重量份、硬脂酸鍶0.3重量份、間苯二酚單苯甲酸酯0.3重量份、叔丁基羥基茴香醚0.2重量份、低密度聚乙烯2436h6重量份、線性低密度聚乙烯0218d14重量份以及線性低密度聚乙烯7042k79.18重量份；第二層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括：硬脂酸鈷0.1重量份、硬脂酸銅0.1重量份、低密度聚乙烯2436h6重量份、線性低密度聚乙烯0218d14重量份以及線性低密度聚乙烯7042k79.8重量份。
按上述原料組分，采用本發(fā)明提供的環(huán)境全降解薄膜材料的制備方法，制備環(huán)境全降解薄膜材料：
s101：將第一層膜的各原料組分混合后在轉(zhuǎn)速為350rpm的條件下球磨處理300min，之后在雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒。雙螺桿造粒機(jī)的溫度為183℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為40。
s102：將第二層膜的各原料組分混合后在轉(zhuǎn)速為350rpm的條件下球磨處理300min，之后在雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒。雙螺桿造粒機(jī)的溫度為183℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為40。
s103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒經(jīng)雙層共擠吹膜機(jī)進(jìn)行吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調(diào)整為第一層膜的厚度為3μm，第二層膜的厚度為7μm，得到本發(fā)明所需的復(fù)合型全降解地膜；其中，雙層共擠吹膜機(jī)的溫度為160℃，吹脹比為3.3，牽引速度為10m/min。
實(shí)施例五
本發(fā)明提供一種環(huán)境全降解薄膜材料，該全降解薄膜材料采用雙層膜結(jié)構(gòu)，包括第一層膜和第二層膜；其中，第一層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括正辛基二茂鐵0.08重量份、硬脂酸鋅0.4重量份、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮0.15重量份、四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯0.15重量份、低密度聚乙烯ld6005重量份以及線性低密度聚乙烯904294.22重量份；第二層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括：正辛基二茂鐵0.08重量份、氧化鐵0.08重量份、低密度聚乙烯ld6005重量份以及線性低密度聚乙烯902095.84重量份。
按上述原料組分，采用本發(fā)明提供的環(huán)境全降解薄膜材料的制備方法，制備環(huán)境全降解薄膜材料：
s101：將第一層膜的各原料組分混合后在轉(zhuǎn)速為500rpm的條件下球磨處理200min，之后在雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒。雙螺桿造粒機(jī)的溫度為187℃，螺桿轉(zhuǎn)速為130rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為50。
s102：將第二層膜的各原料組分混合后在轉(zhuǎn)速為500rpm的條件下球磨處理200min，之后在雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒。雙螺桿造粒機(jī)的溫度為187℃，螺桿轉(zhuǎn)速為130rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為50。
s103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒經(jīng)雙層共擠吹膜機(jī)進(jìn)行吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調(diào)整為第一層膜的厚度為4μm，第二層膜的厚度為7μm，得到本發(fā)明所需的復(fù)合型全降解地膜；其中，雙層共擠吹膜機(jī)的溫度為165℃，吹脹比為3.1，牽引速度為8m/min。
實(shí)施例六
本發(fā)明提供一種環(huán)境全降解薄膜材料，該全降解薄膜材料采用雙層膜結(jié)構(gòu)，包括第一層膜和第二層膜；其中，第一層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括二甲基二硫代氨基甲酸鐵0.06重量份、月桂酸鋅0.2重量份、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮0.3重量份、2，2’-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)0.05重量份、低密度聚乙烯2426h5重量份、線性低密度聚乙烯22220重量份以及線性低密度聚乙烯fv14994.39重量份；第二層膜的原料組分按重量份計(jì)，包括：二甲基二硫代氨基甲酸鐵0.1重量份、硬脂酸鈰0.1重量份、低密度聚乙烯2426h5重量份、線性低密度聚乙烯22220重量份以及線性低密度聚乙烯fv14984.39重量份。
按上述原料組分，采用本發(fā)明提供的環(huán)境全降解薄膜材料的制備方法，制備環(huán)境全降解薄膜材料：
s101：將第一層膜的各原料組分混合后在轉(zhuǎn)速為430rpm的條件下球磨處理250min，之后在雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒。雙螺桿造粒機(jī)的溫度為185℃，螺桿轉(zhuǎn)速為150rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為40。
s102：將第二層膜的各原料組分混合后在轉(zhuǎn)速為430rpm的條件下球磨處理250min，之后在雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒。雙螺桿造粒機(jī)的溫度為185℃，螺桿轉(zhuǎn)速為150rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為40。
s103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒經(jīng)雙層共擠吹膜機(jī)進(jìn)行吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調(diào)整為第一層膜的厚度為4μm，第二層膜的厚度為8μm，得到本發(fā)明所需的復(fù)合型全降解地膜；其中，雙層共擠吹膜機(jī)的溫度為163℃，吹脹比為3.2，牽引速度為9m/min。
為了進(jìn)一步凸顯本發(fā)明提供的制備方法的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行以下對(duì)比實(shí)驗(yàn)；以下對(duì)比實(shí)驗(yàn)均以實(shí)施例六作為基準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的變量實(shí)驗(yàn)。
對(duì)比例一
本發(fā)明提供一種環(huán)境全降解薄膜材料，原料組分按重量份計(jì)，包括二甲基二硫代氨基甲酸鐵0.06重量份、月桂酸鋅0.2重量份、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮0.3重量份、2，2’-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)0.05重量份、低密度聚乙烯2426h5重量份、線性低密度聚乙烯22220重量份以及線性低密度聚乙烯fv14994.39重量份。
按照上述原料組分，制備環(huán)境全降解薄膜材料：
將各原料組分混合均勻后用雙螺桿造粒機(jī)擠出，得到降解塑料顆粒。其中，混合均勻具體為：在轉(zhuǎn)速為430rpm的條件下球磨250min；雙螺桿造粒機(jī)的條件具體為：185℃，螺桿轉(zhuǎn)速為150rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為40。將降解塑料顆粒采用共擠吹膜機(jī)進(jìn)行吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調(diào)整為厚度12μm，最終得到全降解地膜；其中，共擠吹膜機(jī)的條件具體為：163℃，吹脹比為3.2，牽引速度為9m/min。
對(duì)比例二
本發(fā)明提供一種環(huán)境全降解薄膜材料，原料組分按重量份計(jì)，二甲基二硫代氨基甲酸鐵0.1重量份、硬脂酸鈰0.1重量份、低密度聚乙烯2426h5重量份、線性低密度聚乙烯22220重量份以及線性低密度聚乙烯fv14984.39重量份。
按照上述原料組分，制備環(huán)境全降解薄膜材料：
將各原料組分混合均勻后用雙螺桿造粒機(jī)擠出，得到降解塑料顆粒。其中，混合均勻具體為：在轉(zhuǎn)速為430rpm的條件下球磨250min；雙螺桿造粒機(jī)的條件具體為：185℃，螺桿轉(zhuǎn)速為150rpm，螺桿長(zhǎng)徑比l/d為40。將降解塑料顆粒采用共擠吹膜機(jī)進(jìn)行吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調(diào)整為厚度12μm，最終得到全降解地膜；其中，共擠吹膜機(jī)的條件具體為：163℃，吹脹比為3.2，牽引速度為9m/min。
另外，將本發(fā)明各實(shí)施例得到的環(huán)境全降解地膜，系統(tǒng)評(píng)價(jià)其性能：
一、各實(shí)施例和對(duì)比例力學(xué)性能的測(cè)試
按照gb/t1040.3-2006測(cè)試各實(shí)施例和對(duì)比例地膜的力學(xué)性能，具體數(shù)據(jù)如表1所示。
表1各實(shí)施例和對(duì)比例地膜的力學(xué)性能
二、西瓜出苗率
在450m2的地塊內(nèi)布設(shè)9個(gè)等面積(50m2)的考察小區(qū)，小區(qū)為6行區(qū)，行距1.2m，行長(zhǎng)6m。于6月份中旬種植西瓜，并分別鋪設(shè)各實(shí)施例和對(duì)比例的環(huán)境全降解地膜和市售普通地膜(對(duì)照)。試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)排列，觀察周期從西瓜下種覆蓋地膜開始貫穿西瓜的萌芽期和幼苗期，對(duì)地膜進(jìn)行為期90天地觀察監(jiān)測(cè)，具體記錄各考察小區(qū)內(nèi)西瓜出苗率，以及各考察小區(qū)內(nèi)地膜開始降解的時(shí)間(即地膜出現(xiàn)第一個(gè)不規(guī)則三角形狀的洞的時(shí)間，洞的最長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度超過(guò)10cm左右)，地膜降解率超過(guò)98％時(shí)所用的時(shí)間，以及記錄7個(gè)月時(shí)，殘膜的平均值。
表2各考察小區(qū)內(nèi)西瓜出苗率及地膜的降解情況
從表2數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明提供的環(huán)境全降解地膜在具體使用過(guò)程中，不僅具有優(yōu)異的西瓜出苗率；而且，觀察7個(gè)月時(shí)殘膜的平均值數(shù)據(jù)，可以看出本發(fā)明提供的環(huán)境全降解地膜可以很好的降解，降解性能顯著優(yōu)于市售地膜；且申請(qǐng)人在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，7個(gè)月時(shí)，鋪設(shè)本發(fā)明各實(shí)施例中的環(huán)境全降解地膜的考察小區(qū)內(nèi)，各殘膜的大小普遍小于3cm×3cm，從而說(shuō)明本發(fā)明提供的環(huán)境全降解地膜各部分降解速率均一，可以同時(shí)達(dá)到降解終點(diǎn)。
當(dāng)然，除了實(shí)施例一至實(shí)施例六列舉的情況，其他原料組分的種類和重量配比、制備過(guò)程中的條件和參數(shù)等也是可以的。
本發(fā)明提供的環(huán)境全降解薄膜材料，采用雙層結(jié)構(gòu)，各層由不同降解特性的材料制成且各層的降解速率不同，最終使制備得到的地膜在實(shí)際使用過(guò)程中，各部分能夠同時(shí)達(dá)到降解終點(diǎn)，從而消除了傳統(tǒng)市售地膜在應(yīng)用過(guò)程中各部分降解速率不同的缺陷，進(jìn)而顯著改善了降解地膜的實(shí)用性。此外，本發(fā)明提供的地膜能夠大大減少殘膜對(duì)機(jī)械的纏繞，從而降低了殘膜對(duì)下季作物的影響并節(jié)省了人力成本，進(jìn)而顯著促進(jìn)了農(nóng)業(yè)方面生產(chǎn)力的發(fā)展。
在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。