專利名稱：一種生物降解液體地膜及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物降解液體地膜及制備方法，屬于高分子材料的制備 技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景干旱缺水是一世界性難題，高效利用水資源是21世紀(jì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展 的關(guān)鍵技術(shù)。國內(nèi)外的科學(xué)界對節(jié)水技術(shù)在理論和實踐方面進(jìn)行過和正在進(jìn) 行著艱苦的探索。同時，土地荒漠化也嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是世界各國環(huán)境 保護(hù)中面臨的共同課題。我國土地退化，平均每年新增荒漠化土地2100平 方公里，嚴(yán)重影響并制約我國國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。我國西北地區(qū)的土壤 沙化日趨嚴(yán)重，由此造成的風(fēng)沙災(zāi)害也越演越烈，北方地區(qū)的少雨缺水，也 對農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)平衡帶來許多問題。利用塑料地膜栽培技術(shù)己成為上世紀(jì)眾所周知的十大農(nóng)業(yè)技術(shù)之一，施 用地膜可以滿足農(nóng)作物保溫、保墑、保持肥力達(dá)到增產(chǎn)增收的需要，給作物 的生長和高產(chǎn)帶來了一定的好處，但是塑料地膜是由聚乙烯或聚苯乙烯等經(jīng) 吹塑機(jī)制造而成的塑料薄膜，主要存在如下缺點l、原料難以分解，對環(huán)境 污染大.，2、薄膜與土壤粘連不充分，附著性差；3、需要人工破膜，費工費 時；4、成本較高。為了降低覆蓋費用，膜的厚度已經(jīng)降至10微米以下，這 就進(jìn)一步增大了殘膜回收的困難，加劇了殘膜對土壤的污染；5、盡管國內(nèi) 外已經(jīng)推出了能降解的崩解型或光降解型塑料地膜，但均在強(qiáng)度、成本和降 解特性等方面存在較大問題，降解不完全所殘留的聚乙烯塑料碎片不能和土 壤相溶，實際又造成對土壤的二次破壞和污染。同時其價格昂貴，使投入成 本增加2 3倍，從經(jīng)濟(jì)方面考慮不易推廣。基于以上原因，國內(nèi)外研究工作者經(jīng)過不懈努力，提出了液體地膜的概 念，即使用高分子有機(jī)化合物，兌水稀釋后噴灑在土壤表面或水面形成一厚 薄膜。中國專利，申請?zhí)枮?2121393.3公開了題為"木質(zhì)素節(jié)水保水復(fù)合液
體地膜"，該方法所制備的復(fù)合液體地膜由木質(zhì)素、殼聚糖、膠原蛋白、表 面活性劑和發(fā)泡劑經(jīng)混合而成。為了提高成膜性，加入殼聚糖、膠原蛋白， 這一方面使液體地膜更易溶于水，另一方面使液體地膜更提高了成本。中國專利，申請?zhí)枮?8107594公開了題為"一種液體地膜及其制備方法"，該方法所制備的液體地膜選用的原料有大量的瀝青，使該液體地膜使用后，易造成環(huán)境的二次污染，而且成本高，難以推廣。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一種生物降解液體地膜及制備方法，該發(fā)明采用可生 物降解的聚乙烯醇、羧甲基纖維素和玉米淀粉為原料，通過一定的交聯(lián)、增 韌獲得一種生物降解液體地膜。本發(fā)明提供一種生物降解液體地膜的成分構(gòu)成和質(zhì)量百分比配比如下20—50份聚乙烯醇，10_20份羧甲基纖維素，10 — 20份玉米淀粉，0. 2 — 2. 5份的表面活性劑，l一5份的增塑劑和2 — 10份的交聯(lián)劑；所述的表面活性劑為十二垸基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚氧化乙 烯單月桂酸酯或吐溫一80;所述的增塑劑為丙三醇； 所述的交聯(lián)劑為甲醛或戊二醛。本發(fā)明提供一種生物降解液體地膜制備方法的歩驟和條件如下 按配比稱取原材料，將聚乙烯醇和羧甲基纖維素分別配制成5-10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的水溶液；把質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-10%淀粉的水溶液加入帶有攪拌器，冷凝器、 溫度計的反應(yīng)器中，在75 — 85。C下糊化30分鐘，成透明粘稠的淀粉糊，然 后分別加入預(yù)先配制好的聚乙烯醇的水溶液和羧甲基纖維素的水溶液，再把 表面活性劑和增塑劑加入混合的水溶液中.調(diào)PH值為2—4，加入交聯(lián)劑， 在85 — 9(TC下反應(yīng)l一2小時，得到一種生物降解液體地膜。加水稀釋2—10倍，可經(jīng)噴霧法到土地表面。 本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明所采用的原料都為可生物降解的原料，且原料價廉、易得、使用
方便，三種原料不同配比可以協(xié)同作用來調(diào)節(jié)降解速率，通過一定程度的交聯(lián)可以提高地膜的強(qiáng)度及耐水性。
具體實施方式
實施例1:取200克5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的淀粉水溶液，在75"C下攪拌糊化30 分鐘，成透明粘稠的淀粉糊。然后加入500克10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的聚乙烯醇水 溶液，250克8%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的羧甲基纖維素的水溶液，加入2.5克聚氧化乙 烯單月桂酸酯，加入5克丙三醇，調(diào)節(jié)pH值為2，在溫度85。C下加入10 克甲醛，反應(yīng)2小時，得到一種生物降解液體地膜。實施例2:取200克10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的淀粉水溶液，在8(TC下攪拌糊化 30分鐘，成透明粘稠的淀粉糊。然后加入375克8%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的聚乙烯醇水 溶液，200克5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的羧甲基纖維素的水溶液，加入2克十二烷基硫 酸鈉，加入3克丙三醇，調(diào)節(jié)pH值為3，在溫度88。C下加入8克甲醛，反 應(yīng)1. 5小時，得到一種生物降解液體地膜。實施例3:取200克8%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的淀粉水溶液，在85。C下攪拌糊化30 分鐘，成透明粘稠的淀粉糊。然后加入400克5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的聚乙烯醇水溶 液，200克10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的羧甲基纖維素的水溶液，加入0. 2克十二烷基苯 磺酸鈉，加入1克丙三醇，調(diào)節(jié)pH值為3，在溫度9(TC下加入2克戊二醛， 反應(yīng)1小時，得到一種生物降解液體地膜。實施例4:取200克5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的淀粉水溶液，在75'C下攪拌糊化30 分鐘，成透明粘稠的淀粉糊。然后加入500克10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)聚乙烯醇水溶 液，200克8%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的羧甲基纖維素的水溶液，加入1.5克吐溫一80， 加入4克丙三醇，調(diào)節(jié)pH值為4，在溫度85。C下加入9克甲醛，反應(yīng)2小 時，得到一種生物降解液體地膜。
權(quán)利要求
1.一種生物降解液體地膜，其成分構(gòu)成和質(zhì)量百分比配比如下20-50份聚乙烯醇，10-20份羧甲基纖維素，10-20份玉米淀粉，0.2-2.5份的表面活性劑，1-5份的增塑劑和2-10份的交聯(lián)劑；所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚氧化乙烯單月桂酸酯或吐溫-80；所述的增塑劑為丙三醇；所述的交聯(lián)劑為甲醛或戊二醛。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種生物降解液體地膜及制備方法，其特征在于，步驟和條件如下按配比稱取原材料，將聚乙烯醇和羧甲基纖維素分別配制成5-10%質(zhì)量 分?jǐn)?shù)的水溶液；把質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-10%淀粉的水溶液加入帶有攪拌器，冷凝器、 溫度計的反應(yīng)器中，在75 — 85。C下糊化30分鐘，成透明粘稠的淀粉糊，然 后分別加入預(yù)先配制好的聚乙烯醇的水溶液和羧甲基纖維素的水溶液，再把 表面活性劑和增塑劑加入混合的水溶液中.調(diào)pH值為2—4，加入交聯(lián)劑， 在85 —9CTC下反應(yīng)l一2小時，得到一種生物降解液體地膜。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種生物降解液體地膜及制備方法，該發(fā)明是將聚乙烯醇配制成5-10％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的水溶液；羧甲基纖維素同樣配制成5-10％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的水溶液；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-10％淀粉加入帶有攪拌器，冷凝器、溫度計的反應(yīng)器中，在75-85℃下糊化30分鐘，成透明粘稠的淀粉糊，然后加入預(yù)先配制好的聚乙烯醇和羧甲基纖維素溶液，再把表面活性劑和增塑劑加入混合的水溶液中。調(diào)pH值為2-4，加入交聯(lián)劑，在85-90℃下反應(yīng)1-2小時，得到一種生物降解液體地膜。加水稀釋后，可經(jīng)噴霧法噴到土地表面。
文檔編號C08L29/04GK101161718SQ20071005635
公開日2008年4月16日 申請日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者宋春雷, 張文德, 昆 徐, 王丕新, 穎 譚 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所