專利名稱：全降解驅(qū)蟲地膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種全降解驅(qū)蟲地膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
地膜是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的生產(chǎn)資料之一，不僅能夠提高地溫、保水、保土、保肥提高肥效，而且還有滅草、防病蟲、防旱抗?jié)?、抑鹽保苗、改進(jìn)近地面光熱條件，使產(chǎn)品衛(wèi)生清潔等多項(xiàng)功能。我國作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，幅員遼闊，各地的氣候差異很大，所以近三十年以來地膜的應(yīng)用和發(fā)展都十分的迅速，是世界上地膜消耗最多、覆蓋面積最大、覆蓋作物種類最廣的國家。蓬勃發(fā)展的地膜覆蓋技術(shù)，使中國這個(gè)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國，走出了一條農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的路，為中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。 地膜覆蓋技術(shù)在給我國農(nóng)業(yè)增產(chǎn)帶來巨大效益的同時(shí)，也給土壤帶來了嚴(yán)重的污染，存在著白色污染的潛在危險(xiǎn)。由于目前使用的大多數(shù)地膜為聚乙烯或聚氯乙烯地膜，該類地膜穩(wěn)定性極高，殘留在土壤中的碎片不能被土壤微生物降解，也不能被作物吸收利用。大量的地膜殘留給農(nóng)田生態(tài)環(huán)境以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響，造成土壤結(jié)構(gòu)破壞、耕地質(zhì)量下降、作物減產(chǎn)以及農(nóng)事操作受阻、次生環(huán)境污染等一系列問題。另外在農(nóng)作物的生長過程中難免會(huì)受到蟲害的侵?jǐn)_，導(dǎo)致收成下降。為了降低蟲害對作物的影響，人們常采用種植前使用泡過農(nóng)藥的種子或在作物生長期內(nèi)多次噴灑農(nóng)藥等方式來達(dá)到驅(qū)蟲殺蟲的目的，但是采用這些傳統(tǒng)的除蟲方法，不但浪費(fèi)大量的人力物力而且會(huì)使大量的農(nóng)藥殘留在作物的表面或者果實(shí)中，對人的身體健康造成極大的威脅和危害。植物源農(nóng)藥來源于自然，能在自然界降解，一般不會(huì)污染環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品，在環(huán)境和人體中積累毒性的可能性不大，對人和牲畜相對安全，對害蟲天敵傷害小，且害蟲對其難以產(chǎn)生抗體，具有低毒，低殘留的特點(diǎn)，能夠保持農(nóng)產(chǎn)品的高品質(zhì)，在加上使用成本低等優(yōu)點(diǎn)越來越收到人們的重視與青睞。在全世界面臨人口迅速增長、環(huán)境污染壓力日趨嚴(yán)重的今天，更深入、更廣泛的研究和開發(fā)安全、無毒、來源廣、成本低的植物源農(nóng)藥具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。硅藻土是一種硅質(zhì)巖石，有無定形的SiO2組成，多呈淺黃色或淺灰色，質(zhì)軟，多孔而輕。天然硅藻土有特殊的多孔性結(jié)構(gòu)，具有良好的吸附性能。因此，研制一種既能全降解又同時(shí)具備安全無污染驅(qū)蟲功能的地膜具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種全降可驅(qū)蟲地膜及其制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種全降解可驅(qū)蟲地膜，所述全降解可驅(qū)蟲地膜各組分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的配比為
PBAT30 60%;聚乳酸10 30%;淀粉10 30%;增塑劑5 10%;擴(kuò)鏈劑O 2%;植物源農(nóng)藥微囊5 20%;填料5 10%;全降解色母粒O 5%。 所述的植物源農(nóng)藥微囊由以下步驟制備將硅藻土粉末完全浸潤在植物源農(nóng)藥里，超聲振蕩2-8小時(shí)后，抽濾，干燥，得到負(fù)載有植物源農(nóng)藥的硅藻土粉末；再將此粉末分散于聚乙烯醇的丙三醇溶液中，再用噴霧干燥法制備得到植物源農(nóng)藥聚乙烯醇微囊。優(yōu)選地，所述的植物源農(nóng)藥包括薄荷油、桉樹油、肉桂油、豬毛蒿油、菊蒿油、松節(jié)油、蕓香精油、百里香油、蕪香精油中的一種或幾種。優(yōu)選地，其中所述PBAT的密度為1.26g/cm3，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-29°C，熔點(diǎn)為115。。。優(yōu)選地，其中所述聚乳酸的平均分子量為4 150萬，玻璃化溫度范圍為40 60。。。優(yōu)選地,其中所述淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、小麥淀粉或豌豆淀粉的一種或幾種。優(yōu)選地，其中所述擴(kuò)鏈劑為巴斯夫擴(kuò)鏈劑JONCRYL ADR-4368或巴斯夫擴(kuò)鏈劑JONCRYL ADR-4370S 中的一種。優(yōu)選地，其中所述增塑劑為乙二醇、丙二醇、丙三醇、木糖醇、甘露醇或乙醇胺的一種或幾種。優(yōu)選地，其中所述的驅(qū)蟲微囊為用硅藻土和聚乙烯醇經(jīng)過特定工藝進(jìn)行包裹的薄荷油、桉樹油、肉桂油、豬毛蒿油、菊蒿油、松節(jié)油、蕓香精油、百里香油、蕪香精油等等的一種或幾種。優(yōu)選地，其中所述填料為滑石粉、輕質(zhì)碳酸鈣、氧化鋁或氫氧化鋁的一種或幾種。優(yōu)選地，其中所述全降解色母粒的顏色為黑色或白色的一種。所述全降解可驅(qū)蟲地膜的制備方法，包括以下步驟I)化肥微囊的制備將硅藻土粉末完全浸潤在植物源農(nóng)藥里，超聲振蕩2-8小時(shí)后，抽濾，干燥，得到負(fù)載有植物源農(nóng)藥的硅藻土粉末。再將此粉末分散于聚乙烯醇的丙三醇溶液中，再用噴霧干燥法制備得到植物源農(nóng)藥聚乙烯醇微囊；2)原料混合均勻按照上述比例將步驟I)得到的植物源農(nóng)藥微囊和PBAT、聚乳酸、淀粉、增塑劑、擴(kuò)鏈劑、填料加入到高速混合機(jī)中，并使之混和均勻；3)在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)反應(yīng)將步驟2)得到的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)混煉，經(jīng)擠出后冷卻、造粒；4)將步驟3)得到的粒料再配合全降解色母粒經(jīng)過二次加工，即可得到全降解可驅(qū)蟲地膜。本發(fā)明利用全降解地膜覆蓋空間區(qū)域內(nèi)的溫度和濕度對植物源農(nóng)藥微囊表面的聚乙烯醇進(jìn)行溶解，使化肥微囊表面形成多孔緩釋結(jié)構(gòu)，在潮濕的條件和日照的條件下使植物源農(nóng)藥緩慢的從微囊表面的小孔釋放出來，利用其氣味對昆蟲進(jìn)行毒殺、熏殺，進(jìn)而起到驅(qū)蟲的效果。等到作物收割完畢后，全降解地膜不用回收，將其直接填埋在土壤中待地膜在土壤中完全降解后，殘留在膜內(nèi)的植物源農(nóng)藥又能進(jìn)一步抑制土壤中昆蟲及蟲卵的生長發(fā)育起到持續(xù)的驅(qū)蟲作用，為下一季的種植帶來方便。和傳統(tǒng)的聚乙烯地膜相比較起來，在減少了收膜及后期噴灑農(nóng)藥的人工成本的同時(shí)也杜絕了聚乙烯碎膜在土壤中的殘留減少了農(nóng)藥在作物中或作物表面的殘留，保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，減少了殘留農(nóng)藥對人類的威脅，符合可持續(xù)性發(fā)展的要求。同時(shí)，本發(fā)明還具有以下有益效果I)本發(fā)明采用聚乙烯醇包覆負(fù)載有植物源農(nóng)藥的硅藻土粉末制備得到植物源農(nóng)藥微囊，提高了植物源農(nóng)藥的緩釋性能及與樹脂的相容性；2)本發(fā)明采用熱塑性淀粉與PBAT和聚乳酸的共混體系，使熱塑性淀粉均勻的分 散于樹脂混合物的基體中，在降低材料成本的同時(shí)，保持了材料的生物全降解性能；3)本發(fā)明所使用的增塑劑，使得淀粉具有了熱塑性，從而提高了淀粉的可加工性倉泛;4)本發(fā)明所使用的擴(kuò)鏈劑,使得PBAT和PLA兩相界面張力減小,界面結(jié)合力增大，從而改善了共混體系的力學(xué)相容性及機(jī)械性能；5)本發(fā)明生產(chǎn)過程中所使用的雙螺桿擠出機(jī)，冷卻水循環(huán)利用，不產(chǎn)生廢水、廢氣和廢渣，且可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例I將硅藻土粉末完全浸潤在薄荷油里，超聲振蕩4小時(shí)后，抽濾，干燥，得到負(fù)載有薄荷油的硅藻土粉末。再將此粉末分散于聚乙烯醇的丙三醇溶液中，再將此混合物噴入惰性熱氣流使液滴收縮成球形，進(jìn)而干燥，可得薄荷油微囊。將40質(zhì)量份PBAT、20質(zhì)量份聚乳酸、20質(zhì)量份玉米淀粉、5質(zhì)量份丙三醇、2質(zhì)量份巴斯夫擴(kuò)鏈劑JONCRYL ADR-4368,5質(zhì)量份薄荷油微囊和8質(zhì)量份輕質(zhì)碳酸鈣在高速混合機(jī)中混合均勻，然后將混合物在雙螺桿擠出機(jī)中混煉，雙螺桿擠出機(jī)各段溫度設(shè)定為 T1=HCTC, T2=150°C, T3=150°C, T4=155°C，T5=155°C，T6=155°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為R=SOOr-Hiin-1 ;之后，擠出、冷卻、造粒即得到用于全降解可驅(qū)蟲地膜的材料；再配合全降解色母粒經(jīng)過二次加工即得到全降解可驅(qū)蟲地膜，通過降解測試和田間種植對比試驗(yàn)，結(jié)果如下表
權(quán)利要求
1.一種全降解驅(qū)蟲地膜，其特征在于，所述全降解驅(qū)蟲地膜各組分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的配比為PBAT30 60%聚乳酸10 30%淀粉10 30%增塑劑5 10% ；擴(kuò)鏈劑O 2% ；植物源農(nóng)藥微囊5 20% ；填料5 10% ；全降解色母粒O 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全降解驅(qū)蟲地膜，其特征在于，所述的植物源農(nóng)藥微囊由以下步驟制備將硅藻土粉末完全浸潤在植物源農(nóng)藥里，超聲振蕩2-8小時(shí)后，抽濾，干燥，得到負(fù)載有植物源農(nóng)藥的硅藻土粉末；再將此粉末分散于聚乙烯醇的丙三醇溶液中，再用噴霧干燥法制備得到植物源農(nóng)藥聚乙烯醇微囊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全降解驅(qū)蟲地膜，其特征在于，所述的植物源農(nóng)藥包括薄荷油、桉樹油、肉桂油、豬毛蒿油、菊蒿油、松節(jié)油、蕓香精油、百里香油、蕪香精油中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全降解驅(qū)蟲地膜，其特征在于，所述PBAT的密度為I.26g/cm3，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為_29°C，熔點(diǎn)為115°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全降解驅(qū)蟲地膜，其特征在于，所述聚乳酸的平均分子量為4 150萬，玻璃化溫度范圍為40 60°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全降解驅(qū)蟲地膜，其特征在于，所述淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、小麥淀粉或豌豆淀粉的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全降解驅(qū)蟲地膜，其特征在于，所述擴(kuò)鏈劑為巴斯夫擴(kuò)鏈劑JONCRYL ADR-4368 或巴斯夫擴(kuò)鏈劑 JONCRYL ADR-4370S 中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全降解驅(qū)蟲地膜，其特征在于，所述增塑劑為乙二醇、丙二醇、丙三醇、木糖醇、甘露醇或乙醇胺的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全降解驅(qū)蟲地膜，其特征在于，所述填料為滑石粉、輕質(zhì)碳酸鈣、氧化鋁或氫氧化鋁的一種或幾種。
10.一種權(quán)利要求I所述的全降解驅(qū)蟲地膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)將硅藻土粉末完全浸潤在植物源農(nóng)藥里，超聲振蕩2-8小時(shí)后，抽濾，干燥，得到負(fù)載有植物源農(nóng)藥的硅藻土粉末；再將此粉末分散于聚乙烯醇的丙三醇溶液中，再用噴霧干燥法制備得到植物源農(nóng)藥聚乙烯醇微囊；2)按照上述比例將所述植物源農(nóng)藥聚乙烯醇微囊與PBAT、聚乳酸、淀粉、增塑劑、擴(kuò)鏈劑、填料加入到高速混合機(jī)中，并使之混和均勻；3)在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)反應(yīng)將步驟2)得到的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)混煉，經(jīng)擠出后冷卻、造粒；4)將步驟3)得到的粒料再配合全降解色母粒經(jīng)過二次加工，即可得到全降解驅(qū)蟲地膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全降解驅(qū)蟲地膜及其制備方法，所述全降解驅(qū)蟲地膜各組分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的配比為PBAT30～60%；聚乳酸10～30%；淀粉10～30%；增塑劑5～10%；擴(kuò)鏈劑0～2%；填料5～10%；植物源農(nóng)藥緩釋微囊5～20%；全降解色母粒0～5%。其制備方法為先將植物源農(nóng)藥吸附在硅藻土上再和聚乙烯醇按照特定的工藝處理后得到植物源農(nóng)藥微囊后再和PBAT、淀粉、聚乳酸、增塑劑、擴(kuò)鏈劑、填料按特定的生產(chǎn)工藝制成用于全降解驅(qū)蟲地膜的材料。本發(fā)明提供了具有驅(qū)蟲效果的生物全降解地膜，對于減少作物農(nóng)藥殘留，保護(hù)環(huán)境具有重要意義，符合可持續(xù)性發(fā)展的要求。
文檔編號C08K3/22GK102936400SQ20121047557
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者危偉, 張立斌, 金國軸, 蓋付亮, 王淑敏 申請人:武漢華麗生物材料有限公司