本發(fā)明屬于地膜制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分條帶全生物降解地膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
當今，由于農(nóng)用地膜的使用，有效的控制了土壤的溫度和濕度，減少了水分和營養(yǎng)物的流失，促進了農(nóng)作物的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)，從而增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。但與此同時，由于地膜的一次性使用，每年都會有大量的殘膜留在土壤里。塑料地膜在自然界中很難降解。這些地膜碎片可在土壤中形成阻隔層，使土壤中的水、氣、肥等流動受阻，造成土壤結(jié)構(gòu)板結(jié)，嚴重危害生態(tài)環(huán)境，造成白色污染。
隨著人類社會對環(huán)境問題認識水平的不斷深化，解決廢棄地膜造成的“白色污染”建立環(huán)境友好型社會，建立人與環(huán)境的良性互動，唯一的辦法就是推廣應(yīng)用可降解地膜。而其中全生物降解地膜的發(fā)展及推廣尤為重要。全生物降解地膜降解是由自然界存在的微生物作用引起降解，并最終完全降解變成二氧化碳(CO2)或/和甲烷(CH4)、水(H2O)及其所含元素的礦化無機鹽，降解過程環(huán)保，不會造成環(huán)境污染，能有效解決殘留地膜帶來的白色污染等環(huán)境問題。
而分條帶地膜是近幾年通過各種地膜效應(yīng)比較實驗，研制出的一種新型功能地膜。此系列產(chǎn)品既具有白膜增溫保墑之優(yōu)點，又具有黑膜的滅草、保墑之功效。在保證了作物較高的出苗率的同時，又提高揭膜率及地膜回收率，減少了工作量，降低了成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種分條帶全生物降解地膜，降解期可控，既保溫保墑又兼具除草功能；本發(fā)明同時提供了分條帶全生物降解地膜的制備方法，科學合理、簡單易行。
本發(fā)明所述的分條帶全生物降解地膜由黑色條帶和白色條帶相間組成，其中，
黑色條帶由如下重量百分比的原料制成：
降解黑色母料 3-5％
開口劑 0.1％
降解基料 94.9-96.9％；
白色條帶由如下重量百分比的原料制成：
降解基料 95.9-97.9％
光穩(wěn)定劑 2-4％
潤滑劑 0.1％；
所述的降解黑色母料由如下重量百分比的原料制成：
所述的降解基料由如下重量百分比的原料制成：
所述的PBAT混合料是由降解基料原料中的PBAT、偶聯(lián)劑、甘油和硬脂酸鈣按相應(yīng)配比制得。
所述的開口劑為油酸酰胺類開口劑。
所述的光穩(wěn)定劑為622或944。
所述的潤滑劑為硬脂酸鋅類潤滑劑。
所述的熱穩(wěn)定劑為非硫有機錫穩(wěn)定劑。
所述的分散劑為脂肪族酰胺類分散劑。
所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。
所述的抗氧劑為1010或168。
本發(fā)明所述的分條帶全生物降解地膜的制備方法，步驟如下：
(1)降解黑色母料的制備
使用拌料機將PBAT混合料、炭黑、改性硅灰石、POE、熱穩(wěn)定劑與分散劑混合后，加入密煉機捏合，再由喂料機喂入雙螺桿擠出機，經(jīng)水環(huán)或水下切粒，制得降解黑色母料；
(2)降解基料的制備
首先將PBAT進行脫水干燥，然后將高速攪拌機加熱至110℃，將干燥后的PBAT加入高速攪拌機中，將偶聯(lián)劑平均分三次加入，每次攪拌10min，再加入甘油攪拌15min，然后加入硬脂酸鈣攪拌5min，制得PBAT混合料；再將PBAT混合料、PBS、PLA與抗氧劑混合，在雙螺旋桿擠出機中加工成降解基料；
(3)原料經(jīng)過兩層共擠吹塑機組吹塑成型，即得。
步驟(3)中所述的吹塑成型溫度見表1。
表1吹塑成型溫度(℃)
本發(fā)明以聚乳酸(PLA)、脂肪-芳香族共聚酯(如PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)三種聚酯類產(chǎn)品為降解基材，在最適的添加比例下，與其它幾種助劑相融合，生產(chǎn)出全生物降解原料，再按照黑白條帶不同生產(chǎn)配方，使用小二層地膜吹塑機組，最終吹塑成型。
本發(fā)明分條帶全生物降解地膜生產(chǎn)流程如下：
黑色帶區(qū)原料→1號機筒→
連接體→機頭→?？谔崮ぁ邓堋^牽引→收卷→成品
白色帶區(qū)原料→2號機筒→
本發(fā)明是通過調(diào)配新型配方工藝，最大程度利用聚酯類產(chǎn)品的降解性能，生產(chǎn)出一種可控全生物降解地膜，同時，利用黑白相間地膜的優(yōu)勢，調(diào)整原先黑白相間配色地膜的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)配方，與發(fā)明的全生物降解地膜生產(chǎn)技藝相結(jié)合，生產(chǎn)出一種既具有黑白相間地膜：白色帶膜增溫保墑與黑色帶膜除草、保墑的功效，又具有全生物降解地膜：可控降解，綠色環(huán)保功能的分條帶可控全生物降解地膜。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
本發(fā)明的全生物降解膜降解原料由聚乳酸(PLA)、脂肪-芳香族共聚酯(如PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)三種聚酯類產(chǎn)品以最適比例調(diào)配而成，克服了原全生物降解膜不易加工塑化、機械性能差、降解周期不可控等一系列問題。同時，生產(chǎn)工藝與黑白相間膜生產(chǎn)工藝相結(jié)合，使全生物降解膜分條帶生產(chǎn)，在保證做到黑白條帶區(qū)都能可控降解的前提下，黑色帶自動除草、保溫保墑；白色帶高透光、保濕、保溫保墑。
附圖說明
圖1是實施例1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中：1、黑色帶；2、接縫處；3、白色帶。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述。
實施例1
降解基料由：25％PBS+20％PLA+40％PBAT+5％硬脂酸鈣+1％抗氧劑1010+1％偶聯(lián)劑+8％甘油生產(chǎn)而成，降解黑色母料由：45％PBAT混合料+25％炭黑+10％改性硅灰石+15％POE+3％熱穩(wěn)定劑+2％分散劑生產(chǎn)而成。黑色帶層取94.9％降解基料+5％降解黑色母料+0.1％開口劑，白色帶層取4％光穩(wěn)定劑622+95.9％降解基料+0.1％潤滑劑，分別攪拌均勻后，將兩層共擠設(shè)備溫度分別調(diào)試為：黑色帶機筒：140℃、150℃、160℃；白色帶機筒：145℃、155℃、165℃；連接體155℃；機頭上：170℃；機頭下：180℃。升溫后，提膜生產(chǎn)兩黑一白全生物降解地膜。依據(jù)全生物降解地膜國標測試其機械性能，產(chǎn)品不同部位機械性能測試結(jié)果見表2。
表2實施例1產(chǎn)品不同部位機械性能測試結(jié)果
如表2數(shù)據(jù)所示，本發(fā)明分條帶全生物降解地膜的機械性能完全優(yōu)于全生物降解國標指標，符合國家全生物降解地膜要求。
實施例2
降解基料由：30％PBS+20％PLA+35％PBAT+5％硬脂酸鈣+1％抗氧劑168+0.7％偶聯(lián)劑+8.3％甘油生產(chǎn)而成，降解黑色母料由：40％PBAT混合料+30％炭黑+10％改性硅灰石+15％POE+3％熱穩(wěn)定劑+2％分散劑生產(chǎn)而成。黑色帶層取96.9％降解基料+3％降解黑色母料+0.1％開口劑，白色帶層取2％光穩(wěn)定劑622+97.9％降解基料+0.1％潤滑劑，分別攪拌均勻后，將兩層共擠設(shè)備溫度分別調(diào)試為：黑色帶層：135℃、145℃、155℃；白色帶層：140℃、150℃、160℃；連接體155℃；機頭上：175℃；機頭下：180℃。升溫后，提膜生產(chǎn)兩白一黑全生物降解地膜。
實施例3
降解基料由：25％PBS+20％PLA+40％PBAT+5％硬脂酸鈣+1％抗氧劑1010+1％偶聯(lián)劑+8％甘油生產(chǎn)而成，降解黑色母料由：50％PBAT混合料+20％炭黑+15％改性硅灰石+10％POE+3％熱穩(wěn)定劑+2％分散劑生產(chǎn)而成。黑色帶層取94.9％降解基料+5％降解黑色母料+0.1％開口劑，白色帶層取3％光穩(wěn)定劑944+96.9％降解基料+0.1％潤滑劑，分別攪拌均勻后，將兩層共擠設(shè)備溫度分別調(diào)試為：黑色帶層：135℃、145℃、155℃；白色帶層：145℃、155℃、165℃；連接體155℃；機頭上：175℃；機頭下：180℃。升溫后，提膜生產(chǎn)兩黑一白全生物降解地膜。
生物降解農(nóng)用地膜使用過程，一般先后經(jīng)歷誘導期、破裂期/開裂期、大裂期/崩解期、完全崩解期/碎裂期和無膜期/完全降解期等幾個不同的階段。
生物降解農(nóng)用地膜有效使用壽命，是指在覆蓋開始到農(nóng)用地膜地表部分進入大裂期的時間。為了測試本發(fā)明全生物降解膜降解性能，進行大田鋪地實驗，統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析。具體情況如下：
在覆膜前30天，每10天觀測一次降解情況；覆膜31-50天，每5天記錄一次；覆膜52-60天，每3天觀測一次；覆膜60天后，每天記載一次降解情況，直至誘導期結(jié)束(最多到覆膜75天)。通過觀測可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明全生物降解地膜不管種植何種作物，誘導期基本在≥65天，達到國標誘導期70±5天的要求，同時，在作物產(chǎn)量方面，覆蓋本發(fā)明全生物降解地膜的作物產(chǎn)量增幅在2.22-34.28％左右，產(chǎn)量得到明顯提高。
同時，本發(fā)明所列原材料配方以及生產(chǎn)工藝方案生產(chǎn)的分條帶全生物降解地膜，在降解可控的前提下，不僅保證了地膜良好的保溫性、保墑性、除草性，同時保證地膜在使用過程中絕對不會出現(xiàn)局部過早老化、接縫處撕裂等問題。在我國煙草種植基地、馬鈴薯、紅薯等根系作物種植基地等都具有很好的推廣應(yīng)用前景。