本發(fā)明涉及地膜
技術領域：
，具體涉及一種旱作農(nóng)業(yè)區(qū)增強型生態(tài)降解地膜及其制備方法。
背景技術：
：農(nóng)用地膜覆蓋的增溫、保墑、防霜凍等功能，極大地促進了農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和效益的提高，帶動了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉變和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的飛躍方面。據(jù)統(tǒng)計，地膜覆蓋技術的推廣應用，使全世界農(nóng)作物適種地區(qū)在南、北半球分別向南、北推移了2°-4°的地理緯度，向高山地區(qū)推移了500-1000m海拔高度，作物普遍增產(chǎn)30％-50％，增值40％-60％。塑料地膜的大量使用帶來了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的“白色革命”。采用人工合成高分子PE材料制備而成的地膜應用最為廣泛的，但其在自然條件下很難降解；且地膜應用30多年來，由于人們環(huán)保意識的滯后以及有效殘膜回收措施的缺乏，目前我國長期覆膜的農(nóng)田土壤，平均每畝地膜殘留量高達5-15公斤。大量殘留的地膜碎片不易被土壤微生物降解，且長期存留于農(nóng)田導致土壤結構破壞、耕地質量嚴重下降；此外，大量殘膜的存在造成農(nóng)事操作受阻，給下一季農(nóng)作物耕作帶來不利影響，嚴重阻礙了農(nóng)業(yè)方面生產(chǎn)力的發(fā)展。生物降解地膜的出現(xiàn)為解決農(nóng)用地膜污染提供了一個有效途徑。淀粉作為自然界豐富的可再生資源，來源廣泛、價格低廉、無毒無害且可完全生物降解，其制品在使用中具有優(yōu)異的環(huán)保性能，廢棄后能迅速降解，從而源于自然并回歸自然。然而較差的力學性能與防水性能限制了其應用，淀粉分子內(nèi)與分子間存在著大量的氫鍵，因而熱塑性差，難以加工成型，制備得到的產(chǎn)品存在力學強度低、耐水性差和濕強度低等缺點。近年來，雖然人們已經(jīng)對將淀粉應用于可降解材料進行了研究，但上述問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，進而促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展。技術實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明提供了一種旱作農(nóng)業(yè)區(qū)增強型生態(tài)降解地膜及其制備方法。本發(fā)明提供的旱作區(qū)生物全降解材料，充分結合了聚乙烯材料和淀粉的優(yōu)點，其采用雙層結構，不僅具有優(yōu)異的機械性能和防水性能，而且易于降解，其在實際使用過程中，各部分能夠同時達到降解終點，從而消除了傳統(tǒng)市售降解地膜在應用過程中各部分降解速率不一的缺陷。此外，本發(fā)明提供的地膜在實際使用過程中能夠同時達到降解終點，從而大大減少了殘膜對機械的纏繞，降低了殘膜對下一季作物的影響并節(jié)省了人力成本，進而顯著促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展。為此，本發(fā)明提供如下技術方案：第一方面，一種全降解材料，全降解材料采用雙層膜結構，包括第一層膜和第二層膜，且第一層膜的降解時間大于第二層膜的降解時間；其中，第一層膜的原料組分按重量份計，包括：降解劑0.01-0.10重量份、熱穩(wěn)定劑0.20-0.40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、線性低密度聚乙烯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，包括：淀粉15-45重量份、納米二氧化硅1-5重量份、硅烷偶聯(lián)劑2-5重量份、聚乙烯醇10-30重量份、降解劑0.01-0.10重量份、線性低密度聚乙烯3-5重量份以及線性低密度聚乙烯9.9-68.99重量份。具體地，本發(fā)明提供的全降解材料為雙層膜旱作區(qū)生物全降解材料，其在用作地膜時，實際使用過程中，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。第一層膜的降解時間大于第二層膜的降解時間，是指在降解性能測試中，如光氧化降解實驗、熱氧化降解實驗或其他降解實驗中，達到同樣降解情況時，第一層膜的降解時間大于第二層膜的降解時間。低密度聚乙烯俗稱高壓聚乙烯，即在100-300MPa的高壓下，過氧化物催化自由基聚合生成，其密度約為0.910-0.925g/cm3，熔點約為130℃-145℃，具有密度低及材質軟等優(yōu)點。線型低密度聚乙烯是指乙烯與少量高級-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，且具有強度大、韌性好、延展能力高等優(yōu)點。在本發(fā)明的進一步實施方式中，降解劑包括二氧化鈦、三氧化二鐵、二氧化錳、二茂鐵、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；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；抗氧劑包括2，6-二叔丁基對甲酚、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；淀粉包括玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、土豆淀粉、大米淀粉、豌豆淀粉、高粱淀粉和木薯淀粉中的一種或多種；硅烷偶聯(lián)劑包括3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種。在本發(fā)明的進一步實施方式中，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，聚乙烯醇的聚合度為500-1800，醇解度為78％-99％。在本發(fā)明的進一步實施方式中，低密度聚乙烯選用LD662、2012TN26、2426H、2436H和LD600中的一種或多種；線性低密度聚乙烯選用7042、7042T、9020、7042N、7042K、218W、0218D、9042和FV149M中的一種或多種；聚乙烯醇選用1799、1788、1778、0588和0578中的一種或多種。在本發(fā)明的進一步實施方式中，第一層膜的厚度為2-4μm，第二層膜的厚度為4-8μm。在本發(fā)明的進一步實施方式中，第一層膜的原料組分按重量份計，包括：硬脂酸鐠0.03重量份、二茂鐵0.05重量份、月桂酸鋅0.30重量份、間苯二酚單苯甲酸酯0.20重量份、2，4，6-三叔丁基苯酚0.10重量份、低密度聚乙烯8重量份和線性低密度聚乙烯93重量份；第二層膜的原料組分按重量份計，包括：玉米淀粉15重量份、馬鈴薯淀粉15重量份、納米二氧化硅1-5重量份、3-氨丙基三甲氧基硅烷5重量份、聚乙烯醇20重量份、硬脂酸鐠0.03重量份、二茂鐵0.05重量份、低密度聚乙烯5重量份以及線性低密度聚乙烯66重量份；其中，第一層膜的厚度為3μm，第二層膜的厚度為4μm；聚乙烯醇的聚合度為1700，醇解度為99％，低密度聚乙烯選用2012TN26，線性低密度聚乙烯選用等重量份的9020和FV149M。第二方面，本發(fā)明提供一種全降解材料的制備方法，包括以下步驟：S101：將第一層膜的各原料組分混合后進行球磨處理，之后造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒；S102：將第二層膜中的各原料組分混合均勻后造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；其中，將淀粉、硅烷偶聯(lián)劑、降解劑和聚乙烯醇的混合物與水按照1：(3-5)的質量比混合并攪拌均勻，調節(jié)pH值為5.8-6.3；然后加入納米二氧化硅繼續(xù)攪拌，調節(jié)pH值為3.5-4.0；將pH值為3.5-4.0的產(chǎn)物干燥，之后與低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯混合后進行球磨處理，然后將球磨處理后的產(chǎn)物造粒；S103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒進行共擠吹塑。在本發(fā)明的進一步實施方式中，S101和S102中，球磨處理的條件均為：轉速為350-500rpm，時間為200min-300min；S101和S102中，造粒均在雙螺桿造粒機中進行，且雙螺桿造粒機的條件具體為：溫度為170℃-185℃，螺桿轉速為130rpm-180rpm，螺桿長徑比L/D為30-50。在本發(fā)明的進一步實施方式中，S102中，攪拌的條件具體為：溫度為40℃-50℃，轉速為150rpm-250rpm，時間為30min-50min；S103中，共擠吹塑在雙層共擠吹膜機中進行，且雙層共擠吹膜機的條件具體為：溫度為155℃-160℃，吹脹比為3.1-3.3，牽引速度為8m/min-10m/min。申請人經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn)：吹塑時溫度為155℃-160℃，且必須保持溫度恒定，如果溫度高于160℃，會使薄膜發(fā)脆，尤其是使縱向拉伸強度顯著下降；如果溫度低于155℃，則會使生產(chǎn)處的薄膜不能溫圓滑地進行膨脹拉伸，薄膜的拉伸強度較低。此外，當吹脹比大于3.3時，薄膜容易出現(xiàn)皺折。第三方面，本發(fā)明提供的全降解材料在制備薄膜產(chǎn)品或薄膜產(chǎn)品添加劑中的應用，且尤其是在制備地膜、透明膜和包裝材料產(chǎn)品或產(chǎn)品添加劑中的應用。本發(fā)明提供的上述技術方案具有以下優(yōu)點：(1)申請人經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn)：本發(fā)明提供的旱作區(qū)生物全降解材料，充分結合了聚乙烯材料和淀粉的優(yōu)點，其采用雙層結構，不僅具有優(yōu)異的防水性能和拉伸強度、斷裂伸長率等機械性能，而且易于降解，其在實際使用過程中，各部分能夠同時達到降解終點，從而消除了傳統(tǒng)市售降解地膜在應用過程中各部分降解速率不一的缺陷。(2)本發(fā)明提供的生物全降解材料制備得到的地膜采用雙層膜結構，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際使用過程中，各部分能夠同時達到降解終點，從而消除了傳統(tǒng)市售降解地膜在應用過程中各部分降解速率不同的缺陷，進而顯著改善了降解地膜的實用性。傳統(tǒng)市售降解地膜在實際使用過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到降解終點，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有變化，依舊維持其初始機械力學性能，從而給下一季農(nóng)作物耕作帶來不利的影響，且沒有達到降解地膜應有的效果。(3)采用本發(fā)明提供的生物全降解材料制備得到的地膜，其在實際應用過程中各部分降解均勻且徹底，從而消除了傳統(tǒng)地膜的使用給土地帶來的二次污染；且從而無需后續(xù)的回收工序，消除了殘膜對后續(xù)機械的纏繞，降低了殘膜對下一季作物的影響并節(jié)省了人力成本，進而顯著促進了農(nóng)業(yè)方面生產(chǎn)力的發(fā)展。具體實施方式下面將對本發(fā)明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚的說明本發(fā)明的技術方案，因此只作為實例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的試驗材料，如無特殊說明，均為自常規(guī)試劑商店購買得到的。以下實施例中的定量試驗，均設置三次重復實驗，數(shù)據(jù)為三次重復實驗的平均值或平均值±標準差。本發(fā)明提供的生物全降解材料采用雙層膜結構，包括第一層膜和第二層膜，且第一層膜的降解時間大于第二層膜的降解時間；其中，第一層膜的原料組分按重量份計，包括：降解劑0.01-0.10重量份、熱穩(wěn)定劑0.20-0.40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，包括：淀粉15-45重量份、納米二氧化硅1-5重量份、硅烷偶聯(lián)劑2-5重量份、聚乙烯醇10-30重量份、降解劑0.01-0.10重量份、低密度聚乙烯3-5重量份以及線性低密度聚乙烯9.9-68.99重量份。其中，第一層膜的厚度為2-4μm，第二層膜的厚度為4-8μm。優(yōu)選地，降解劑包括二氧化鈦、三氧化二鐵、二氧化錳、二茂鐵、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；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；抗氧劑包括2，6-二叔丁基對甲酚、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；淀粉包括玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、土豆淀粉、大米淀粉、豌豆淀粉、高粱淀粉和木薯淀粉中的一種或多種；硅烷偶聯(lián)劑包括3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種。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，聚乙烯醇的聚合度為500-1800，醇解度為78％-99％。其中，低密度聚乙烯選用LD662、2012TN26、2426H、2436H和LD600中的一種或多種；線性低密度聚乙烯選用7042、7042T、9020、7042N、7042K、218W、0218D、9042和FV149M中的一種或多種；聚乙烯醇選用1799、1788、1778、0588和0578中的一種或多種。優(yōu)選地，第一層膜的原料組分按重量份計，包括：硬脂酸鐠0.03重量份、二茂鐵0.05重量份、月桂酸鋅0.30重量份、間苯二酚單苯甲酸酯0.20重量份、2，4，6-三叔丁基苯酚0.10重量份、低密度聚乙烯8重量份和線性低密度聚乙烯93重量份；第二層膜的原料組分按重量份計，包括：玉米淀粉15重量份、馬鈴薯淀粉15重量份、納米二氧化硅1-5重量份、3-氨丙基三甲氧基硅烷5重量份、聚乙烯醇20重量份、硬脂酸鐠0.03重量份、二茂鐵0.05重量份、低密度聚乙烯5重量份以及線性低密度聚乙烯66重量份；其中，第一層膜的厚度為3μm，第二層膜的厚度為4μm；聚乙烯醇的聚合度為1700，醇解度為99％，低密度聚乙烯選用2012TN26，線性低密度聚乙烯選用等重量份的9020和FV149M。另外，針對本發(fā)明的全降解材料，本發(fā)明專門設計了制備全降解材料的方法，包括以下步驟：S101：將第一層膜的各原料組分混合后進行球磨處理，之后造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒。S102：將第二層膜中的各原料組分混合均勻后造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；其中，將淀粉、硅烷偶聯(lián)劑、降解劑和聚乙烯醇的混合物與水按照1：(3-5)的質量比混合并攪拌均勻，調節(jié)pH值為5.8-6.3；然后加入納米二氧化硅繼續(xù)攪拌，調節(jié)pH值為3.5-4.0；將pH值為3.5-4.0的產(chǎn)物干燥，之后與低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯混合后進行球磨處理，然后將球磨處理后的產(chǎn)物造粒。其中，S102中，攪拌的條件具體為：溫度為40℃-50℃，轉速為150rpm-250rpm，時間為30min-50min。S103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒進行共擠吹塑。其中，共擠吹塑在雙層共擠吹膜機中進行，且雙層共擠吹膜機的條件具體為：溫度為155℃-160℃，吹脹比為3.1-3.3，牽引速度為8m/min-10m/min。優(yōu)選地，球磨處理具體為：轉速為350-500rpm，時間為200min-300min；造粒在雙螺桿造粒機中進行，且雙螺桿造粒機的條件具體為：溫度為170℃-185℃，螺桿轉速為130rpm-180rpm，螺桿長徑比L/D為30-50。下面結合具體實施方式進行說明：實施例一本發(fā)明提供一種全降解材料，該全降解材料采用雙層膜結構，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，包括二氧化鈦0.05重量份、硬脂酸鎂0.2重量份、水楊酸苯酯0.1重量份、2,6-二叔丁基對甲酚0.05重量份、低密度聚乙烯2436H5重量份以及線性低密度聚乙烯704294.6重量份；第二層膜的原料組分按重量份計，包括：玉米淀粉15重量份、納米二氧化硅1重量份、3-氨丙基三乙氧基硅烷2重量份、聚乙烯醇179910重量份、二氧化鈦0.05重量份、低密度聚乙烯2436H3重量份以及線性低密度聚乙烯704268.95重量份。按上述原料組分，采用本發(fā)明提供的全降解材料的制備方法，制備全降解材料：S101：將第一層膜的各原料組分混合后進行在轉速為350rpm的條件下球磨處理300min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為183℃，螺桿轉速為150rpm，螺桿長徑比L/D為35。S102：將第二層膜中的各原料組分混合均勻后造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；其中，將淀粉、3-氨丙基三乙氧基硅烷、二氧化鈦和聚乙烯醇1799的混合物與水按照1：3的質量比混合，然后在溫度為50℃，轉速為150rpm的條件下攪拌50min，之后調節(jié)pH值為6.0；然后加入納米二氧化硅繼續(xù)攪拌，調節(jié)pH值為3.8；將pH值為3.8的產(chǎn)物干燥，之后與低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯混合后在轉速為350rpm的條件下球磨處理300min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為183℃，螺桿轉速為150rpm，螺桿長徑比L/D為35。S103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒在雙層共擠吹膜機中進行共擠吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調整為第一層膜的厚度為3μm，第二層膜的厚度為6μm，得到本發(fā)明所需的全降解地膜。雙層共擠吹膜機的條件為：溫度為155℃，吹脹比為3.3，牽引速度為8m/min。實施例二本發(fā)明提供一種全降解材料，該全降解材料采用雙層膜結構，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，包括硬脂酸鐵0.03重量份、三氧化二鐵0.01重量份、硬脂酸鋇0.2重量份、4,4’-亞異丙基雙(苯酚水楊酸酯)0.1重量份、水楊酸對叔丁基苯酯0.1重量份、2,4,6-三叔丁基苯酚0.05重量份、低密度聚乙烯2426H5重量份、線性低密度聚乙烯0218D10重量份以及7042N84.51重量份；第二層膜的原料組分按重量份計，包括：馬鈴薯淀粉20重量份、納米二氧化硅3重量份、3-氨丙基三甲氧基硅烷3重量份、聚乙烯醇178814重量份、硬脂酸鐵0.05重量份、低密度聚乙烯2426H3重量份、線性低密度聚乙烯0218D5重量份以及7042N51.95重量份。按上述原料組分，采用本發(fā)明提供的全降解材料的制備方法，制備全降解材料：S101：將第一層膜的各原料組分混合后進行在轉速為500rpm的條件下球磨處理200min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為170℃，螺桿轉速為180rpm，螺桿長徑比L/D為45。S102：將第二層膜中的各原料組分混合均勻后造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；其中，將淀粉、3-氨丙基三甲氧基硅烷、硬脂酸鐵和聚乙烯醇1788的混合物與水按照1：5的質量比混合，然后在溫度為40℃，轉速為250rpm的條件下攪拌30min，之后調節(jié)pH值為5.8；然后加入納米二氧化硅繼續(xù)攪拌，調節(jié)pH值為3.5；將pH值為3.5的產(chǎn)物干燥，之后與低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯混合后在轉速為500rpm的條件下球磨處理200min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為170℃，螺桿轉速為180rpm，螺桿長徑比L/D為45。S103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒在雙層共擠吹膜機中進行共擠吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調整為第一層膜的厚度為2μm，第二層膜的厚度為5μm，得到本發(fā)明所需的全降解地膜。雙層共擠吹膜機的條件為：溫度為160℃，吹脹比為3.1，牽引速度為10m/min。實施例三本發(fā)明提供一種全降解材料，該全降解材料采用雙層膜結構，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，包括硬脂酸鈷0.01重量份、氧化錳0.01重量份、硬脂酸鈣0.1重量份、月桂酸鋇0.1重量份、間苯二酚單苯甲酸酯0.02重量份、4-羥甲基-2,6-二叔丁基苯酚0.03重量份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯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218W94.62重量份；第二層膜的原料組分按重量份計，包括：木薯淀粉25重量份、納米二氧化硅4重量份、3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷4重量份、聚乙烯醇178817重量份、硬脂酸鈷0.02重量份、二氧化錳0.02重量份、低密度聚乙烯LD6624重量份以及線性低密度聚乙烯218W45.96重量份。按上述原料組分，采用本發(fā)明提供的全降解材料的制備方法，制備全降解材料：S101：將第一層膜的各原料組分混合后進行在轉速為400rpm的條件下球磨處理250min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為175℃，螺桿轉速為130rpm，螺桿長徑比L/D為50。S102：將第二層膜中的各原料組分混合均勻后造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；其中，將淀粉、3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、硬脂酸鈷、二氧化錳和聚乙烯醇1788的混合物與水按照1：4的質量比混合，然后在溫度為45℃，轉速為180rpm的條件下攪拌40min，之后調節(jié)pH值為6.3；然后加入納米二氧化硅繼續(xù)攪拌，調節(jié)pH值為3.5；將pH值為3.5的產(chǎn)物干燥，之后與低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯混合后在轉速為400rpm的條件下球磨處理250min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為175℃，螺桿轉速為130rpm，螺桿長徑比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在雙層共擠吹膜機中進行共擠吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調整為第一層膜的厚度為2μm，第二層膜的厚度為6μm，得到本發(fā)明所需的全降解地膜。雙層共擠吹膜機的條件為：溫度為158℃，吹脹比為3.2，牽引速度為9m/min。實施例四本發(fā)明提供一種全降解材料，該全降解材料采用雙層膜結構，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，包括二甲基二硫代氨基甲酸鐵0.06重量份、月桂酸鎂0.4重量份、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮0.3重量份、2,2’-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)0.15重量份、低密度聚乙烯LD6008重量份以及線性低密度聚乙烯902091.09重量份；第二層膜的原料組分按重量份計，包括：玉米淀粉45重量份、納米二氧化硅5重量份、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5重量份、聚乙烯醇058830重量份、二甲基二硫代氨基甲酸鐵0.06重量份、低密度聚乙烯LD6005重量份以及線性低密度聚乙烯90209.5重量份。按上述原料組分，采用本發(fā)明提供的全降解材料的制備方法，制備全降解材料：S101：將第一層膜的各原料組分混合后進行在轉速為350rpm的條件下球磨處理300min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為183℃，螺桿轉速為150rpm，螺桿長徑比L/D為35。S102：將第二層膜中的各原料組分混合均勻后造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；其中，將淀粉、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、二甲基二硫代氨基甲酸鐵和聚乙烯醇0588的混合物與水按照1：3的質量比混合，然后在溫度為50℃，轉速為150rpm的條件下攪拌50min，之后調節(jié)pH值為6.0；然后加入納米二氧化硅繼續(xù)攪拌，調節(jié)pH值為3.8；將pH值為3.8的產(chǎn)物干燥，之后與低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯混合后在轉速為350rpm的條件下球磨處理300min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為183℃，螺桿轉速為150rpm，螺桿長徑比L/D為35。S103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒在雙層共擠吹膜機中進行共擠吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調整為第一層膜的厚度為2μm，第二層膜的厚度為6μm，得到本發(fā)明所需的全降解地膜。雙層共擠吹膜機的條件為：溫度為155℃，吹脹比為3.3，牽引速度為8m/min。實施例五本發(fā)明提供一種全降解材料，該全降解材料采用雙層膜結構，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，包括二乙基二硫代氨基甲酸鈰1重量份、月桂酸鈣0.3重量份、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮0.25重量份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2重量份、低密度聚乙烯2012TN2610重量份以及線性低密度聚乙烯904288.25重量份；第二層膜的原料組分按重量份計，包括：馬鈴薯淀粉30重量份、納米二氧化硅3重量份、3-氨丙基三乙氧基硅烷3重量份、聚乙烯醇057820重量份、二乙基二硫代氨基甲酸鈰1重量份、低密度聚乙烯2012TN264重量份以及線性低密度聚乙烯902039重量份。按上述原料組分，采用本發(fā)明提供的全降解材料的制備方法，制備全降解材料：S101：將第一層膜的各原料組分混合后進行在轉速為500rpm的條件下球磨處理200min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為170℃，螺桿轉速為180rpm，螺桿長徑比L/D為45。S102：將第二層膜中的各原料組分混合均勻后造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；其中，將淀粉、3-氨丙基三乙氧基硅烷、二乙基二硫代氨基甲酸鈰和聚乙烯醇0578的混合物與水按照1：5的質量比混合，然后在溫度為40℃，轉速為250rpm的條件下攪拌30min，之后調節(jié)pH值為5.8；然后加入納米二氧化硅繼續(xù)攪拌，調節(jié)pH值為3.5；將pH值為3.5的產(chǎn)物干燥，之后與低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯混合后在轉速為500rpm的條件下球磨處理200min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為170℃，螺桿轉速為180rpm，螺桿長徑比L/D為45。S103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒在雙層共擠吹膜機中進行共擠吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調整為第一層膜的厚度為2μm，第二層膜的厚度為6μm，得到本發(fā)明所需的全降解地膜。雙層共擠吹膜機的條件為：溫度為160℃，吹脹比為3.1，牽引速度為10m/min。實施例六本發(fā)明提供一種全降解材料，該全降解材料采用雙層膜結構，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，包括硬脂酸鈰0.5重量份、硬脂酸鈣0.3重量份、間苯二酚單苯甲酸酯0.2重量份、4-羥甲基-2,6-二叔丁基苯酚0.1重量份、低密度聚乙烯2426H8重量份以及線性低密度聚乙烯7042T90.9重量份；第二層膜的原料組分按重量份計，包括：木薯淀粉35重量份、納米二氧化硅4重量份、3-氨丙基三乙氧基硅烷4重量份、聚乙烯醇057823重量份、硬脂酸鈰0.5重量份、低密度聚乙烯2426H4重量份以及線性低密度聚乙烯902029.5重量份。按上述原料組分，采用本發(fā)明提供的全降解材料的制備方法，制備全降解材料：S101：將第一層膜的各原料組分混合后進行在轉速為400rpm的條件下球磨處理250min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為175℃，螺桿轉速為130rpm，螺桿長徑比L/D為50。S102：將第二層膜中的各原料組分混合均勻后造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；其中，將淀粉、3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、硬脂酸鈷、二氧化錳和聚乙烯醇1788的混合物與水按照1：4的質量比混合，然后在溫度為45℃，轉速為180rpm的條件下攪拌40min，之后調節(jié)pH值為6.3；然后加入納米二氧化硅繼續(xù)攪拌，調節(jié)pH值為3.5；將pH值為3.5的產(chǎn)物干燥，之后與低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯混合后在轉速為400rpm的條件下球磨處理250min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為175℃，螺桿轉速為130rpm，螺桿長徑比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在雙層共擠吹膜機中進行共擠吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調整為第一層膜的厚度為2μm，第二層膜的厚度為6μm，得到本發(fā)明所需的全降解地膜。雙層共擠吹膜機的條件為：溫度為158℃，吹脹比為3.2，牽引速度為9m/min。實施例七本發(fā)明提供一種全降解材料，該全降解材料采用雙層膜結構，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，包括：硬脂酸鐠0.03重量份、二茂鐵0.05重量份、月桂酸鋅0.30重量份、間苯二酚單苯甲酸酯0.20重量份、2，4，6-三叔丁基苯酚0.10重量份、低密度聚乙烯2012TN268重量份、線性低密度聚乙烯179946.5重量份以及058846.5重量份；第二層膜的原料組分按重量份計，包括：玉米淀粉15重量份、馬鈴薯淀粉15重量份、納米二氧化硅5重量份、3-氨丙基三甲氧基硅烷5重量份、聚乙烯醇179920重量份、硬脂酸鐠0.03重量份、二茂鐵0.05重量份、低密度聚乙烯2012TN265重量份、線性低密度聚乙烯902033重量份以及FV149M33重量份。按上述原料組分，采用本發(fā)明提供的全降解材料的制備方法，制備全降解材料：S101：將第一層膜的各原料組分混合后進行在轉速為400rpm的條件下球磨處理250min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第一層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為175℃，螺桿轉速為130rpm，螺桿長徑比L/D為50。S102：將第二層膜中的各原料組分混合均勻后造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；其中，將淀粉、3-氨丙基三甲氧基硅烷、硬脂酸鐠、二茂鐵和聚乙烯醇1799的混合物與水按照1：4的質量比混合，然后在溫度為45℃，轉速為180rpm的條件下攪拌40min，之后調節(jié)pH值為6.3；然后加入納米二氧化硅繼續(xù)攪拌，調節(jié)pH值為3.5；將pH值為3.5的產(chǎn)物干燥，之后與低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯混合后在轉速為400rpm的條件下球磨處理250min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為175℃，螺桿轉速為130rpm，螺桿長徑比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在雙層共擠吹膜機中進行共擠吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調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)明所需的全降解地膜。雙層共擠吹膜機的條件為：溫度為158℃，吹脹比為3.2，牽引速度為9m/min。為了進一步凸顯本發(fā)明提供的制備方法的優(yōu)勢，進行以下對比實驗；以下對比實驗均以實施例七作為基準，在此基礎上進行相關參數(shù)的單一變量實驗。對比例一該對比例中除步驟S102中pH值不同外，其余參數(shù)均同實施例七。具體地，步驟S102為：將第二層膜中的各原料組分混合均勻后造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；其中，將淀粉、3-氨丙基三甲氧基硅烷、硬脂酸鐠、二茂鐵和聚乙烯醇1799的混合物與水按照1：4的質量比混合，然后在溫度為45℃，轉速為180rpm的條件下攪拌40min；之后加入納米二氧化硅繼續(xù)攪拌，調節(jié)pH值為3.5；將pH值為3.5的產(chǎn)物干燥，之后與低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯混合后在轉速為400rpm的條件下球磨處理250min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為175℃，螺桿轉速為130rpm，螺桿長徑比L/D為50。對比例二該對比例中除步驟S102中pH值不同外，其余參數(shù)均同實施例七。具體地，步驟S102為：將第二層膜中的各原料組分混合均勻后造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；其中，將淀粉、3-氨丙基三甲氧基硅烷、硬脂酸鐠、二茂鐵和聚乙烯醇1799的混合物與水按照1：4的質量比混合，然后在溫度為45℃，轉速為180rpm的條件下攪拌40min，之后調節(jié)pH值為6.5；然后加入納米二氧化硅繼續(xù)攪拌，調節(jié)pH值為3.5；將pH值為3.5的產(chǎn)物干燥，之后與低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯混合后在轉速為400rpm的條件下球磨處理250min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為175℃，螺桿轉速為130rpm，螺桿長徑比L/D為50。對比例三該對比例中除步驟S102中pH值不同外，其余參數(shù)均同實施例七。具體地，步驟S102為：將第二層膜中的各原料組分混合均勻后造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；其中，將淀粉、3-氨丙基三甲氧基硅烷、硬脂酸鐠、二茂鐵和聚乙烯醇1799的混合物與水按照1：4的質量比混合，然后在溫度為45℃，轉速為180rpm的條件下攪拌40min，之后調節(jié)pH值為5.7；然后加入納米二氧化硅繼續(xù)攪拌，調節(jié)pH值為3.5；將pH值為3.5的產(chǎn)物干燥，之后與低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯混合后在轉速為400rpm的條件下球磨處理250min，之后在雙螺桿造粒機中進行造粒，得到第二層膜降解塑料顆粒；雙螺桿造粒機的條件為：溫度為175℃，螺桿轉速為130rpm，螺桿長徑比L/D為50。對比例四該對比例中除步驟S103中雙層共擠吹膜機的條件不同外，其余參數(shù)均同實施例七。S103：將第一層膜降解塑料顆粒和第二層膜降解塑料顆粒在雙層共擠吹膜機中進行共擠吹塑，并將吹塑后的產(chǎn)物調整為第一層膜的厚度為3μm，第二層膜的厚度為4μm，得到地膜。雙層共擠吹膜機的條件為：溫度為162℃，吹脹比為2.9，牽引速度為11m/min。另外，將本發(fā)明各實施例和對比例得到的全生物降解薄膜，系統(tǒng)評價其性能：一、力學性能測定具體地，按照GB/T1040.3-2006測試各實施例和對比例地膜的力學性能，具體數(shù)據(jù)如表1所示。表1各實施例和對比例地膜的力學性能二、白菜成長狀況及地膜降解測定具體地，選用大白菜為供試植物。根據(jù)大白菜生長環(huán)境選擇適宜的實驗基地，選擇15m2的田地作為試驗樣方，共選取12個試驗樣方，每個樣方播種100例。試驗樣方1-7鋪設實施例一至實施例七中的地膜，試驗樣方8-11鋪設對比例一至對比例四中的地膜，實驗樣方12鋪設市售降解地膜，作為對照組。具體地，于9月15日給各試樣樣方施肥后擱置3d，然后挑選飽滿的大白菜種子進行播種。兩周之后，檢查大白菜的出苗率和株高，具體結果如表2所示。此外，觀察周期從大白菜下種覆蓋地膜開始貫穿大白菜的萌芽期和成熟期，對地膜進行為期90天地觀察監(jiān)測，具體記錄各考察小區(qū)內(nèi)地膜開始降解的時間(即地膜出現(xiàn)第一個不規(guī)則三角形狀的洞的時間，洞的最長邊的長度超過10cm左右)，地膜降解率超過99％時所用的時間，以及記錄6個月時殘膜的平均值，具體如表3所示。表2各實施例和對比例地膜對大白菜成長狀況的影響表3各實施例和對比例地膜的降解情況三、防水性能測定具體地，按照GB1027-70標準測試各實施例和對比例地膜的吸水率性能。對于各實施例和對比例的地膜，分別取10cm×10cm大小，于105℃下烘干至恒重(W0)，然后置于室溫下(25℃左右)的蒸餾水匯總，定期取出，用濾紙吸干表面水分，稱重(Wi)，計算吸水率。每個實施例平行進行3組實驗，然后取平均值；具體數(shù)據(jù)如表4所示。吸水率(％)＝[(Wi-W0)/W0]×100。表4各實施例地膜的吸水率情況實施例一二三四五六七吸水率/％4.54.34.24.84.54.63.5當然，除了實施例一至實施例七列舉的情況，其他原料組分的種類和重量配比、制備過程中的條件和參數(shù)等也是可以的。本發(fā)明提供的旱作區(qū)生物全降解材料，充分結合了聚乙烯材料和淀粉的優(yōu)點，其采用雙層結構，不僅具有優(yōu)異的機械性能和防水性能，而且易于降解，其在實際使用過程中，各部分能夠同時達到降解終點，從而消除了傳統(tǒng)市售降解地膜在應用過程中各部分降解速率不一的缺陷。此外，本發(fā)明提供的地膜在實際使用過程中能夠同時達到降解終點，從而大大減少了殘膜對機械的纏繞，降低了殘膜對下一季作物的影響并節(jié)省了人力成本，進而顯著促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展。需要理解的是，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(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或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個以上，除非另有明確具體的限定。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。當前第1頁1 2 3