本發(fā)明涉及地膜領(lǐng)域，尤其涉及一種生物可降解地膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國和人口大國，農(nóng)業(yè)問題是關(guān)系到國計(jì)民生的重要戰(zhàn)略問題。地膜具有良好的增溫保濕效果，能大幅度提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，是繼種子、化肥、農(nóng)藥之后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)材料之一，地膜技術(shù)的應(yīng)用極大地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和效益的提高，帶動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改變和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的飛躍發(fā)展。

但是，傳統(tǒng)的塑料地膜存在難降解、拉伸強(qiáng)度差的缺點(diǎn)，使得傳統(tǒng)的塑料地膜在大規(guī)模應(yīng)用的同時(shí)，也給農(nóng)業(yè)可繼續(xù)發(fā)展帶來了嚴(yán)重的危害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種生物可降解地膜及其制備方法，降解速度快，拉伸強(qiáng)度高。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種生物可降解地膜，包括如下重量份數(shù)的原料：

優(yōu)選地，所述淀粉為玉米淀粉、土豆淀粉或紅薯淀粉。

優(yōu)選地，所述植物纖維為竹炭纖維或竹漿纖維。

優(yōu)選地，所述纖維素為甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素或羥乙基纖維素。

優(yōu)選地，所述填料為高嶺土、硫酸鋇、海泡石或碳酸鈣。

優(yōu)選地，所述抗氧化劑為丁基羥基茴香醚、叔丁基對(duì)苯二酚或檸檬酸亞錫二鈉。

優(yōu)選地，所述潤滑劑為花生油、菜籽油或大豆油。

優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為三乙醇胺硼酸酯、四正丙基鋯酸酯、二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯或氨丙基三乙氧基硅烷。

本發(fā)明還提供了上述一種生物可降解地膜的制備方法，包括以下步驟：

a)將醇酸樹脂、聚乳酸、聚碳酸酯、淀粉、碳纖維、植物纖維、纖維素、填料、抗氧化劑、潤滑劑和偶聯(lián)劑加入到入反應(yīng)罐，在50～60℃下攪拌40～60min，得到混合料；

b)將步驟a)制得的混合料放入吹膜機(jī)中進(jìn)行吹膜，得到薄膜；

c)將步驟b)得到的薄膜進(jìn)行裁剪、分卷，得到生物可降解地膜。

本發(fā)明提供的一種生物可降解地膜及其制備方法，該地膜中包括以下重量份數(shù)的原料20～40份的醇酸樹脂、50～80份的聚乳酸、10～20份的聚碳酸酯、8～15份的淀粉、2～4份的碳纖維、5～10份的植物纖維、8～15份的纖維素、30～50份的填料、1～2份的抗氧化劑、3～6份的潤滑劑、1～3份的偶聯(lián)劑。本發(fā)明以將醇酸樹脂、聚乳酸、聚碳酸酯、淀粉、碳纖維、植物纖維、纖維素、填料、抗氧化劑、潤滑劑和偶聯(lián)劑為原料，通過各原料間的協(xié)同作用，提高了地膜的拉伸強(qiáng)度和降解速度，能夠有效緩解地膜對(duì)土壤的污染，利于農(nóng)作物的生長，對(duì)農(nóng)業(yè)伸長了積極的作用。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)而不是對(duì)本發(fā)明專利要求的限制。

本發(fā)明提供了一種生物可降解地膜，包括如下重量份數(shù)的原料：

本發(fā)明以將醇酸樹脂、聚乳酸、聚碳酸酯、淀粉、碳纖維、植物纖維、纖維素、填料、抗氧化劑、潤滑劑和偶聯(lián)劑為原料，通過各原料間的協(xié)同作用，提高了地膜的拉伸強(qiáng)度和降解速度，能夠有效緩解地膜對(duì)土壤的污染，利于農(nóng)作物的生長，對(duì)農(nóng)業(yè)伸長了積極的作用。

醇酸樹脂、聚乳酸、聚碳酸酯為可降解樹脂，能夠在偶聯(lián)劑的作用下下形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高生物可降解地膜的強(qiáng)度。

在本發(fā)明中，醇酸樹脂的重量份數(shù)為20～40份；在本發(fā)明的實(shí)施例中，醇酸樹脂的重量份數(shù)為24～36份；在其他實(shí)施例中，醇酸樹脂的重量份數(shù)為27～32份。

在本發(fā)明中，聚乳酸的重量份數(shù)為50～80份；在本發(fā)明的實(shí)施例中，聚乳酸的重量份數(shù)為55～75份；在其他實(shí)施例中，聚乳酸的重量份數(shù)為60～70份。

在本發(fā)明中，聚碳酸酯的重量份數(shù)為10～20份；在本發(fā)明的實(shí)施例中，聚碳酸酯的重量份數(shù)為12～18份；在其他實(shí)施例中，聚碳酸酯的重量份數(shù)為13～16份。

淀粉能夠提高生物可降解地膜的降解速度，還能夠提高地膜的保溫性能。在本發(fā)明的實(shí)施例中，淀粉為玉米淀粉、土豆淀粉或紅薯淀粉。

在本發(fā)明中，淀粉的重量份數(shù)為8～15份；在本發(fā)明的實(shí)施例中，淀粉的重量份數(shù)為10～13份；在其他實(shí)施例中，淀粉的重量份數(shù)為11～12份。

碳纖維能夠提高生物可降解地膜的拉伸強(qiáng)度。在本發(fā)明中，碳纖維的重量份數(shù)為2～4份；在本發(fā)明的實(shí)施例中，碳纖維的重量份數(shù)為2.4～3.6份；在其他實(shí)施例中，碳纖維的重量份數(shù)為2.7～3.2份。

植物纖維能夠加快地膜的降解速度。在本發(fā)明的實(shí)施例中，植物纖維為竹炭纖維或竹漿纖維。

在本發(fā)明中，植物纖維的重量份數(shù)為5～10份；在本發(fā)明的實(shí)施例中，植物纖維的重量份數(shù)為6～9份；在其他實(shí)施例中，植物纖維的重量份數(shù)為7～8份。

纖維素能夠提高地膜的透光性能。在本發(fā)明的實(shí)施例中，纖維素為甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素或羥乙基纖維素。

在本發(fā)明中，纖維素的重量份數(shù)為8～15份；在本發(fā)明的實(shí)施例中，纖維素的重量份數(shù)為10～13份；在其他實(shí)施例中，纖維素的重量份數(shù)為11～12份。

填料能夠提高地膜的磨耗性能。在本發(fā)明的實(shí)施例中，填料為高嶺土、硫酸鋇、海泡石或碳酸鈣。

在本發(fā)明中，填料的重量份數(shù)為30～50份；在本發(fā)明的實(shí)施例中，填料的重量份數(shù)為32～46份；在其他實(shí)施例中，填料的重量份數(shù)為35～42份。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，抗氧化劑為丁基羥基茴香醚、叔丁基對(duì)苯二酚或檸檬酸亞錫二鈉。

在本發(fā)明中，抗氧化劑的重量份數(shù)為1～2份；在本發(fā)明的實(shí)施例中，抗氧化劑的重量份數(shù)為1.2～1.8份；在其他實(shí)施例中，抗氧化劑的重量份數(shù)為誒1.4～1.7份。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，潤滑劑為花生油、菜籽油或大豆油。

在本發(fā)明中，潤滑劑的重量份數(shù)為3～6份；在本發(fā)明的實(shí)施例中，潤滑劑的重量份數(shù)為3.5～5.5份；在其他實(shí)施例中，潤滑劑的重量份數(shù)為4～5份。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，偶聯(lián)劑為三乙醇胺硼酸酯、四正丙基鋯酸酯、二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯或氨丙基三乙氧基硅烷。

在本發(fā)明中，偶聯(lián)劑的重量份數(shù)為1～3份；在本發(fā)明的實(shí)施例中，偶聯(lián)劑的重量份數(shù)為1.3～2.6份；在其他實(shí)施例中，偶聯(lián)劑的重量份數(shù)為1.6～2.2份。

本發(fā)明還提供了上述一種生物可降解地膜的制備方法，包括以下步驟：

a)將醇酸樹脂、聚乳酸、聚碳酸酯、淀粉、碳纖維、植物纖維、纖維素、填料、抗氧化劑、潤滑劑和偶聯(lián)劑加入到入反應(yīng)罐，在50～60℃下攪拌40～60min，得到混合料；

b)將步驟a)制得的混合料放入吹膜機(jī)中進(jìn)行吹膜，得到薄膜；

c)將步驟b)得到的薄膜進(jìn)行裁剪、分卷，得到生物可降解地膜。

在此醇酸樹脂、聚乳酸、聚碳酸酯、淀粉、碳纖維、植物纖維、纖維素、填料、抗氧化劑、潤滑劑和偶聯(lián)劑均同上所述，在此不再贅述。

本發(fā)明的制備工藝簡單、成本低，能夠時(shí)間原料資源的有效利用，且制備得到生物可降解地膜拉伸強(qiáng)度高，降解速度快，能夠有效緩解地膜對(duì)土壤的污染，利于農(nóng)作物的生長，對(duì)農(nóng)業(yè)伸長了積極的作用。

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的生物可降解地膜及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)地描述，但不能將它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

以下實(shí)施例中所用的原料均為市售。

實(shí)施例1

生物可降解地膜中包括以下重量份數(shù)的原料：

24份醇酸樹脂、60份聚乳酸、13份聚碳酸酯、11份玉米淀粉、2份碳纖維、7份竹漿纖維、11份甲基纖維素、35份高嶺土、1.4份叔丁基對(duì)苯二酚、3份大豆油和3份三乙醇胺硼酸酯；

生物可降解地膜的制備方法，包括以下步驟：

a)將醇酸樹脂、聚乳酸、聚碳酸酯、玉米淀粉、碳纖維、竹漿纖維、甲基纖維素、高嶺土、叔丁基對(duì)苯二酚、大豆油和三乙醇胺硼酸酯加入到入反應(yīng)罐，在55℃下攪拌50min，得到混合料；

b)將步驟a)制得的混合料放入吹膜機(jī)中進(jìn)行吹膜，得到薄膜；

c)將步驟b)得到的薄膜進(jìn)行裁剪、分卷，得到生物可降解地膜。

實(shí)施例2

生物可降解地膜中包括以下重量份數(shù)的原料：

36份醇酸樹脂、55份聚乳酸、12份聚碳酸酯、13份紅薯淀粉、2.4份碳纖維、8份竹炭纖維、12份羥乙基纖維素、32份碳酸鈣、1.2份檸檬酸亞錫二鈉、3.5份花生油和2.6份氨丙基三乙氧基硅烷；

生物可降解地膜的制備方法，包括以下步驟：

a)將醇酸樹脂、聚乳酸、聚碳酸酯、紅薯淀粉、碳纖維、竹炭纖維、羥乙基纖維素、碳酸鈣、檸檬酸亞錫二鈉、花生油和氨丙基三乙氧基硅烷加入到入反應(yīng)罐，在50℃下攪拌60min，得到混合料；

b)將步驟a)制得的混合料放入吹膜機(jī)中進(jìn)行吹膜，得到薄膜；

c)將步驟b)得到的薄膜進(jìn)行裁剪、分卷，得到生物可降解地膜。

實(shí)施例3

生物可降解地膜中包括以下重量份數(shù)的原料：

32份醇酸樹脂、70份聚乳酸、18份聚碳酸酯、8份玉米淀粉、3.6份碳纖維、6份竹炭纖維、10份甲基纖維素、42份高嶺土、1.8份丁基羥基茴香醚、4份大豆油和2.2份三乙醇胺硼酸酯；

生物可降解地膜的制備方法，包括以下步驟：

a)將醇酸樹脂、聚乳酸、聚碳酸酯、玉米淀粉、碳纖維、竹炭纖維、纖維素、高嶺土、丁基羥基茴香醚、大豆油和三乙醇胺硼酸酯加入到入反應(yīng)罐，在60℃下攪拌55min，得到混合料；

b)將步驟a)制得的混合料放入吹膜機(jī)中進(jìn)行吹膜，得到薄膜；

c)將步驟b)得到的薄膜進(jìn)行裁剪、分卷，得到生物可降解地膜。

實(shí)施例4

生物可降解地膜中包括以下重量份數(shù)的原料：

27份醇酸樹脂、75份聚乳酸、16份聚碳酸酯、15份紅薯淀粉、3.2份碳纖維、9份竹漿纖維、13份羥丙基甲基纖維素、30份硫酸鋇、2份叔丁基對(duì)苯二酚、5份花生油和1.6份二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯；

生物可降解地膜的制備方法，包括以下步驟：

a)將醇酸樹脂、聚乳酸、聚碳酸酯、紅薯淀粉、碳纖維、竹漿纖維、羥丙基甲基纖維素、硫酸鋇、叔丁基對(duì)苯二酚、花生油和二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯加入到入反應(yīng)罐，在55℃下攪拌40min，得到混合料；

b)將步驟a)制得的混合料放入吹膜機(jī)中進(jìn)行吹膜，得到薄膜；

c)將步驟b)得到的薄膜進(jìn)行裁剪、分卷，得到生物可降解地膜。

實(shí)施例5

生物可降解地膜中包括以下重量份數(shù)的原料：

20份醇酸樹脂、80份聚乳酸、10份聚碳酸酯、10份土豆淀粉、2.7份碳纖維、5份竹炭纖維、8份甲基纖維素、50份海泡石、1份丁基羥基茴香醚、5.5份菜籽油和1.3份氨丙基三乙氧基硅烷；

生物可降解地膜的制備方法，包括以下步驟：

a)將醇酸樹脂、聚乳酸、聚碳酸酯、土豆淀粉、碳纖維、竹炭纖維、甲基纖維素、海泡石、丁基羥基茴香醚、菜籽油和氨丙基三乙氧基硅烷加入到入反應(yīng)罐，在60℃下攪拌45min，得到混合料；

b)將步驟a)制得的混合料放入吹膜機(jī)中進(jìn)行吹膜，得到薄膜；

c)將步驟b)得到的薄膜進(jìn)行裁剪、分卷，得到生物可降解地膜。

實(shí)施例6

生物可降解地膜中包括以下重量份數(shù)的原料：

40份醇酸樹脂、50份聚乳酸、20份聚碳酸酯、12份玉米淀粉、4份碳纖維、10份竹漿纖維、15份羥丙基甲基纖維素、46份硫酸鋇、1.7份檸檬酸亞錫二鈉、6份菜籽油和1份四正丙基鋯酸酯；

生物可降解地膜的制備方法，包括以下步驟：

a)將醇酸樹脂、聚乳酸、聚碳酸酯、玉米淀粉、碳纖維、竹漿纖維、羥丙基甲基纖維素、硫酸鋇、檸檬酸亞錫二鈉、菜籽油和四正丙基鋯酸酯加入到入反應(yīng)罐，在55℃下攪拌40min，得到混合料；

b)將步驟a)制得的混合料放入吹膜機(jī)中進(jìn)行吹膜，得到薄膜；

c)將步驟b)得到的薄膜進(jìn)行裁剪、分卷，得到生物可降解地膜。

實(shí)施例7

生物可降解地膜中包括以下重量份數(shù)的原料：

30份醇酸樹脂、65份聚乳酸、14份聚碳酸酯、11.5份土豆淀粉、3份碳纖維、7.5份竹炭纖維、11.5份羥乙基纖維素、38份海泡石、1.5份丁基羥基茴香醚、4.5份花生油和1.8份二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯；

生物可降解地膜的制備方法，包括以下步驟：

a)將醇酸樹脂、聚乳酸、聚碳酸酯、土豆淀粉、碳纖維、竹炭纖維、羥乙基纖維素、海泡石、丁基羥基茴香醚、花生油和二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯加入到入反應(yīng)罐，在50℃下攪拌50min，得到混合料；

b)將步驟a)制得的混合料放入吹膜機(jī)中進(jìn)行吹膜，得到薄膜；

c)將步驟b)得到的薄膜進(jìn)行裁剪、分卷，得到生物可降解地膜。

對(duì)實(shí)施例1～7生產(chǎn)得到的農(nóng)業(yè)用地膜進(jìn)行降解率、導(dǎo)熱系數(shù)、拉伸強(qiáng)度的測試，結(jié)果見表1。

表1實(shí)施例1～7的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

以上對(duì)本發(fā)明提供的一種生物可降解地膜及其制備方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。