[發明專利]一種可降解多功能纖維素農膜的制備方法

在審

• 申請號: 201710019509.4
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN106718422A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 鄭淞生;李莉;唐佑寧;王淑仰;王中華;駢琪麟;李震;羅斌
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: A01G13/02
• 分類號: A01G13/02;C09K11/63
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙)35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及農用薄膜，尤其是涉及一種可降解多功能纖維素農膜的制備方法。

背景技術

由轉光膜制備與應用研究狀況可知，實現農膜光能轉換改善透過光質的關鍵仍在于轉光劑的開發。目前研究報道的硫化物型轉光劑，雖然光譜匹配性好，但存在著耐潮解性和在農膜中分散性差的缺陷；有機配合物熒光強度高但有銳峰發射、抗衰減性能差的問題；蔥酮類有機熒光顏料分散性好、耐曬，能充分利用大量的綠黃光，但其產品合成性能未見進一步報道([1]張頌培,李建宇,陳娟,肖陽,孫玉娥.轉光農膜的光譜特性研究[J].光譜學與光譜分析,2004,24(10):180-184)。

陽光是植物進行光合作用的主要能量來源，近年人們已將其作為“光肥”加以研究和利用，轉光膜是農業大棚作物利用“光肥”的有效方式([2]羅桂林,肖尊宏,張林.新型光轉換劑2,4,6-三((1-苯基)-1,3-丁二烯基)-1,3,5-均三嗪的合成與表征[J].化學試劑,2011,(5)：451-452)。人工模擬植物最佳生長光照環境(即葉綠素的吸收光譜)改善農作物的光照條件，使之處于最佳生長狀態，對發展高科技農業具有重要意義，農用轉光膜因此應運而生。

轉光膜是一種通過添加轉光劑來實現光轉換的薄膜，它能將紫外光轉換成對作物有用的藍紫光及紅橙光，或將黃綠光轉換成紅橙光，從而改變透過膜的光質，促進植物對氮、磷、鉀、鋅等營養元素的吸收，提高植株的葉片面積和展開度，增加植物的株高和葉柄長度，由此增加葉片葉綠素的含量，使葉片中的光合作用產物含量升高，促進作物生長([3]中國專利CN105385014A)。

發明內容

本發明的目的在于針對傳統農用薄膜所造成的白色污染等環境問題，提供可有效降低農用薄膜生產對化石能源的依賴程度，將太陽光中對植物有害的短波長光能轉化為植物可吸收利用紅橙光的一種可降解多功能纖維素農膜的制備方法。

本發明包括以下步驟：

1)選用Sr_2-2xB₂O₅:xEu³⁺,xNa⁺體系作為引入稀土離子中間體，其中x＝0.01～0.3，可以將植物不吸收的短波光能轉換成植物可吸收利用的紅橙光；

2)選用四氫呋喃作為纖維素及其衍生物溶劑，攪拌使其溶解，再加入步驟1)中的稀土離子中間體，混合后進行超聲、脫泡處理，然后鋪膜，即得可降解多功能纖維素農膜。

在步驟2)中，所述纖維素及其衍生物與溶劑的質量比可為1︰(5～20)，所述攪拌的時間可為1～12h；所述超聲、脫泡處理的時間可為0.5～1h。所制得的可降解多功能纖維素農膜的厚度為5～20μm。

本發明將太陽光中對植物有害的短波長光能轉換為植物可吸收利用的紅橙光。同時，以可降解高分子材料纖維素及其衍生物為主要原料，符合節能環保農膜的設計理念。

本發明的主要原料可再生，產品可降解。目前各類農用薄膜所用材料主要以聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等不可再生的石油化工產品為主，絕大多數農膜廢棄后難以降解。纖維素及其衍生物是目前廣泛應用的生物質膜材料，以自然界廣泛存在的纖維素為原料，可再生，成本低廉，變廢為寶，有利于解決我國桔桿、稻草等農業廢棄物的焚燒污染問題。醋酸纖維膜可降解，不會造成白色污染。

光轉換纖維素及其衍生物農膜，激發光譜在紫外光區，最大激發波長位于394nm發射位于595～614nm紅橙光區，最大發射波長613nm。本發明著力于解決針對傳統農用薄膜所造成的白色污染等環境問題，可有效降低農用薄膜生產對化石能源的依賴程度，將太陽光中對植物有害的短波長光能轉化為植物可吸收利用的紅橙光，是一種可降解功能性農用薄膜。

附圖說明

圖1為光轉換纖維素及其衍生物農膜熒光發射光譜(圖例數字表示稀土離子中間體與纖維素及其衍生物的質量比)

圖2為光轉換纖維素及其衍生物農膜與聚氯乙烯膜透光率重疊圖譜(質量比＝m(稀土離子中間體)：m(纖維素及其衍生物))在圖2中，曲線a為5％SPC，曲線b為7.5％SPC，曲線c為10％SPC，曲線d為12.5％SPC，曲線e為15％SPC，曲線f為20％SPC，曲線g為PE.SPC。

具體實施方式

以下實施例將結合附圖對本發明作進一步說明。

實施例1