[發明專利]一種植物無土栽培用多功能性聚乙烯醇薄膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710820225.5
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107629371B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 馬文中;張鵬;夏艷平;鐘璟;陶國良;劉春林;龔方紅
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08L29/04
• 分類號: C08L29/04;C08L3/02;C08K5/092;C08J5/18;A01G31/00
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本發明屬于高分子薄膜材料領域，特別涉及一種植物無土栽培用多功能性聚乙烯醇薄膜及其制備方法和應用。將粉狀的聚乙烯醇原料與淀粉、抗菌劑、蒸餾水混合后擠出流延制備得到無孔聚乙烯醇薄膜；將得到的聚乙烯醇薄膜將植物的根系包裹住，可將根系連同包覆在上面的聚乙烯醇薄膜浸入到營養液中進行植物的無土栽培。

技術領域

本發明屬于高分子薄膜材料領域，特別涉及一種植物無土栽培用多功能性聚乙烯醇薄膜及其制備方法和應用。

背景技術

隨著國家經濟和科技的快遞發展，人們生活標準的不斷提高，對健康蔬菜的需求量變大，無土栽培也在全世界各地迅速開展開來。無土栽培作為一種可以克服連作、滋生鹽漬化等問題的栽培方式,廣泛應用于溫室、大棚。但是傳統的無土栽培技術所栽培的植物根區微環境緩沖能力弱，對周圍環境的變化極其敏感，根區溫度調控難度大，對病毒以及一些外界微生物的侵害難以控制。如何使植物在生長過程中避免上述問題造成的影響，因此開發一種相對可以有效控制植物根系，以及維持植物生長必須的營養物質，避免外界病毒以及微生物的無土栽種方法，勢在必得。

高分子材料薄膜一直以來都是高分子材料應用的一個重要方面，高分子材料薄膜的高效、節能和環保清潔等優點很好的契合了現代工業生產的要求。聚乙烯醇是一種水溶性合成高分子聚合物，其結構中羥基的存在，使得聚乙烯醇具有很高的吸水性；聚乙烯醇薄膜具有良好的水溶解性，優異的生物降解性，并且降解產物無毒。但是聚乙烯醇其結構規整，分子內存在很強的氫鍵，結晶度高，其熔融溫度一般接近于分解溫度，部分醇解的聚乙烯醇在190℃左右開始熔化，200℃時已經開始分解；完全醇解的聚乙烯醇在230℃左右才開始熔化，而在接近240℃時也已經開始分解，這導致其很難進行熱塑加工。因此如何開發一種植物無土栽培用多功能性聚乙烯醇薄膜成為國內外研究的熱點。

發明內容

本發明提供了一種植物無土栽培用多功能性聚乙烯醇薄膜，具有高滲透性,機械性能良好,保水率≥300％,可實現植物對營養的高度選擇和綠色環保的植物種植栽培新技術，

薄膜按重量份數計算，包括

其中，聚乙烯醇主要為聚合度(按照JIS K6726-1994測定的平均聚合度)在500～2000、醇解度(按照JIS K6726-1994測定)在96％～99％的聚乙烯醇原料，其中聚合度一般不能小于500，否則所制備的聚乙烯醇薄膜的強度會大大降低，同時也不能大于2000，否則在熱塑加工時，聚乙烯醇原料的流動性將變差，難以進行熔融擠出，常見的如PVA1799、PVA0599、PVA117、PVA105等；

醇解度一般要求完全醇解，否則所制備的聚乙烯醇薄膜的水溶性會變差，不利于包裝和植物種植；

淀粉一般選用市售可溶性淀粉即可；

蒸餾水一般選用市售蒸餾水；

抗菌劑為檸檬酸、環丙沙星、香草醛類、乙基香草醛類、酰基苯胺、噻唑類、咪唑類、異噻唑酮衍生物、季銨鹽類、雙呱類、酚類中的一種或多種的混合。

本發明還提供了一種上述植物無土栽培用多功能性聚乙烯醇薄膜的制備方法：

(1)將聚乙烯醇原料攪碎成粉狀料，使下一步混合更加充分、均勻；

(2)將步驟(1)中得到的粉狀聚乙烯醇原料與淀粉、抗菌劑、蒸餾水密閉混合充分，即在60～80℃下持續攪拌7～10小時；

(3)將步驟(2)中得到的混合料進行擠出造粒，并將所得顆粒烘干后經流延機單向拉伸得到無孔聚乙烯醇薄膜，

單向拉伸在常溫下進行，拉伸時的牽引速度為100m/min～150m/min，控制得到的無孔聚乙烯醇薄膜的厚度在100～150um。