[發明專利]一種低能耗制備高強度、生物降解塑料地膜的方法

有效

• 申請號: 201711335909.2
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN107880322B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 陳慶;昝航
• 申請（專利權）人: 葉盛
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L67/04;C08L1/02
• 代理公司: 臺州藍天知識產權代理有限公司 33229
• 代理人: 劉穎

本發明屬于地膜制備的技術領域，提供了一種低能耗制備高強度、生物降解塑料地膜的方法。該方法將聚乳酸纖維、熱塑性淀粉纖維及劍麻纖維預處理后，分別進行離析和分散，得到單纖維，將制得三種單纖維分散液混合，打漿分散相互交織形成懸浮液，利用成網機構鋪設展開后利用輥壓熱定型干燥制成高強度的可降解地膜。其顯著效果是制備過程中三種纖維原料之間相互交結，制得地膜的強度較常規工藝的更高；同時無污染排放，能耗比常規工藝低，且生物降解性能良好，環保性佳。

技術領域

本發明屬于地膜制備的技術領域，提供了一種低能耗制備高強度、生物降解塑料地膜的方法。

背景技術

地膜栽培技術極大促進了農業的發展，獲得了顯著的經濟效益。目前廣泛使用的農用地膜主要是塑料地膜，它能起到保溫護根、防凍、保墑、調節光照、節水、除 草，以及控制土壤鹽堿度的作用，進而促進作物早熟，提高作物產量和質量。地膜覆蓋技術在我國有著廣泛的發展前景，并在農業生產中發揮越來越重要的作用。

目前，生產使用中的地膜大多數是有聚乙烯催塑而成的一種高分子碳氫化合物透明膜，其可以保持土壤的水分，提高地溫，促進土壤氫份分解，提高作物產量，但這種高分子塑料和你在對稱穩定，強度好，殘膜要變成對土壤無害的物資需要上百年時間，同時殘留在土壤中的地膜對土壤耕性、通氣性等產生不良影響，破壞土壤結構，影響水其養分運行，從而導致土壤污染和農作物減產。因此可降解地膜成為農用塑料地膜發展的必然趨勢。

可降解地膜主要包括生物降解、光降解和化學簡介，這三種主要降解的過程相互間具有增效、協同和連貫作用，目前研究應用較多的有光降解地膜和生物降解地膜。由于光降解地膜降解快、不易控制，制品旨在光的作用下降解，而農膜在泥土中的遮蓋部分不降解，因此其應用受到很大的限制，因而生物降解塑料是最重要的一類降解塑料地膜。生物降解塑料包括微生物合成高分子型、化學合成高分子型、天然高分子型，其中天然高分子型包括淀粉生物降解地膜和纖維素基降解塑料地膜。由于纖維素分子間有強氫鍵，取向高、潔凈度高，不溶于一般溶劑，高溫下分解而不熔融，難以塑化，不易成膜，因此需要改性。一般改性的方法有酯化、醚化，以及氧化成醛、酮、酸等。然后可采取擠出吹塑成型、擠出流延成型和雙向拉伸薄膜成型的方法制得可降解生物塑料薄膜。

目前國內外在生物降解地膜，尤其是香氣塑料母料方面已取得了一定成效。其中高凡發明了一種新型淀粉基纖維素可降解塑料膜的制備方法（中國發明專利申請號201210480137.2），此方法采用玉米淀粉、小麥淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉或馬鈴薯淀粉，聚乙烯醇作為增強劑提高可降解塑料的力學性能，采用棉纖維制成醋酸纖維素與淀粉交聯，制成可降解塑料膜，交聯劑為檸檬酸三丁酯，催化劑為濃硫酸。另外，邊新超等人發明了一種可生物降解材料和生物降解塑料地膜（中國發明專利申請號201710352870.9），包括以下組分：聚乳酸50～90重量份、聚酯增塑劑5～50重量份和交聯劑0.5～15重量份；此發明提供的可生物降解材料采用由二元酸、二元醇和三元醇共聚合制得的聚酯增塑劑與脂肪族聚酯和交聯劑相互作用，使其制備的生物降解塑料地膜具有可生物降解性，且具有較高的強度和延伸率，具有良好的熔體穩定性。

可見，現有技術中對制備生物塑料的纖維素改性處理方法較復雜，成本高且存在殘留試劑影響環境，改性后的纖維素降解緩慢且不完全，同時傳統制備可降解地膜的方法單一，能耗較高，污染性較大，并且制備的地膜強度低、生物降解緩慢。

發明內容

針對這種情況，本發明提出一種低能耗制備高強度、生物降解塑料地膜的方法，其技術特點是以聚乳酸纖維為主要成分，輔以熱塑性淀粉纖維、劍麻纖維通過濕法制備環保地膜；將置于水介質中的纖維原料分散成單纖維，然后將三種纖維原料混合，由打漿器分散交織制成纖維懸浮漿，通過成網機構鋪設展開后，利用輥壓熱定型干燥制成高強度的可降解地膜。其顯著效果是制備過程中三種纖維原料之間相互交結，制得地膜的強度較常規工藝的更高；同時無污染排放，能耗比常規工藝低，且生物降解性能良好，環保性佳。

本發明涉及的具體技術方案如下：