[發明專利]一種烤煙種植用全生物降解地膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202011203920.5
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112341767A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 張延龍;秦文生;秦體文
• 申請（專利權）人: 蘭州鑫銀環橡塑制品有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L67/04;C08J5/18;C08J7/12;A01G13/02
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 袁克來

本發明公開了一種烤煙種植用全生物降解地膜及其制備方法，制備所述地膜的原料包括如下重量份數的組分：聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯40?70份、聚乳酸5?20份、聚丁二醇?丁二酸/己二酸共聚酯5?10份、交聯劑3?6份、無機填料10?20份、相容劑0.1?2份、抗氧劑0.1?5份、助劑0.1?5份。本發明通過在聚丁二醇?丁二酸/己二酸共聚酯、聚乳酸和聚丁二醇?丁二酸/己二酸共聚酯的體系中引入組分交聯劑，以及在制備時進行雙向拉伸和電子輻射，交聯形成三維交聯網絡，可以提升地膜的水汽阻隔性能，并增強了地膜的耐候性；同時，通過調節抗氧劑和助劑的組分及比例，可以調控全生物降解地膜的降解周期，適于烤煙種植需求。

技術領域

本發明涉及農業材料技術領域，具體涉及一種烤煙種植用全生物降解地膜及其制備方法。

背景技術

為了解決農用地膜在土壤中的殘留問題，人們研發出了生物降解地膜，通過使用可生物降解材料，以及在生物降解材料中引入添加劑將大片塑料崩碎成肉眼看不到的小碎片而已，并沒有實現完全降解，這種程度上的碎片無法撿拾，全部散落到土壤中，造成更大的污染，甚至會跟隨農作物進入人的食物鏈。例如，專利申請CN102634103A公開了一種添加稀土的可降解轉光地膜，其通過在膜內填充光敏劑，地面部分引入光降解技術，埋土部分引入生物降解技術，然而埋土部分的地膜仍還無法達到完全生物降解的程度，而且光降解受天氣影響較大。

地膜覆蓋技術能夠調節土壤中的水分和溫度，提高土壤肥料的實際利用率。近年來，我國很多地區逐漸開始在烤煙生產中使用地膜覆蓋技術改善煙株的生長環境。煙草是我國重要的經濟作物，年均栽培面積達到106.7萬hm²左右，普通地膜用量每年多達5萬多噸，普通的地膜難以降解，大量殘留的農業地膜會造成土壤中的水、氣、肥等流動受阻，破壞結構，耕地質量下降，作物產量降低。殘留地膜聚集于耕層對機耕作業和機耕質量也造成了嚴重的影響。

經過研究發現，在團棵期移除覆蓋在煙壟上的地膜，可以促進煙株形成發達的根系，因此揭膜培土種植技術近年來得到廣泛的應用。然而，揭膜培土意味著人工成本增加，故將全生物降解地膜用于烤煙種植可以起到免揭膜培土的作用，還能降低地膜殘膜回收的勞動力以及降低殘膜對農產品品質的影響。專利申請2019101110001就公開了一種云南煙草用生態降解地膜，該采用低密度線性聚乙烯和降解母粒制備而成的生物降解地膜的降解誘導期雖然能夠與煙草揭膜保持基本一致，然而該種地膜的機械強度較差，如遇惡劣天氣可能會被撕裂過早出現開口，進而導致使用期較短。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種烤煙種植用全生物降解地膜，該地膜具有優異的機械性能，透光性好，能夠滿足烤煙種植的需求。

本發明的技術方案是：

一種烤煙種植用全生物降解地膜，制備所述地膜的原料包括如下重量份數的組分：聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯40-70份、聚乳酸5-20份、聚丁二醇-丁二酸/己二酸共聚酯5-10份、交聯劑3-6份、無機填料10-20份、相容劑0.1-2份、抗氧劑0.1-5份、助劑0.1-5份。

針對一些PBAT地膜降解速度過慢的問題，尤其煙株進入現蕾期后，葉片對地膜形成遮陰，陽光不能直接接觸地膜，導致地膜降解速度過慢，不能起到揭膜產生的效果。本發明在體系中引入聚丁二醇-丁二酸/己二酸共聚酯，其與聚丁二醇-丁二酸/己二酸共聚酯配合可以改善PBAT地膜的降解速度，同時也起到改善PBAT地膜覆蓋前期力學性能損失較大的問題。通過在體系中引入組分交聯劑，并經過雙向拉伸和電子照射，使得聚合物的分子鏈在橫/縱方向上有序排列、分子排列緊密，聚合物分子還形成了三維交聯網，克服了PBAT分子鏈排布不規整、不緊密以及水等小分子易進入無定形態區域的問題，不僅提升了聚合物的力學性能，同時還能降低微生物在無定形區域的附著，避免過早產生微孔和裂紋，具有更強的耐候性，同時，聚合物分子致密性更強，得到的聚合物的水汽阻隔性能更強，保濕性好。

進一步地，所述無機填料為碳酸鈣、滑石粉、二氧化硅、硅藻土中的一種或多種。