一种可除草的生物降解地膜制造技术

本发明专利技术公开了一种可除草的生物降解地膜，地膜由第一熔体和第二熔体按照多层共挤、多层共吹或多层流延、双向拉伸的方式制备而成；第一熔体的制备过程如下：将第一树脂、第二树脂、复配型稳定剂、开口剂、界面相容剂在螺杆挤出机中混合挤出；第二熔体的制备过程如下：将除草层树脂首先经螺杆挤出机原位挤出，直接与第一树脂、第二树脂、化学稳定剂、界面相容剂、复合无机盐缓冲剂在螺杆中混合挤出。本发明专利技术所提供的可除草的生物降解地膜，可以使除草剂微粒随着地膜的降解平衡释放，提高了除草剂的持效性；另外，通过加工过程树脂原位反应，平衡其耐候性及生物降解性，实现地膜可控降解，与传统地膜相比具有明显优势。

A biodegradable plastic film that can be herbicidal

The invention discloses a biodegradable plastic film for herbicide. The film is prepared by a first melt and second melts in a multi-layer coextrusion, multi layer co blowing or multi-layer drawing and biaxial stretching. The first melt is prepared as follows: the first resin, the second resin, the compound stabilizer, the opening agent, and the interfacial compatibilizer. The extruder is mixed in a screw extruder, and the preparation process of the second melt is as follows: the herbicide resin is first extruded in situ by a screw extruder, and directly mixed with the first resin, second resin, chemical stabilizer, interface compatibilizer and compound inorganic salt buffer in the screw. The herbicidal biodegradable plastic film provided by the invention can release the herbicide particles with the degradation of the film, and improve the efficiency of the herbicide. In addition, in the process of processing the resin in situ reaction, the weatherability and biodegradability of the film can be balanced, and the film can be controlled and degraded, which is obviously superior to the traditional film. Potential.

【技术实现步骤摘要】
一种可除草的生物降解地膜
本专利技术涉及农用薄膜
，尤其涉及一种可除草的生物降解地膜。
技术介绍
据报导，我国已成为农用塑料薄膜覆盖面积最大和覆盖农作物种类做多的国家。虽然覆盖塑料薄膜给农民增加了收入，但其带来的危害也是显而易见的。传统的塑料地膜，多为以聚乙烯或聚氯乙烯为原料的高分子聚合物，其制品在自然条件下不易分解，在土壤中上百年也不能降解，经过多年的累积使用，土壤中地膜残留造成土壤板结，导致农作物产量下降及环境污染等问题。目前已经问世的生物降解材料主要包括聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸(PHAs)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚(丁二酸丁二醇-co-己二酸丁二醇)(PBSA)、聚己内酯(PCL)和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)等。由于芳香-脂肪族共聚酯因柔性的脂肪链和苯环分别赋予其优异的成膜性和机械性能，其在包装材料和膜领域具有最好的前景。近年来，人们对芳香-脂肪族共聚酯材料的关注度越来越高，但是能在市场上应用的产品则非常少，主要原因是价格过高，为普通塑料的2-3倍，另外对芳香-脂肪族共聚酯改性材料的研究不够完善，导致产品性能不稳定，得不到市场的认可。普通地膜有利于作物生长，但无法抑制杂草滋生，由于人工除草劳动力成本高，化学防治对农作物生长影响大，除草剂地膜应运而生，其在降低劳动力成本，减少农药毒害方面起着很大的作用。目前应用的除草剂地膜，主要采用喷涂、涂抹等方式制成，除草剂容易挥发，药效不高；或者将除草剂在原料中改性造粒，但此法受制于除草剂熔点低，容易分解挥发，要求除草剂与原材料有相容性。可生物降解除草地膜，除草剂微粒随着地膜的降解平衡释放，解决了普通除草地膜难降解，除草剂析出难度大的问题，提高了除草剂的持效性，使用后能被微生物完全分解，避免了残膜污染。当今农药新剂型正朝着水性、粒状、缓释、多功能、省力和环境相容的方向发展，而农药微胶囊制剂正是其中技术含量最高的一种。微胶囊(简称微球)是高分子材料制成的包有某种物质的小容器，其直径一般在几微米到几百微米。由于微球中农药的活性成分被包覆在密闭或半透性的壁膜中，因此微胶囊化的农药制剂与常规农药相比具有以下优点：控制农药有效成分释放的功能及延长相同剂量农药的持效期。微球的制备方法分为：化学法、物理法、物理化学法。溶剂挥发法是物理法的典型代表，它具有操作简单，不需要特殊反应溶剂等特点，因此受到广泛关注。本专利技术的除草剂微胶囊正是采用此方法制备。CN1244549A、CN103497412A公开了两种加入降解剂、除草剂而使其具有降解及除草功能的聚乙烯除草地膜，均不具备生物降解能力，受聚乙烯加工温度的影响，可供选择的除草剂种类有限，且加工过程会造成除草剂的损耗。CN102972393A公开了一种可完全生物降解农用除草地膜，各组分与除草剂经简单共混而成，不能避免除草剂易挥发降解问题。CN102276966A公开了一种可生物分解除草地膜母粒及除草地膜，所述母粒亦由简单共混而成，不能避免除草剂与基材相容性及除草剂易分解的问题，且所述可生物分解地膜使用周期不可调控。CN202035342U公开的一种能够降解的除草地膜，除草表面负载在载体膜的一侧，除草剂易挥发，难以平衡释放，除草长效性欠佳。CN101815748A公开了一种可生物降解的双向拉伸复合薄膜，但其并非完全生物降解薄膜。CN1335807A、CN102453319A利用双向拉伸方法生产科生物降解薄膜，基材为聚乳酸，不适用于聚酯薄膜加工，且不具备除草功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种可除草的生物降解地膜，可以使除草剂微粒随着地膜的降解平衡释放，提高了除草剂的持效性；另外，通过加工过程树脂原位反应，平衡其耐候性及生物降解性，实现地膜可控降解。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种可除草的生物降解地膜，所述地膜为多层复合结构，由质量百分比为0.01-99.99％的第一熔体和质量百分百为0.01-99.99％的第二熔体按照多层共挤、多层共吹的方式制备而成，第二熔体形成除草层薄膜，作为接触地面的内层；其中，所述第一熔体的制备过程如下：将质量分数为40-98.8％的第一树脂、0-40％的第二树脂、0.1-5％的复配型稳定剂、1-10％的开口剂、0.1-5％的界面相容剂在螺杆挤出机中连续混合挤出；所述第二熔体的制备过程如下：将质量分数为15-74.3％的除草层树脂首先经螺杆挤出机原位挤出，直接与25-30％的第一树脂、0-40％的第二树脂、0.1-5％的化学稳定剂、0.1-5％的界面相容剂、0.5-5％的复合无机盐缓冲剂在螺杆挤出机中连续混合挤出。本专利技术还提供了另一种解决方案：一种可除草的生物降解地膜，所述地膜为多层复合结构，由质量百分比为0.01-99.99％的第一熔体和质量百分百为0.01-99.99％的第二熔体按照多层流延、双向拉伸的方式制备而成，第二熔体形成除草层薄膜，作为接触地面的内层；其中，所述第一熔体的制备过程如下：将质量分数为40-98.8％的第一树脂、0-40％的第二树脂、0.1-5％的复配型稳定剂、1-10％的开口剂、0.1-5％的界面相容剂在螺杆挤出机中连续混合挤出流延；所述第二熔体的制备过程如下：将质量分数为15-74.3％的除草层树脂首先经螺杆挤出机原位挤出，直接与25-30％的第一树脂、0-40％的第二树脂、0.1-5％的化学稳定剂、0.1-5％的界面相容剂、0.5-5％的复合无机盐缓冲剂在螺杆挤出机中连续混合挤出流延；所述双向拉伸过程如下：将多层流延的熔体冷却成厚度为20-500μm的厚片，随后将厚片加热，纵向拉伸2.5-5.0倍，再将纵向拉伸的膜片预热，横向拉伸2.5-5倍，冷却收卷。进一步地，所述第一树脂通过以下方法制备得到：将摩尔比为10-200:0-10:5-95的脂肪族二元醇、脂肪族多元醇和二元酸在150℃-250℃下进行熔融缩聚，在熔融缩聚过程中加入催化剂，催化剂与二元酸的摩尔比为1-10:1000；在熔融缩聚结束后，加入质量为熔融缩聚产物质量的0.1-5％的第一反应助剂，搅拌均匀后，通过螺杆挤出造粒机进行造粒，得到第一树脂；所述二元酸由脂肪族二元酸与芳香族二元酸混合而成，其中，脂肪族二元酸的质量占二元酸质量的30～70％。进一步地，所述脂肪族二元醇由C2-C20直链或者支链脂肪族二元醇中的一种或多种按照任意配比混合组成；所述脂肪族多元醇由甘油、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的一种或者多种按照任意配比混合组成；所述脂肪族二元酸由C2-C10脂肪族二元酸中的一种或多种按照任意配比混合组成；所述芳香族二元酸由C8-C12芳香族二元酸中的一种或多种按照任意配比混合组成；所述催化剂优选为钛酸四丁酯；所述第一反应助剂由氮丙啶、环氧类、异氰酸酯类、钛酸酯类、恶唑啉类中的一种或多种按照任意配比混合组成。进一步地，所述第二树脂由聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚乙醇酸(PGA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)中的一种或多种按照任意配比混合组成。进一步地，所述复配型稳定剂为紫外光吸收剂、光稳定剂和抗氧剂的混合物，三者的质量百分比为0.01-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可除草的生物降解地膜，其特征在于，所述地膜为多层复合结构，由质量百分比为0.01‑99.99％的第一熔体和质量百分百为0.01‑99.99％的第二熔体按照多层共挤、多层共吹的方式制备而成。第二熔体形成除草层薄膜，作为接触地面的内层。所述第一熔体的制备过程如下：将质量分数为40‑98.8％的第一树脂、0‑40％的第二树脂、0.1‑5％的复配型稳定剂、1‑10％的开口剂、0.1‑5％的界面相容剂等在螺杆挤出机中连续混合挤出。所述第二熔体的制备过程如下：将质量分数为15‑74.3％的除草层树脂首先经螺杆挤出机原位挤出，直接与25‑30％的第一树脂、0‑40％的第二树脂、0.1‑5％的化学稳定剂、0.1‑5％的界面相容剂、0.5‑5％的复合无机盐缓冲剂等在螺杆挤出机中连续混合挤出。

【技术特征摘要】
1.一种可除草的生物降解地膜，其特征在于，所述地膜为多层复合结构，由质量百分比为0.01-99.99％的第一熔体和质量百分百为0.01-99.99％的第二熔体按照多层共挤、多层共吹的方式制备而成。第二熔体形成除草层薄膜，作为接触地面的内层。所述第一熔体的制备过程如下：将质量分数为40-98.8％的第一树脂、0-40％的第二树脂、0.1-5％的复配型稳定剂、1-10％的开口剂、0.1-5％的界面相容剂等在螺杆挤出机中连续混合挤出。所述第二熔体的制备过程如下：将质量分数为15-74.3％的除草层树脂首先经螺杆挤出机原位挤出，直接与25-30％的第一树脂、0-40％的第二树脂、0.1-5％的化学稳定剂、0.1-5％的界面相容剂、0.5-5％的复合无机盐缓冲剂等在螺杆挤出机中连续混合挤出。2.一种可除草的生物降解地膜，其特征在于，所述地膜为多层复合结构，由质量百分比为0.01-99.99％的第一熔体和质量百分百为0.01-99.99％的第二熔体按照多层流延、双向拉伸的方式制备而成。第二熔体形成除草层薄膜，作为接触地面的内层。所述第一熔体的制备过程如下：将质量分数为40-98.8％的第一树脂、0-40％的第二树脂、0.1-5％的复配型稳定剂、1-10％的开口剂、0.1-5％的界面相容剂等在螺杆挤出机中连续混合挤出流延。所述第二熔体的制备过程如下：将质量分数为15-74.3％的除草层树脂首先经螺杆挤出机原位挤出，直接与25-30％的第一树脂、0-40％的第二树脂、0.1-5％的化学稳定剂、0.1-5％的界面相容剂、0.5-5％的复合无机盐缓冲剂等在螺杆挤出机中连续混合挤出流延；所述双向拉伸过程如下：将多层流延的熔体冷却成厚度为20-500μm的厚片，随后将厚片加热，纵向拉伸2.5-5.0倍，再将纵向拉伸的膜片预热，横向拉伸2.5-5倍，冷却收卷。3.根据权利要求1或2所述的可除草的生物降解地膜，其特征在于，所述第一树脂通过以下方法制备得到：将摩尔比为10-200:0-10:5-95的脂肪族二元醇、脂肪族多元醇和二元酸在150-250℃下进行熔融缩聚，在熔融缩聚过程中加入催化剂，催化剂与二元酸的摩尔比为1-10:1000；在熔融缩聚结束后，加入质量为熔融缩聚产物质量的0.1-5％的第一反应助剂，搅拌均匀后，通过螺杆挤出造粒机进行造粒，得到第一树脂；所述二元酸由脂肪族二元酸与芳香族二元酸混合而成，其中，脂肪族二元酸的质量占二元酸质量的30～70％。4.根据权利要求3所述可除草的生物降解地膜，其特征在于，所述脂肪族二元醇由C2-C20直链或者支链脂肪族二元醇中的一种或多种按照任意配比混合组成；所述脂肪族多元醇由甘油、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的一种或者多种按照任意配比混合组成；所述脂肪族二元酸由C2-C10脂肪族二元酸中的一种或多种按照任意配比混合组成；所述芳香族二元酸由C8-C12芳香族二元酸中的一种或多种按照任意配比混合组成；所述催化剂优选为钛酸四丁酯；所述第一反应助剂由氮丙啶、环氧类、异氰酸酯类、钛酸酯类、恶唑啉类中的一种或多种按照任意配比混合组成。5.根据权利要求1或2所述的可除草的生物降解地膜，其特征在于，所述第二树脂由聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚乙醇酸(PGA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)中的一种或多种按照任意配比混合组成。6.根据权利要求1或2所述的可除草的生物降解地膜，其特征在于，所述复配型稳定剂为紫外光吸收剂、光稳定剂和抗氧剂的混合物，三者的质量百分比为0.01-10:0.01-10:0.01-10；其中，紫外光吸收剂由UV-P、UV-234、UV-326、UV-327、UV-328、UV-329、UV-531、UV-1164、HostavinB-CAP、SanduvorVSU中的一种或多种按照任意配比混合组成；光稳定剂由Chimassorb944、Tinuvin292、Tinuvin622、Tinuvin770、Tinuvin783、SanduvorPR31、HostavinN30、GW-540中的一种或多种按照任意配比混合组成；抗氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文俊，李家旭，邢乾秋，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33