一种玉米田可降解功能地膜制造技术

本发明专利技术涉及一种玉米田可降解功能地膜的制备方法，属于农用地膜技术领域。本发明专利技术以玉米秸秆为原料，经蒸汽爆破，溶解除杂后制得玉米秸秆纤维，再通过环氧氯丙烷破坏淀粉分子内和分子间的氢键，通过环氧氯丙烷接枝交联，增强淀粉的可塑性和柔韧性，降低脆性，使淀粉易于加工成型，制得改性淀粉，最后将玉米秸秆纤维，改性淀粉等混合交联，刮制成膜，再配置氮磷钾肥，与杀虫剂，除草剂的混合液，并喷涂在薄膜上，并经热压机封塑，制得玉米田可降解功能地膜。地膜易降解，能通过吸收空气中的水分并储存在封塑成型的格包中，在高温时段又蒸腾成水汽并溶解部分肥料，进入土壤，并在降解过程中将肥料缓释入土壤，改善土壤质量，提高玉米产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种玉米田可降解功能地膜的制备方法，属于农用地膜

技术介绍
地膜即地面覆盖薄膜，覆盖于地面，可以提高土壤温度，保持土壤水分，提高肥效，维持土壤结构，防止害虫侵袭作物和某些微生物引起的病害等，促进植物生长的功能。自1979年对地膜进行小面积试验开始，现今已有30多年历史了。目前，地膜已在全国31个省市自治区普及和应用，用于粮、棉、油、菜、瓜果、烟、糖、药、麻、茶、林等40多种农作物上，深受广大农民的欢迎。淀粉基地膜具有原料来源广泛、可降解、不污染环境、防虫抗病等优点，受到越来越多的关注。英国、美国、加拿大、荷兰在淀粉基可降解地膜的研究方面占有优势，国内有关淀粉基可降解地膜的研发报道也不少，但由于淀粉的相容性低、加工困难、产品的力学性能和耐水性能差等问题，淀粉添加量受到限制，降解性能不可靠，实际推广和应用效果并不显著。目前，我国地膜覆盖面积已达1333万hm2以上，并以平均每年66．67万hm2左右的速度增长，每年地膜的实际消费量约45万吨，居世界首位。大量的残膜存在使得土壤水分养分向下运输受到阻碍，土壤间隙和通透性降低，不利于土壤空气循环和浇灌，土地质量下降，从而造成作物营养不良，产量下降。当土壤地膜残留量达60kg/hm2时，就会给农作物造成减产，地膜中的重金属会在玉米的生长期内被吸收，最终聚集在玉米的根、茎、叶上，并且还有玉米生产中前期缺水保苗，后期秋旱等问题，最终影响玉米的产量。因此，研制可降解薄膜，对于降低白色污染、改善土壤质量、保证玉米产量具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对玉米田地膜残留造成土地质量下降，以及玉米生产中前期缺水保苗，后期秋旱，造成玉米减产的问题，本专利技术提供了一种玉米田可降解功能地膜的制备方法，本专利技术以玉米秸秆为原料，经蒸汽爆破，溶解除杂后制得玉米秸秆纤维，再通过环氧氯丙烷破坏淀粉分子内和分子间的氢键，通过环氧氯丙烷接枝交联，增强淀粉的可塑性和柔韧性，降低脆性，使淀粉易于加工成型，制得改性淀粉，最后将玉米秸秆纤维，改性淀粉，壳聚糖，纳米二氧化硅，聚乙烯醇等混合交联，刮制成膜，再配置氮磷钾肥，与杀虫剂，除草剂的混合液，并喷涂在薄膜上，并经热压机封塑，制得玉米田可降解功能地膜。本专利技术制备的玉米田可降解功能地膜易降解，能通过吸收空气中的水分并储存在封塑成型的格包中，在高温时段又蒸腾成水汽并溶解部分肥料，进入土壤，并在降解过程中将肥料缓释入土壤，改善土壤质量，提高玉米产量。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）称取3~5kg玉米秸秆，自然风干后加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的玉米秸秆粉末装入蒸汽爆破罐中，加热至110~120℃，并向蒸汽爆破罐中通入水蒸汽至罐内压力为1.6~1.9MPa，保持压力5~8min后，打开蒸汽爆破罐阀门泄压，泄压至常压，随后浸泡在70~80℃去离子水中10~15min，过滤并收集滤渣，得蒸汽爆破处理玉米秸秆粉末；（2）将上述蒸汽爆破处理玉米秸秆粉末，浸泡在500~600mL质量分数为10%双氧水中，在70~80℃恒温水浴下反应1~2h，得混合液，再用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节混合液pH为11.0~12.0，并在80~85℃恒温水浴下反应2~3h，随后真空抽滤，再用质量分数为50%乙醇溶液洗涤滤饼至洗涤液呈中性，将滤饼转入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得玉米秸秆纤维，备用；（3）称取320~350g淀粉，加入200~300mL去离子水中，在30~35℃恒温水浴下，以300~400r/min搅拌糊化20~30min，再加入25~30mL环氧氯丙烷，继续升温至35~40℃，并持续搅拌反应5~6h，随后转入干燥箱中，在70~80℃下干燥3~5h，得改性淀粉；（4）称取80~100g壳聚糖，加入600~800mL质量分数为1%醋酸溶液中，并以300~400r/min搅拌15~20min，再加入20~30g纳米二氧化硅，300~320g上述改性淀粉，30~50g步骤（2）制备的玉米秸秆纤维，100~150mL聚乙烯醇，在80~85℃恒温水浴中，继续搅拌加热2~3h，冷却至室温，得涂膜液，用刮刀将涂膜液在光滑的玻璃板上刮制一层0.1~0.5mm薄膜，随后置于干燥箱中，在60~65℃下，干燥20~24h，得可降解薄膜；（5）称取20~25kg尿素，10~12kg五氧化二磷，5~8kg硫酸钾，50~80g氯氰菊酯，10~30g百草枯加入15~20L去离子水中，以300~400r/min搅拌20~30min，再装入喷雾器中，并均匀喷洒在667m2上述可降解薄膜上，随后转入干燥箱中，在60~65℃下，干燥10~12h，得预处理可降解薄膜；（6）将上述预处理可降解薄膜剪裁成50cm×100cm长方形薄膜，取2张薄膜，将预处理面叠加后装入热压机中，在120~140℃下，用5cm×5cm格栅热压8~10min，取出，得玉米田可降解功能地膜。本专利技术的应用方法是：将本专利技术制备的玉米田可降解功能地膜覆盖在已播种的玉米田上，18~22天后，膜内相对湿度为92~96%，5~6个月后，地膜降解率为80~85%，玉米产量提高30~40%。本专利技术的有益技术效果是：（1）本专利技术制备的玉米田可降解功能地膜保水能力好，保温保湿效果明显，降解效果好；（2）本专利技术制备的玉米田可降解功能地膜可有效改善土壤质量，降低玉米苗期虫害，提高玉米产量。具体实施方式称取3~5kg玉米秸秆，自然风干后加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的玉米秸秆粉末装入蒸汽爆破罐中，加热至110~120℃，并向蒸汽爆破罐中通入水蒸汽至罐内压力为1.6~1.9MPa，保持压力5~8min后，打开蒸汽爆破罐阀门泄压，泄压至常压，随后浸泡在70~80℃去离子水中10~15min，过滤并收集滤渣，得蒸汽爆破处理玉米秸秆粉末；将上述蒸汽爆破处理玉米秸秆粉末，浸泡在500~600mL质量分数为10%双氧水中，在70~80℃恒温水浴下反应1~2h，得混合液，再用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节混合液pH为11.0~12.0，并在80~85℃恒温水浴下反应2~3h，随后真空抽滤，再用质量分数为50%乙醇溶液洗涤滤饼至洗涤液呈中性，将滤饼转入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得玉米秸秆纤维；称取320~350g淀粉，加入200~300mL去离子水中，在30~35℃恒温水浴下，以300~400r/min搅拌糊化20~30min，再加入25~30mL环氧氯丙烷，继续升温至35~40℃，并持续搅拌反应5~6h，随后转入干燥箱中，在70~80℃下干燥3~5h，得改性淀粉；称取80~100g壳聚糖，加入600~800mL质量分数为1%醋酸溶液中，并以300~400r/min搅拌15~20min，再加入20~30g纳米二氧化硅，300~320g上述改性淀粉，30~50g上述玉米秸秆纤维，100~150mL聚乙烯醇，在80~85℃恒温水浴中，继续搅拌加热2~3h，冷却至室温，得涂膜液，用刮刀将涂膜液在光滑的玻璃板上刮制一层0.1~0.5mm薄膜，随后置于干燥箱中，在60~65℃下，干燥20~24h，得可降解薄膜；称取20~25kg尿素，10~12kg五氧化二磷，5~8kg硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玉米田可降解功能地膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取3~5kg玉米秸秆，自然风干后加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的玉米秸秆粉末装入蒸汽爆破罐中，加热至110~120℃，并向蒸汽爆破罐中通入水蒸汽至罐内压力为1.6~1.9MPa，保持压力5~8min后，打开蒸汽爆破罐阀门泄压，泄压至常压，随后浸泡在70~80℃去离子水中10~15min，过滤并收集滤渣，得蒸汽爆破处理玉米秸秆粉末；（2）将上述蒸汽爆破处理玉米秸秆粉末，浸泡在500~600mL质量分数为10%双氧水中，在70~80℃恒温水浴下反应1~2h，得混合液，再用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节混合液pH为11.0~12.0，并在80~85℃恒温水浴下反应2~3h，随后真空抽滤，再用质量分数为50%乙醇溶液洗涤滤饼至洗涤液呈中性，将滤饼转入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得玉米秸秆纤维，备用；（3）称取320~350g淀粉，加入200~300mL去离子水中，在30~35℃恒温水浴下，以300~400r/min搅拌糊化20~30min，再加入 25~30mL环氧氯丙烷，继续升温至35~40℃，并持续搅拌反应5~6h，随后转入干燥箱中，在70~80℃下干燥3~5h，得改性淀粉；（4）称取80~100g壳聚糖，加入600~800mL质量分数为1%醋酸溶液中，并以300~400r/min搅拌15~20min，再加入20~30g纳米二氧化硅，300~320g上述改性淀粉，30~50g步骤（2）制备的玉米秸秆纤维，100~150mL聚乙烯醇，在80~85℃恒温水浴中，继续搅拌加热2~3h，冷却至室温，得涂膜液，用刮刀将涂膜液在光滑的玻璃板上刮制一层0.1~0.5mm薄膜，随后置于干燥箱中，在60~65℃下，干燥20~24h，得可降解薄膜；（5）称取20~25kg尿素，10~12kg五氧化二磷，5~8kg硫酸钾，50~80g氯氰菊酯，10~30g百草枯加入15~20L去离子水中，以300~400r/min搅拌20~30min，再装入喷雾器中，并均匀喷洒在667m2上述可降解薄膜上，随后转入干燥箱中，在60~65℃下，干燥10~12h，得预处理可降解薄膜；（6）将上述预处理可降解薄膜剪裁成50cm×100cm长方形薄膜，取2张薄膜，将预处理面叠加后装入热压机中，在120~140℃下，用5cm×5cm格栅热压8~10min，取出，得玉米田可降解功能地膜。...

【技术特征摘要】
1.一种玉米田可降解功能地膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取3~5kg玉米秸秆，自然风干后加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的玉米秸秆粉末装入蒸汽爆破罐中，加热至110~120℃，并向蒸汽爆破罐中通入水蒸汽至罐内压力为1.6~1.9MPa，保持压力5~8min后，打开蒸汽爆破罐阀门泄压，泄压至常压，随后浸泡在70~80℃去离子水中10~15min，过滤并收集滤渣，得蒸汽爆破处理玉米秸秆粉末；（2）将上述蒸汽爆破处理玉米秸秆粉末，浸泡在500~600mL质量分数为10%双氧水中，在70~80℃恒温水浴下反应1~2h，得混合液，再用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节混合液pH为11.0~12.0，并在80~85℃恒温水浴下反应2~3h，随后真空抽滤，再用质量分数为50%乙醇溶液洗涤滤饼至洗涤液呈中性，将滤饼转入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得玉米秸秆纤维，备用；（3）称取320~350g淀粉，加入200~300mL去离子水中，在30~35℃恒温水浴下，以300~400r/min搅拌糊化20~30min，再加入25~30mL环氧氯丙烷，继续升温至35~40℃，并持续搅拌反应5~6h，随后转入干燥箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁春华，宋豪，
申请(专利权)人：袁春华，
类型：发明
国别省市：江苏;32