一种可降解高性能植物纤维综合农用地膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解高性能植物纤维综合农用地膜及其制备方法，制备所述农用地膜的原料包括植物纤维、淀粉、纤维素、增强剂、防水剂和助滤剂。所述农用地膜的质地介于纸张和布料之间，是一种新型的可降解农用地膜，且降解后可变成肥料，滋养土壤；另外，可以通过控制原料中淀粉和防水剂用量，控制所述农用地膜的降解时间。使用本发明专利技术所述的农用地膜，秋后不用回收，省人工，保护了环境。

Degradable high-performance plant fiber composite agricultural mulch film and preparation method thereof

The invention discloses a biodegradable high performance fiber plant comprehensive agricultural film and its preparation method, preparation of the mulching film including plant fiber, starch, cellulose, reinforcing agent, waterproofing agent and filter aid. Between the agricultural film texture between paper and fabric, is a new type of degradable mulching film, and the degradation can be turned into fertilizer, nourish the soil; in addition, through the control of raw materials in starch and water proofing agent dosage, degradation time control of the agricultural film. The use of agricultural plastic film of the present invention, after no recovery, labor, environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种可降解高性能植物纤维综合农用地膜及其制备方法
本专利技术属于领域，特别涉及一种可降解高性能植物纤维综合农用地膜及其制备方法。
技术介绍
随着塑料工业的迅速发展，在农业方面，由于农用地膜的使用，有效的控制了土壤的温度和湿度，减少了水分和营养物质的流失，促进了农作物的高产和稳定，从而增加了农业生产的效益。农用塑料地膜在20世纪中叶开始应用。1955年日本首次应用于草莓生产，并进行推广。60年代初，法国、意大利、美国等国家开始在蔬菜、水果、咖啡、烟草、棉花等作物生产上应用农用塑料地膜，均获得良好效果。我国自1978年从日本引进塑料农用地膜覆盖技术以来，地膜覆盖技术在国内农业生产中得到了迅速推广，极大地提高了我国农作物产量。但与此同时，由于地膜的一次性使用，降解时间长达二三百年，用后易破碎在农田中并夹杂了大量的沙土，很难回收利用。每年都会有大量的残膜留在土壤中。塑料地膜多为分子量数万至数十万的聚乙烯，它们在自然界中很难降解。这些地膜碎片可在土壤中形成阴隔层，使土壤中的水、气、肥等流动受阻，造成土壤结构板结，严重危害生态环境，造成白色污染。因此，解决残留地膜污染土壤问题，已经成为地膜覆盖栽培技术的当务之急。日本、美国、意大利、法国、德国、加拿大等发达国家，于上个世纪末相继着手研究可降解地膜。主要类型包括：生物降解地膜、光降解地膜、光/生物降解地膜和利用植物纤维制成的可降解地膜。其中，生物降解地膜可分为化学合成分子基地膜、天然高分子基地膜两大类，但只有所含的淀粉成分可降解，其中的塑料成分并不能降解。光降解地膜分为添加型光降解地膜和合成型光降解地膜两大类，光降解地膜降解速度快、很难控制，且这种地膜只有在光下才能降解，因此它的使用很受限制。光/生物降解地膜能把地膜降解成小颗粒，短期内对作物生长不会有太明显的负面影响，但随着使用时间的延长，土壤中塑料颗粒逐渐增加，难以清除，可能带来比使用塑料地膜更严重的污染，不利于农业的可持续发展。植物纤维基地膜是利用植物纤维，如针叶木、阔叶木、麻、苇等多种天然原料生产地膜，如日本研究开发的纸地膜、麻地膜。纸地膜可被土壤微生物完全降解，没有污染，但所述纸地膜抗风雨能力差、易破损，遇雨后撕破强力大大降低，不易机械化铺膜，同时价格较贵，目前在生产上使用量较少。20世纪末，日本研制出农用麻地膜，主要以纸浆和麻纤维为原料，韧性较纸地膜大大增强，提高了机械化铺设的效率，但日本麻纤维缺乏，价格昂贵，难以大量推广应用。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种可降解高性能植物纤维综合农用地膜及其制备方法。所述地膜采用植物纤维等天然原料生产，采用新工艺制成的地膜，不仅韧性较强，适合机械化铺设，而且可在土壤中完全降解，属于环保型产品。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种可降解高性能植物纤维综合农用地膜，制备所述农用地膜的原料包括植物纤维、淀粉、纤维素、增强剂、防水剂和助滤剂，所述各原料的重量份数比为：植物纤维60~75淀粉5~15纤维素3~10增强剂0.5~5防水剂0.5~15助滤剂4~10。进一步的，所述植物纤维为稻草植物纤维、棉杆植物纤维或木材残料植物纤维。进一步的，所述稻草植物纤维的提取方法包括以下步骤：1）清洗、除尘：通过高压泵喷洗、揉搓将原料稻草，去除包括尘土、沙石、泥土在内的杂质，并利用高磁铁去除铁杂质，得到清洁干净的稻草原料；2）膨化：向稻草原料中添加酸碱，利用酸碱综合处理工艺处理稻草原料，将原料置于膨化机中，2.8-3.6个大气压下，旋转28-30分钟排出，静置2-3小时自行反应，得到孰料待用；3）搓丝：把待用的熟料，用双螺杆搓丝分离，纤维送到前面，渣料排出，并把纤维料加温到130℃，按2%-6%的比例添加双氧水，使丝状达到白度要求80度以上，得到搓丝合格的料；4）反应仓：将搓丝合格的料慢慢降温达到丝状白度稳定后（80度以上），直接送入热磨机，经过热磨机处理，纤维达到扣解度36，白度达到80度以上，得到片状纤维；5）揉搓分离：把片状纤维揉搓成分散状，并把包括尘埃在内的杂质排出，得到纤维初产品；6）压滤：将纤维初产品送至压滤机，首次压滤将所含水分挤压到含水60%-70%，二次压滤后含水40%~50%，三次压滤后含水量达到14%-20%，即得到所述的植物纤维。进一步的，步骤2）中所述的酸碱综合处理工艺中所使用的酸碱分别为双氧水和烧碱，两者的添加量均为稻草原料的4%~10%。进一步的，所述淀粉为造纸用淀粉。进一步的，所述防水剂为油、胶以及松香的混合物。进一步的，所述助滤剂为硅藻土助滤剂。所述的可降解高性能植物纤维综合农用地膜的制备方法，利用三喷三压制膜工艺，具体包括以下步骤：将植物纤维疏解后，加入淀粉混合搅拌均匀后，经筛选机筛选后入一号池料作为底料；纤维素和增强剂混合搅拌均匀后入二号料池作为中料；助滤剂、防水剂混合搅拌后入三号料池作为面料；三个池有三个喷料泵，按照克重调整计量泵喷料数量，三种原材老按底料、中料和面料的顺序依次将三种料喷到长网上，经挤压机、烘干机、传送机、复卷机、分切机，即得到所述的可降解高性能植物纤维综合农用地膜。本专利技术相比现有技术的有益效果为：1、本专利技术所述的可降解高性能植物纤维综合农用地膜，是一种质地介于纸张和布料之间的薄膜，它比塑料薄膜成本低30%，给农民降低种地成本；2、本专利技术所述的可降解高性能植物纤维综合农用地膜，可以通过控制原料中淀粉和防水剂用量，控制所述农用地膜的降解时间；3、本专利技术所述的可降解高性能植物纤维综合农用地膜，所用原材料是稻草、秸秆，年年皆有，废料变宝；4、本专利技术所述的可降解高性能植物纤维综合农用地膜，保温性能好，冷热温差平衡性能强；5、本专利技术所述的可降解高性能植物纤维综合农用地膜，是一种新型的可降解农用地膜，约3-8个月可风化降解，而且风化后给土壤增加氮磷钾肥料，用可降解的高性能纤维农用地膜可生产出优质粮油蔬菜瓜果，是节能减排低碳环保、利国利民创新项目；6、本专利技术所述的可降解高性能植物纤维综合农用地膜，是淀粉与超强度纤维混合而成，采用喷射技术，产品由防水层、增强层和覆盖层三层组成，降解性、强度和防水性更好。具体实施方式实施例1一种可降解高性能植物纤维综合农用地膜，制备所述农用地膜的原料包括植物纤维、造纸用淀粉、纤维素、增强剂、防水剂和助滤剂，所述各原料的重量份数比为：植物纤维60~75造纸用淀粉5~15纤维素3~10增强剂0.5~5防水剂0.5~15助滤剂4~10。进一步的，所述植物纤维为稻草植物纤维、棉杆植物纤维或木材残料植物纤维；所述防水剂为油、胶以及松香的混合物；所述助滤剂为硅藻土助滤剂。进一步的，所述油、胶以及松香的混合比例为1~5:1~2;1~5，且所述的油为包括植物油、动物油、矿物油等在内任何形式的油类物质。进一步的，所述稻草植物纤维的提取方法包括以下步骤：1）清洗、除尘：通过高压泵喷洗、揉搓将原料稻草，去除包括尘土、沙石、泥土在内的杂质，并利用高磁铁去除铁杂质，得到清洁干净的稻草原料；2）膨化：稻草添加4%的含量，99%片碱，每吨加双氧水含量26%加15%，渗透剂0.2%，将上述原料置于膨化机中，2.8-3.6个大气压下，旋转28-30分钟排出，静置2-3小时自行反应，得到孰料待用；3）搓丝：把待用的熟料，用双螺杆搓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可降解高性能植物纤维综合农用地膜，其特征在于，制备所述农用地膜的原料包括植物纤维、淀粉、纤维素、增强剂、防水剂和助滤剂，所述各原料的重量份数比为：植物纤维               60~75淀粉                   5~15纤维素                 3~10增强剂                 0.5~5防水剂                 0.5~15助滤剂                 4~10。

【技术特征摘要】
1.一种可降解高性能植物纤维综合农用地膜，其特征在于，制备所述农用地膜的原料包括植物纤维、淀粉、纤维素、增强剂、防水剂和助滤剂，所述各原料的重量份数比为：植物纤维60~75淀粉5~15纤维素3~10增强剂0.5~5防水剂0.5~15助滤剂4~10。2.根据权利要求1所述的可降解高性能植物纤维综合农用地膜，其特征在于，所述植物纤维为稻草植物纤维、棉杆植物纤维或木材残料植物纤维。3.根据权利要求2所述的可降解高性能植物纤维综合农用地膜，其特征在于，所述稻草植物纤维的提取方法包括以下步骤：1）清洗、除尘：通过高压泵喷洗、揉搓将原料稻草，去除包括尘土、沙石、泥土在内的杂质，并利用高磁铁去除铁杂质，得到清洁干净的稻草原料；2）膨化：向稻草原料中添加酸碱，利用酸碱综合处理工艺处理稻草原料，将原料置于膨化机中，2.8-3.6个大气压下，旋转28-30分钟排出，静置2-3小时自行反应，得到孰料待用；3）搓丝：把待用的熟料，用双螺杆搓丝分离，纤维送到前面，渣料排出，并把纤维料加温到130℃，按2%-6%的比例添加双氧水，得到搓丝合格的料；4）反应仓：将搓丝合格的料慢慢降温达到丝状白度稳定后，直接送入热磨机，经过热磨机处理，纤维达到扣解度36，白度达到80度以上，得到片状纤维；5）揉搓分离：把片状纤维揉搓成分散状，并把包括尘埃在内的杂质排出，得到纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏坤年，魏常炬，魏梅年，魏芳年，
申请(专利权)人：魏坤年，
类型：发明
国别省市：吉林,22