一种可降解缓释多功能农用薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解缓释多功能农用薄膜及其制备方法。可降解缓释多功能农用薄膜，其原料组分包括：聚乳酸100份，秸秆粉25～55份，银杏叶粉7～16份，茶叶粉5～13份，蟹壳粉6～19份，苘麻纤维3～8份，聚丙烯酸钠1～4份，聚丙烯酰胺1～7份，纳米纤维素2～9份，二辛酯季戊四醇二亚磷酸酯6～10份，邻羟基苯甲酸苯酯4～8份，所述份数为质量份数。本发明专利技术可降解缓释多功能农用薄膜，有效降低了农药和化肥的使用量，避免了因化肥和农药使用所导致的环境、水体及食物污染；缓释性、生物可降解性、防霉防菌性和防虫性等性能均有非常显著的提升。

Degradable slow releasing multifunctional agricultural film and preparation method thereof

The invention discloses a degradable slow releasing multifunctional agricultural film and a preparation method thereof. Biodegradable slow-release multifunctional agricultural films, the composition of raw materials including: poly lactic acid 100, straw powder 25 ~ 55, 7 ~ 16 ginkgo leaf powder, tea powder 5 ~ 13, 6 ~ 19 crab shell powder, Abutilon fiber of 3 to 8, 1 to 4 parts of sodium polyacrylate, polyacrylamide from 1 to 7, nano cellulose 2 ~ 9, two ~ 6 two pentaerythritol phosphite ester 10, 2-hydroxy benzoic acid benzene ester from 4 to 8, the number of copies for quality copies. The present invention biodegradable slow-release multifunctional agricultural film, effectively reduce the use of pesticides and fertilizers, to avoid the resulting from the use of fertilizers and pesticides in the environment, water and food pollution; sustained release, biodegradable, mildew fungi and pest control properties are very significant improvement.

【技术实现步骤摘要】
一种可降解缓释多功能农用薄膜及其制备方法
本专利技术涉及一种可降解缓释多功能农用薄膜及其制备方法，属于薄膜领域。
技术介绍
农用薄膜是继种子、化肥、农药之外的农业生产用品，农用薄膜的应用为我国农业生产带来了一场革命，对农产品的增效、增收作出了重要贡献。它主要包括遮阳网、棚膜、饲草用膜、地膜、防虫网等现代农用覆盖材料。常使用的农用薄膜为聚氯乙烯膜、聚乙烯膜、聚乙烯多功能复合膜以及EVA多功能复合膜等。随着农业科学技术的迅速发展，农用薄膜的需求量将会继续增长。目前，农用薄膜在缓释、生物可降解、防霉防菌性、防虫性等性能需要进一步提升。
技术实现思路
为了解决现有技术中农用薄膜在缓释、生物可降解、防霉防菌性、防虫性等性能需要进一步提升的问题，本专利技术提供一种可降解缓释多功能农用薄膜及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种可降解缓释多功能农用薄膜，其原料组分包括：聚乳酸100份，秸秆粉25～55份，银杏叶粉7～16份，茶叶粉5～13份，蟹壳粉6～19份，苘麻纤维3～8份，聚丙烯酸钠1～4份，聚丙烯酰胺1～7份，纳米纤维素2～9份，二辛酯季戊四醇二亚磷酸酯6～10份，邻羟基苯甲酸苯酯4～8份，所述份数为质量份数。本申请采用聚乳酸、秸秆粉、银杏叶粉、茶叶粉、蟹壳粉、苘麻纤维、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、纳米纤维素制备了可降解缓释多功能农用薄膜，通过挤出、注塑、模压、吹塑等工艺制备成各种农用薄膜，该方法制备的可降解缓释多功能农用薄膜材料具有优异的缓释、生物可降解、防霉防菌性、防虫性等性能。为了进一步提高降解性、防霉防菌性、防虫性等性能，秸秆粉由质量比为100：10～18：28～47：5～10：3～14的农用秸秆、乙醇、水、乙二醇和甜菜碱制备得到。进一步优选，秸秆粉的制备方法为：将质量比为100：10～18：28～47：5～10：3～14的农用秸秆、乙醇、水、乙二醇和甜菜碱在-30±5℃冷冻干燥3±0.5h，然后将物料转移至球磨机中，在筒体转速为35～50r/min、温度为0～5℃的条件下球磨0.3～0.8h，再用乙醇洗涤3-4次后，于105±5℃下干燥1±0.1h，即得秸秆粉。上述乙二醇的目的为了提高溶液的冰点，延长物料固体特性；甜菜碱的目的为了对秸秆表面进行修饰，降低其吸油值。为了进一步提高降解性、防霉防菌性、防虫性等性能，，苘麻纤维由质量比为100：18～29：9～14：3～9：6～16的苘麻、水、乙醇、乙二醇和甜菜碱反应制得。进一步优选，苘麻纤维的具体制备方法为：将质量比为100：18～29：9～14：3～9：6～16的苘麻、水、乙醇、乙二醇和甜菜碱加入到冷冻机中，在-25±5℃冷冻干燥3±0.5h，再将物料转移至球磨机中，在筒体转速为35～50r/min，体系温度为0～5℃的条件下球磨0.2～0.6h，然后用乙醇洗涤3-4次、在105±5℃的条件下干燥1±0.1h，即得到苘麻纤维。上述乙二醇的目的为了提高溶液的冰点，延长物料固体特性；甜菜碱的目的为了对苘麻表面进行修饰，降低其吸油值。上述乙二醇和乙醇可以明显降低水的冰点，在冷冻球磨过程中，可以延长苘麻和秸秆固体的球磨时间，有效控制苘麻和秸秆粉的颗粒粒径，提高生产效率；甜菜碱可以修饰苘麻粉和秸秆粉的表面，降低其吸油值。为了进一步提高降解性、防霉防菌性、防虫性等性能，纳米纤维素由质量比为100：19～38：26～40：0.1～0.9：79～115：20～33：1～9：15～32的农用秸秆、氢氟酸、草酸、氟化铁、水、盐酸、稀硝酸和乙醇反应制得，其中盐酸的质量浓度为30±5％，硝酸的质量浓度为8±2％。进一步优选，纳米纤维素的具体制备方法为：将质量比为100：19～38：26～40：0.1～0.9：79～115：20～33：1～9：15～32的农用秸秆、氢氟酸、草酸、氟化铁、水、盐酸、硝酸和乙醇在搅拌速度为90～130r/min，温度为85～100℃的条件下反应0.5～2h，然后经过1mol/L氢氧化钠溶液中和到pH至7.0，在10000±100r/min离心机中离心10±1min，沉积物依次用水和乙醇各洗涤3-4次后，于65±5℃、-0.08±0.01MPa真空干燥1±0.1h，即得纳米纤维素，其中盐酸的质量浓度为30±5％，硝酸的质量浓度为8±2％。上述氢氟酸的目的为了渗入和溶胀农用秸秆；氟化铁的目的为了与氟离子络合，并与30±5％(wt.％)盐酸协同催化农用秸秆制备纳米纤维素；硝酸的目的为了破坏农用秸秆之间的醚键。氢氟酸具有很强的渗透和腐蚀性能，氟离子和铁离子的络合物具有更优异的渗透和腐蚀性能，可以渗透到秸秆内部并使秸秆溶胀，使得30％(wt.％)盐酸和稀硝酸等物料渗透到秸秆内部，同时在氟铁络合物的协同作用下，30％(wt.％)盐酸和稀硝酸可以加速秸秆水解成纳米纤维素；稀硝酸主要作用是破坏秸秆中的醚键。上述可降解缓释多功能农用薄膜的制备方法，将聚乳酸、秸秆粉、银杏叶粉、茶叶粉、蟹壳粉、苘麻纤维、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、纳米纤维素、二辛酯季戊四醇二亚磷酸酯和邻羟基苯甲酸苯酯加入到开炼机中，用开炼机在温度186～241℃混合反应0.2～0.5h，然后用挤出机在温度190～245℃挤出成膜，即得到可降解缓释多功能农用薄膜。上述秸秆粉的目的为了在聚乳酸等材料降解过程中释放秸秆中的肥料；银杏叶粉的目的为了提高农用薄膜的防虫和耐氧化性能的同时，能改善聚乳酸的韧性；茶叶粉的目的为了提高农用薄膜的防菌和抗氧化性能的同时，能改善聚乳酸的韧性；蟹壳粉的目的为了提高农用薄膜的防菌和防虫性能的同时，能改善聚乳酸的韧性；苘麻纤维和纳米纤维素的目的为了提高农用薄膜的力学强度的同时，提高聚乳酸的透光度；聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺的目的为了保障薄膜在保持湿度的前提下，提高农用薄膜各组分的生物降解及肥料缓释性能。且申请人经研究发现，各原料组分之间存在非常明显的协同和促进效应，尤其是缓释、生物可降解、防霉防菌性、防虫性等性能，均有了非常显著的提升。本专利技术未提及的技术均参照现有技术。本专利技术可降解缓释多功能农用薄膜，有效降低了农药和化肥的使用量，避免了因化肥和农药使用所导致的环境、水体及食物污染；缓释性、生物可降解性、防霉防菌性和防虫性等性能均有非常显著的提升。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。各例中所用秸秆为小麦秸秆，所用盐酸的质量浓度为30％，所用硝酸的质量浓度为8％。实施例1一种可降解缓释多功能农用薄膜，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份农用秸秆(小麦秸秆)、27份氢氟酸(质量浓度为40％)、33份草酸(无水)、0.4份氟化铁、85份水、28份盐酸(质量浓度为30％)、3份稀硝酸(质量浓度为8％)、21份乙醇加入到反应器中，搅拌速度为105r/min，维持体系温度93℃条件下反应0.6h，经过1mol/L氢氧化钠溶液中和到pH至7.0，在10000r/min离心机中离心10min，沉积物经500mL(每次洗涤用量，其它实施例含义相同)水洗涤3次，500mL(每次洗涤用量，其它实施例含义相同)乙醇洗涤3次，于65℃、-0.08MPa真空干燥1h，得到纳米纤维素；(2)、称取100份苘麻、2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可降解缓释多功能农用薄膜，其特征在于：其原料组分包括：聚乳酸100份，秸秆粉25～55份，银杏叶粉7～16份，茶叶粉5～13份，蟹壳粉6～19份，苘麻纤维3～8份，聚丙烯酸钠1～4份，聚丙烯酰胺1～7份，纳米纤维素2～9份，二辛酯季戊四醇二亚磷酸酯6～10份，邻羟基苯甲酸苯酯4～8份，所述份数为质量份数。

【技术特征摘要】
1.一种可降解缓释多功能农用薄膜，其特征在于：其原料组分包括：聚乳酸100份，秸秆粉25～55份，银杏叶粉7～16份，茶叶粉5～13份，蟹壳粉6～19份，苘麻纤维3～8份，聚丙烯酸钠1～4份，聚丙烯酰胺1～7份，纳米纤维素2～9份，二辛酯季戊四醇二亚磷酸酯6～10份，邻羟基苯甲酸苯酯4～8份，所述份数为质量份数。2.如权利要求1所述的可降解缓释多功能农用薄膜，其特征在于：秸秆粉的制备方法为：将质量比为100：10～18：28～47：5～10：3～14的农用秸秆、乙醇、水、乙二醇和甜菜碱在-30±5℃冷冻干燥3±0.5h，然后将物料转移至球磨机中，在筒体转速为35～50r/min、温度为0～5℃的条件下球磨0.3～0.8h，再用乙醇洗涤3-4次后，于105±5℃下干燥1±0.1h，即得秸秆粉。3.如权利要求1或2所述的可降解缓释多功能农用薄膜，其特征在于：苘麻纤维的制备方法为：将质量比为100：18～29：9～14：3～9：6～16的苘麻、水、乙醇、乙二醇和甜菜碱加入到冷冻机中，在-25±5℃冷冻干燥3±0.5h，再将物料转移至球磨机中，在筒体转速为35～50r/min，体系温度为0～5℃的条件下球磨0.2～0.6h，然后用乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彩虹，苏珺，余旺旺，汪勇，张奥涵，
申请(专利权)人：南京工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32