一种抗冻液态地膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗冻液态地膜的制备方法，属于农用品技术领域。本发明专利技术首先以玉米秸秆为原料，以酵母菌菌悬液作为发酵菌，使得乙二醛被还原成乙二醇，乙二醇的冰点在负十度以下，提升本发明专利技术制得的液态地膜的抗冻性，再以苎麻叶为原料，起到保水作用，从而使得本发明专利技术制得的液态地膜具有保水作用，将苎麻纤维、氯乙烯、异丙醇在碱性以及氮气保护的条件下共混反应，得到的反应物中含有羧甲基苎麻纤维，将备用含有乙二醇的混合物、含有醚化苎麻纤维的反应物与硅酸钠溶液混合后，向混合液中加入盐酸，在酸性条件下，硅酸钠生成原硅酸沉淀，使得本发明专利技术制得的液态地膜的抗冻、保温、保水性能得以提升，具有广阔的应用前景。

A preparation method of freeze-resistant liquid film

【技术实现步骤摘要】
一种抗冻液态地膜的制备方法
本专利技术公开了一种抗冻液态地膜的制备方法，属于农用品

技术介绍
液态地膜用在干旱、寒冷、丘陵地区农作物早期地膜覆盖和荒地、沙地、盐碱地和滩涂整治以及工程道路护坡、固沙造林绿化和渠道防渗、树木防冻等领域。液体地膜又称土面液膜，是一种新开发的可降解高分子有机化合物，属于土壤调理剂类，对水喷施后，可在土壤表层形成一层膜，可促进土壤形成团粒，改良土壤结构，固定表土、保护耕层、抑制水分蒸发、防止水分流失，在提高地温、节水、改善土壤物理性状，以及防沙固沙等方面作用显著，是国内外新涌现出的一种高新土壤保护技术。液态地膜可分为第一代、第二代、第三代液态地膜。第一代液态地膜是以石油沥青或渣油为原料，生产地膜的成本比较高，推广受到了一定的限制；第二代液态地膜是在第一代液态地膜的基础上进行开发研制的，它的价格更低、原材料来源更为广泛，它主要是以农作物的稻秆、树皮等为原料，利用风化煤、褐煤或泥炭等进行化学改质，添加一些其他的添加剂生产而成的；第三代液态地膜是以造纸废液、酿酒废液、海藻废液、淀粉废液等为原料，在多种交联剂的作用下形成的高分子化合物。塑料地膜具有保温、保水、防霜冻等作用，地膜技术的应用对农作物产量和效益起到了极大的提高与增加作用，更加改变了人类农业生产方式和发展了人类农业生产力。上世纪70年代我国首次引进覆膜技术，截止2005年我国塑料地膜覆盖面积已超过一亿多亩，覆盖作物也超过50多种，并且每年仍以10%的速度递增。研究统计，很多地方的农膜使用后残留在土壤中，这种情况不单单出现在我国，世界各地均是如此。每年全世界约有70万吨的塑料用于地膜覆盖。塑料地膜的大量使用使残留在土壤里的残膜越来越多，不但影响了土壤的理化性质，还会使农作物减产。所以，液态地膜的研制和开发引起了许多人的重视。液态地膜作为一种环境友好型地膜，不仅对土壤环境有很高的改良作用，同时对农业生产有很大促进作用，国内对其的研究有一定进展。现有技术中，液态地膜的膜性能普遍不佳，在雨后，液态地膜膜质较厚，膜孔隙较大，保水、保温性差，抗动性能不佳。为了改善现有问题，有关专利如一种黑色液态环保多功能地膜，包含以下几个组分：高浓有机废水20～40wt.％、腐殖酸0～30wt.％、聚合成膜剂3～15wt.％、水30～70wt.％、交联剂1～3wt.％、稳定剂0～20wt.％和土地添加物0～20wt.％。该专利技术采用以腐植酸和造纸黑液为原料生产的可降解液态地膜，它具有双重功效，既有塑料地膜的增温、保墒、保苗作用，还有较强的粘附能力，可将土粒联结成理想的团聚体，该地膜的保水功能不理想，而且容易造成二次污染。一种可降解液态地膜，包含蒙脱石、腐植酸。氢氧化钾或氢氧化钠、交联剂、成膜剂、水玻璃、微肥、农药、除草剂。该专利技术的地膜成本较高，原料来源受到一定限制，另外该物质稀释时遇硬水容易被乳化导致成膜性降低。因此，专利技术一种抗冻液态地膜对农用品
具有积极意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前市面上存在的液态地膜的抗冻性不佳，保水、保温性能差的缺陷，提供了一种抗冻液态地膜的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种抗冻液态地膜的制备方法为：将含有乙二醇的混合物、反应物混合后，放入烧杯底部，并向烧杯中加入质量分数为30%的硅酸钠溶液，再向烧杯中加入质量分数为20%的盐酸酸化，得到混合液，将混合液倒入反应釜中，加热升温至30～40℃，搅拌反应1～2h，出料，即得抗冻液态地膜；含有乙二醇的混合物制备方法为：（1）取玉米秸秆放入粉碎机中，粉碎20～30min，得到玉米秸秆粉末，将玉米秸秆粉末、质量分数为20%的盐酸混合后，放入搅拌仪中，搅拌15～20min后，再向搅拌仪中倒入质量分数为20%的氢氧化钠溶液，直至pH变为中性，得到混合物；（2）将上述混合物放入发酵罐中，再向发酵罐中加入菌落总数为106～107cfu/mL的酵母菌菌悬液以及蒸馏水，密封发酵1～2周，出料，收集发酵物；（3）将上述发酵物与硼氢化钠混合后放入带有搅拌器的反应釜中，加热升温至30～40℃，搅拌反应30～40min，得到含有乙二醇的混合物，备用；反应物制备方法为：（1）取苎麻叶放入气爆罐中，同时向罐内通入蒸汽，待气爆罐中升压后，保压1～2min，打开出料阀门，收集接收罐中的物料，得到苎麻纤维；（2）将上述苎麻纤维、质量分数为20%氯乙酸溶液、异丙醇、质量分数为20%的氢氧化钠溶液混合后，装入烧杯中，并向烧杯中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气保护下，搅拌反应20～30min，收集反应物。抗冻液态地膜制备方法中含有乙二醇的混合物、反应物混合质量比为1︰1。抗冻液态地膜制备方法中盐酸酸化进一步限定为使烧杯内混合液pH变为4～5。含有乙二醇的混合物制备方法中玉米秸秆粉末、质量分数为20%的盐酸混合质量比为1︰2。含有乙二醇的混合物制备方法中酵母菌菌悬液以及蒸馏水加入量为混合物质量7～8%、8～10%。含有乙二醇的混合物制备方法中发酵物与硼氢化钠混合质量比为1︰2。反应物制备方法中所通入蒸汽温度为180～200℃，控制升压后压力为1.8～2.0MPa。反应物制备方法中苎麻纤维、质量分数为20%氯乙酸溶液、异丙醇、质量分数为20%的氢氧化钠溶液混合质量比为5︰2︰2︰1。本专利技术的有益效果是：本专利技术首先以玉米秸秆为原料，通过粉碎、酸化、中和等预处理得到含有粗纤维素的混合物，将含有粗纤维素的混合物放入发酵罐中，以酵母菌菌悬液作为发酵菌，使粗纤维素通过发酵作用生成乙二醛，再将乙二醛与硼氢化钠反应，使得乙二醛被还原成乙二醇，乙二醇的冰点在负十度以下，能与水以任意比例混合，混合后可改变泥土中水的蒸汽压，使得水的冰点降低，从而提升本专利技术制得的液态地膜的抗冻性，再以苎麻叶为原料，将苎麻叶放入气爆罐中，气爆处理得到苎麻纤维，苎麻纤维的韧性极好，其纤维含有大量羟基，羟基具有亲水性，可以将水分子锁在纤维表面，起到保水作用，从而使得本专利技术制得的液态地膜具有保水作用，将苎麻纤维、氯乙烯、异丙醇在碱性以及氮气保护的条件下共混反应，得到的反应物中含有羧甲基苎麻纤维，羧甲基苎麻纤维具有成膜、粘接、保水作用，使得本专利技术制得的液态地膜具有保水作用，将备用含有乙二醇的混合物、含有醚化苎麻纤维的反应物与硅酸钠溶液混合后，向混合液中加入盐酸，在酸性条件下，硅酸钠生成原硅酸沉淀，并且使得乙二醇与醚化苎麻纤维结合在原硅酸沉淀的表面，再经加热处理，使得原硅酸沉淀生成纳米二氧化硅，纳米二氧化硅呈絮状或网状结构，并且纳米二氧化碳表面结合有乙二醇及醚化苎麻纤维，使得本专利技术制得的液态地膜的抗冻、保温、保水性能得以提升，具有广阔的应用前景。具体实施方式取玉米秸秆放入粉碎机中，粉碎20～30min，得到玉米秸秆粉末，将玉米秸秆粉末、质量分数为20%的盐酸按质量比为1：2混合后，放入搅拌仪中，搅拌15～20min后，再向搅拌仪中倒入质量分数为20%的氢氧化钠溶液，直至pH变为中性，得到混合物；将上述混合物放入发酵罐中，再向发酵罐中加入混合物质量7～8%的菌落总数为106～107cfu/mL的酵母菌菌悬液以及混合物质量8～10%的蒸馏水，密封发酵1～2周，出料，收集发酵物；将上述发酵物与硼氢化钠按质量比为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗冻液态地膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为︰将含有乙二醇的混合物、反应物混合后，放入烧杯底部，并向烧杯中加入质量分数为30%的硅酸钠溶液，再向烧杯中加入质量分数为20%的盐酸酸化，得到混合液，将混合液倒入反应釜中，加热升温至30～40℃，搅拌反应1～2h，出料，即得抗冻液态地膜；所述的含有乙二醇的混合物具体制备步骤为：（1）取玉米秸秆放入粉碎机中，粉碎20～30min，得到玉米秸秆粉末，将玉米秸秆粉末、质量分数为20%的盐酸混合后，放入搅拌仪中，搅拌15～20min后，再向搅拌仪中倒入质量分数为20%的氢氧化钠溶液，直至pH变为中性，得到混合物；（2）将上述混合物放入发酵罐中，再向发酵罐中加入菌落总数为10

【技术特征摘要】
1.一种抗冻液态地膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为︰将含有乙二醇的混合物、反应物混合后，放入烧杯底部，并向烧杯中加入质量分数为30%的硅酸钠溶液，再向烧杯中加入质量分数为20%的盐酸酸化，得到混合液，将混合液倒入反应釜中，加热升温至30～40℃，搅拌反应1～2h，出料，即得抗冻液态地膜；所述的含有乙二醇的混合物具体制备步骤为：（1）取玉米秸秆放入粉碎机中，粉碎20～30min，得到玉米秸秆粉末，将玉米秸秆粉末、质量分数为20%的盐酸混合后，放入搅拌仪中，搅拌15～20min后，再向搅拌仪中倒入质量分数为20%的氢氧化钠溶液，直至pH变为中性，得到混合物；（2）将上述混合物放入发酵罐中，再向发酵罐中加入菌落总数为106～107cfu/mL的酵母菌菌悬液以及蒸馏水，密封发酵1～2周，出料，收集发酵物；（3）将上述发酵物与硼氢化钠混合后放入带有搅拌器的反应釜中，加热升温至30～40℃，搅拌反应30～40min，得到含有乙二醇的混合物，备用；所述的反应物具体制备步骤为：（1）取苎麻叶放入气爆罐中，同时向罐内通入蒸汽，待气爆罐中升压后，保压1～2min，打开出料阀门，收集接收罐中的物料，得到苎麻纤维；（2）将上述苎麻纤维、质量分数为20%氯乙酸溶液、异丙醇、质量分数为20%的氢氧化钠溶液混合后，装入烧杯中，并向烧杯中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气保护下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈宗瑞，
申请(专利权)人：沈宗瑞，
类型：发明
国别省市：广西,45