一种黄腐酸秸秆植物纤维可降解地膜生产方法技术

本发明专利技术涉及一种黄腐酸秸秆植物纤维可降解地膜生产方法，属于秸秆纤维原料资源综合利用领域。以秸秆为原料生产黄腐酸秸秆纤维可降解地膜和黄腐酸，具体为，以纸浆和黄腐酸为主要原料添加交联剂和成膜剂生产可降解地膜，得到黄腐酸秸秆纤维可降解地膜和商品黄腐酸。加入黄腐酸可以提高羟基和羧基含量，提高内结合力，提高干湿强度；秸秆纤维和黄腐酸具备天然的可降解特性，降解后可以充分发挥黄腐酸生物活性的优势，起到节肥增效、改良土壤、抗旱、增加产量、改善作物品质等效果，大大提高种植户采用黄腐酸秸秆纤维可降解地膜的投入产出比，多余的商品黄腐酸附加值高，经济效益好，可以有效地抵偿秸秆纤维可降解地膜的采购成本。有效地抵偿秸秆纤维可降解地膜的采购成本。有效地抵偿秸秆纤维可降解地膜的采购成本。

【技术实现步骤摘要】
一种黄腐酸秸秆植物纤维可降解地膜生产方法


[0001]本专利技术属于秸秆资源综合利用产业领域，特别是一种黄腐酸秸秆植物纤维可降解地膜生产方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]有研究人员汇总介绍了各种可降解地膜的现状与发展趋势，提到了纸膜工艺制备降解纤维素膜纸的研究和应用情况，并指出纸地膜存在干湿强度、拉伸强度、断裂伸长率、韧性和透光性能不足的问题，未涉及添加黄腐酸的情况。
[0004]有研究介绍了以植物纤维原料为主的农用纸基地膜的研制与应用。采用常规造纸工艺，以草浆配加部分木浆，添加适当助剂或辅料，首先生产地膜原纸，然后选用适宜的透明助剂对原纸进行涂布，纸膜具有较好的干、湿强度和透明度。经实地种植试验表明，纸基地膜的各项使用性能与塑料地膜基本相当。未涉及黄腐酸地膜内容。
[0005]有研究人员对面短绒地膜研制进行总结，没涉及黄腐酸在其中的作用的内容。
[0006]有研究指出，腐植酸多功能可降解黑色液态地膜是以褐煤、风化煤或泥炭对造纸黑液、海藻废液、糖蜜废液、酿酒废液或淀粉废液进行改性，同时黑液又作为腐植酸的抽提剂，生产土壤所需要的有机肥；木质素、纤维素和多糖在交联剂的作用下形成高分子，然后再与各种添加剂、硅肥、微量元素、农药和除草剂混合制取多功能可降解黑色液态地膜。其实质是先以腐植酸改性作为增温、保墒、保苗的地使用，后降解又作为腐植酸有机肥缓效施用，达到了一物两用的目的。未涉及黄腐酸秸秆纤维可降解地膜内容。
[0007]有研究人员对以天然的植物纤维为基质的生物降解地膜的研究现状进行了较为全面的概述，包括植物纤维材料的特点，地膜的加工工艺，以及成品的性能和应用等。同时分析阐述了可降解地膜在发展过程中存在的主要问题及其发展前景，为可降解、绿色环保材料的发展提供了理论参考。总结了棉短绒、麻类、草类纸浆可降解地膜的研究成果，列举了天然的丝胶、明胶、丙烯酸酯、聚乙烯醇作为增强剂的性能特点。特别提出壳聚糖不仅具有良好的成膜性，可增强地膜的强度，同时它还具有抗菌作用，可以延长细菌对地膜的侵蚀时间，从而延长地膜的降解时间，实现地膜的降解过程可控。均未涉及黄腐酸作为粘结剂的内容。有研究公开了一种植物纤维地膜纸的制备方法，包括：1)在处理好的禾草类原料中加入亚硫酸铵进行蒸煮，其中亚硫酸铵用量为绝干原料量10-25％，液比1：2.5～10，通入蒸汽进行加热，升温150～185℃，保温120～220分钟；2)将蒸煮制得的草浆与商品木浆按比例混合，混合比例：草浆65～85％，木浆15～35％，将混合后的浆进入盘磨进行磨浆，同时加入2～10％的湿强剂助剂，增强湿强度；3)将磨好的浆进入冲浆泵，在进入前加2～10％AKD助剂，增强抗水性能，得到抄纸浆料；4)将抄纸浆料送至纸机进行抄纸，生产地膜纸。所制备的纸地膜定量：30.0～90.0g/m2；横抗张指数10～30N.m/g，纵抗张指数20～40N.m/g，横湿抗
张指数4-10N.m/g，纵湿抗张指数6～15N.m/g，横向撕裂指数4～12mN.m2/g，纵向撕裂指数4～10mN.m2/g，耐破指数1.5～5kPa.m2/g，表面吸收10～30g/m2。所述的禾草类原料为麦草、稻草、棉秆、玉米秸秆、芦苇中的一种或一种以上的混合。未涉及黄腐酸添加到秸秆可降解地膜中的内容。
[0008]有研究在纤维板生产中提高对通过漆酶氧化活化木质素提高植物纤维交联性能，提高纤维之间的干湿强度的机理进行分析。未涉及黄腐酸秸秆可降解地膜。
[0009]有研究介绍了纸张湿强度的形成机理，认为纸张强度取决于纤维本身的强度和纤维间联结的强度以及纸中纤维的排列和分布，即纸中纤维间的结合力和纤维本身，其中最主要的是纤维间结合力。这种结合力主要是氢键的结合力，纤维素纤维形成氢键的能力在于纤维素羟基的存在，纤维之间氢键的结合使纸页中的纤维在没有粘合剂的情况下相互结合给纸页一定的强度。未涉及黄腐酸秸秆纤维可降解地膜内容。
[0010]有研究认为水使纸张强度降低的原因是，水润胀纸张后，浸入纤维素大分子之间，切断了其原有的氢键结合并使其通过水桥进行连接，从而大大降低了纸页的强度。通常，被水完全润湿的纸只能保持原有干强度的4-10％。此时，该纸稍受外力作用其形态便会受到破坏。未涉及黄腐酸秸秆纤维可降解地膜内容。

技术实现思路

[0011]针对目前植物纤维可降解地膜干湿强度不足、种植户投入成本高的问题，本专利技术提供了一种黄腐酸秸秆植物纤维可降解地膜生产方法。围绕秸秆植物纤维可降解地膜，在秸秆植物纤维成膜过程中添加黄腐酸，一方面通过黄腐酸的活性提高纤维之间、纤维和磺化活化木质素之间的氢键结合，提高纤维的内结合力以提高纸膜的干湿强度，另一方面有效利用黄腐酸植物生长调节剂、土壤改良剂和肥料增效剂的综合功能，第三是发挥秸秆纤维和黄腐酸的天然降解性能，第四是提高黄腐酸植物纤维可降解地膜的性价比和综合经济效益。
[0012]本专利技术的第一个方面，提供了一种黄腐酸秸秆植物纤维可降解地膜生产方法，包括：
[0013]以秸秆为原料采用亚铵法蒸煮，生产纸浆和黄腐酸，并脱除半纤维素；
[0014]对黄腐酸进行深度活化；
[0015]将所述纸浆与深度活化后的黄腐酸加入交联剂，进行交联反应，得到浆料；
[0016]将浆料与湿强剂和成膜剂混合均匀、抄纸、后处理，得到黄腐酸秸秆植物纤维可降解地膜。
[0017]研究发现：目前植物纤维可降解地膜存在的主要问题是干湿强度不足，种植户投入成本高。为此，本专利技术根据纸强度的形成机理，即纸的强度主要来自于纤维的交织和氢键结合以及外加的化学助剂的联合等作用，其核心是纤维的氢键结合。通过添加黄腐酸即活化木质素，增加成纸系统中植物纤维原料成分中的活性，增加羟基和羧基含量，增加氢键数量，提高纤维内结合力，提高纸膜的干湿强度。
[0018]同时，研究还发现，对黄腐酸进行深度活化有助于进一步提高成纸的干湿强度。
[0019]本专利技术的第二个方面，提供了任一上述的方法制备的黄腐酸植物纤维可降解地膜。
[0020]本专利技术制备的黄腐酸植物纤维可降解地膜具有干湿强度高、经济效果好等优势。
[0021]本专利技术的第三个方面，提供了上述的黄腐酸植物纤维可降解地膜在农业生产中的应用。
[0022]由于本专利技术制备的黄腐酸植物纤维可降解地膜具有较优的干湿强度、综合经济效果，且制备工艺简单，因此，有望在农业生产中得到广泛的应用。
[0023]本专利技术的有益效果在于：
[0024](1)直接用秸秆纤维作原料生产可降解地膜，原料丰富，可大大降低可降解地膜的产业门槛，可以大面积推广；
[0025](2)黄腐酸的加入大大提高了纤维素的活性，提高了纤维的内结合强度，有效提高了黄腐酸可降解地膜的干湿强度；
[0026](3)纸本身就是天然的良好的可降解材料，黄腐酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黄腐酸秸秆植物纤维可降解地膜生产方法，其特征在于，包括：以秸秆为原料采用亚胺法蒸煮，生产纸浆和黄腐酸，并脱除半纤维素；对黄腐酸进行深度活化；将所述纸浆与深度活化后的黄腐酸加入交联剂，进行交联反应，得到浆料；将浆料与湿强剂和成膜剂混合均匀、抄纸、后处理，得到黄腐酸秸秆植物纤维可降解地膜。2.如权利要求1所述的黄腐酸秸秆植物纤维可降解地膜生产方法，其特征在于，所述亚胺法蒸煮的条件为：亚硫酸铵加入量8～15％，渗透剂JFC加入量为0.01％，催化剂CuSO4加入量为0.01～0.1％，蒸煮温度150～175℃，保温60～90min、H2SO4的加入量为0.1～1％的，pH5～7。3.如权利要求1所述的黄腐酸秸秆植物纤维可降解地膜生产方法，其特征在于，所述深度活化包括：在黄腐酸浓黑液中加入亚硫酸铵，加入量为黄腐酸固含量的10％，CuSO4加入量为黄腐酸干基重量的0.01～0.1％，温度80～90℃，保温60min；加入活化剂，加入量为黄腐酸干基重量的0.1～0.5％，温度60～80℃，保温60min。4.如权利要求3所述的黄腐酸秸秆植物纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：白博，刘玉芳，
申请(专利权)人：白博，
类型：发明
国别省市：