本发明专利技术以风化煤、褐煤和煤矸石为主要原料制备腐殖酸类物质，同时以秸秆粉为原料制备改性纤维素，二者复配作为液态地膜的胶状成膜物质，添加蒙脱土和硅微粉等矿物质材料，以及相应的成膜助剂、交联剂等制备得到了一种可降解生物活性液态地膜，所述地膜喷洒后易成膜，使用方便，不仅可以提高土壤肥力，而且能保证良好的透气性和透水性，能够促进农作物的生长发育。同时，所用原料均为绿色可降解物质，降解快，降解率高，无残留，无污染，可取代塑料地膜使用；且所用溶剂主要为水、易挥发醇类等，不会对环境造成污染，膜液制备过程简单操作方便，经济环保，符合生态农业与绿色制造工艺。符合生态农业与绿色制造工艺。
【技术实现步骤摘要】
一种可降解生物活性液态地膜及其制备方法
[0001]本专利技术属于农用地膜
，特别涉及一种可降解生物活性液态地膜及其制备方法。
技术介绍
[0002]塑料地膜栽培技术能够满足农作物保温、保墒、防霜冻、保存肥力等需要，大幅度提高农作物的产量。然而，塑料地膜的强度低、易破碎，使用后难以回收再利用，且废弃在土壤中易造成对土壤和环境严重的“白色污染。”[0003]目前，通常采用腐殖酸制备多功能可降解的液态地膜以克服“白色污染”的问题，将其喷洒在土壤表面能够形成一层薄薄的黑褐色高分子化学保护膜，阻止土壤水分的挥发，不妨碍雨水、农药等物质的充分深入，且经过田间低温氧化和微生物的作用，能够在短时间内充分降解，为农作物提供营养物质。
[0004]腐殖酸是一种由多羟基和羧基的不同分子量的物质组成的混合物，须经过一定的活化处理，使难以被农作物直接吸收的结合态腐殖酸和部分游离态腐殖酸转化为水溶性腐殖酸，才能应用于农业领域。通常以风化煤、褐煤和煤矸石为主要原料进行制备，采用的方法主要包括碱提取法、酸提取法、微生物溶解法。碱提取腐殖酸操作简单，被广泛采用，但缺点是费时，同时产生约20％的腐殖质。酸提取法工艺简单，易于操作，生产周期短，但提取产物含有较多杂质该方法受到限制。微生物溶解法具有清洁无污染，反应条件温和，产品生化活性高等优点，但其生长周期长且效率低。由于微生物法清洁环保、产品效果显著的优势，并且符合绿色化发展的新时代政策，符合现代农业可持续发展的要求。
[0005]可见，寻找高效降解煤的菌种，提高煤中腐殖酸含量，使得腐殖酸得到充分活化，并利用活化的腐殖酸制备可降解生物活性液态地膜是本领域技术人员的研究热点。
技术实现思路
[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种可降解生物活性液态地膜及其制备方法，以风化煤、褐煤和煤矸石为主要原料，筛选合适的降解微生物，使得腐殖酸得到充分活化，并添加改性纤维素组分、矿物填料、成膜助剂、交联剂等成分制备而成，所述可降解生物活性液态地膜的各组分经混合均匀后形成含水胶状液体，可直接喷洒地面造膜，使用更为方便。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案，一种可降解生物活性液态地膜，包括以下重量份的原料：
[0008]腐殖酸类物质80
‑
150份，改性纤维素50
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100份，蒙脱土20
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50份，硅微粉10
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20份，海藻酸钠20
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30份，阿拉伯树胶5
‑
10份，成膜助剂10
‑
20份，交联剂5
‑
20份，肥料0
‑
20份，表面活性剂3
‑
5份，农药3
‑
5份，水100
‑
300份。
[0009]所述腐殖酸类物质由风化煤、褐煤、煤矸石等煤原料经过微生物发酵制备而成，制备方法包括以下步骤：
[0010](1)将风化煤、褐煤、煤矸石的一种或多种粉碎后得到煤颗粒，过300
‑
400目筛网，加入秸秆粉后混合均匀，所述秸秆粉与煤颗粒的重量比为1
‑
5:80；
[0011](2)将步骤(1)得到的混合物与微生物菌剂混合均匀，所述微生物菌剂由酵母菌、嗜盐碱菌、枯草芽孢杆菌、放线菌、木霉菌，按照活菌数计，以1
‑
3:1
‑
3:2
‑
5:1
‑
4:2
‑
4的比例混合而成，活菌数≥1X109个/ml，在20
‑
30℃下发酵15
‑
20天，得到发酵产物；
[0012](3)向步骤(2)得到的发酵产物中加入H2SO4和/或K2SO3，搅拌反应，所述H2SO4和/或K2SO3的加入量是发酵产物总重量的0.5
‑
2％，经干燥后得到腐殖酸类物质。
[0013]所述改性纤维素由秸秆粉改性制备而成，制备方法包括以下步骤：将秸秆粉与0.1
‑
0.5M的氢氧化钠溶液按照重量比1:5的比例混合均匀，加入氯醋酸钠进行羧甲基化反应，反应结束后沉淀、过滤，将所得液体透析、冻干后得到改性纤维素。
[0014]所述成膜助剂选自交联羧甲基淀粉、氧化酸化复合变性淀粉、交联氢烷基淀粉、交联醋酸酯复合淀粉的一种或多种；
[0015]所述肥料为无机肥料，选自氮肥、磷肥、钾肥的一种或多种；
[0016]所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、月桂醇聚醚硫酸酯钠的一种或几种
[0017]所述交联剂选自环氧氯丙烷、双丙烯酰胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺或六甲氧基三聚氰胺的一种或多种；
[0018]所述农药选自杀虫剂、杀菌剂、除草剂的一种或多种。
[0019]本专利技术的另一个目的在于提供一种可降解生物活性液态地膜的制备方法，包括以下步骤：
[0020](1)将腐殖酸类物质、改性纤维素、蒙脱土、硅微粉、肥料和表面活性剂混合，加入1/2重量的水，继续分散均匀；
[0021](2)向步骤(1)的混合物中加入海藻酸钠、阿拉伯树胶和成膜助剂和剩余水继续搅拌均匀；
[0022](3)向步骤(2)的混合物中加入农药和交联剂，搅拌均匀，即制备得到可降解生物活性液态地膜。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024](1)本专利技术以风化煤、褐煤和煤矸石为主要原料制备腐殖酸类物质，同时以秸秆粉为原料制备改性纤维素，二者复配作为液态地膜的胶状成膜物质，添加蒙脱土和硅微粉等矿物质材料，以及相应的成膜助剂、交联剂等制备得到了一种可降解生物活性液态地膜，所述地膜喷洒后易成膜，使用方便，不仅可以提高土壤肥力，而且能保证良好的透气性和透水性，能够促进农作物的生长发育。
[0025](2)本专利技术选用特定组分的微生物菌剂与风化煤、褐煤、煤矸石等煤原料进行发酵，能够快速降解煤原料，提高发酵产物中腐殖酸含量，同时，对腐殖酸进行硫酸化或磺化处理，提高了腐殖酸的水溶性，极大地提高了液态地膜的肥力。
[0026](3)本专利技术原料均为绿色可降解物质，降解快，降解率高，无残留，无污染，可取代塑料地膜使用；且所用溶剂主要为水、易挥发醇类等，不会对环境造成污染，膜液制备过程简单操作方便，经济环保，符合生态农业与绿色制造工艺。
具体实施方式
[0027]为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
[0028]实施例1
[0029]一种可降解生物活性液态地膜，包括以下重量份的原料：
[0030]腐殖酸类物质150份，改性纤维素50份，蒙脱土20份，硅微粉本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可降解生物活性液态地膜，其特征在于：包括以下重量份的原料：腐殖酸类物质80
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150份，改性纤维素50
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100份，蒙脱土20
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50份，硅微粉10
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20份，海藻酸钠20
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30份，阿拉伯树胶5
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10份，成膜助剂10
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20份，交联剂5
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20份，肥料0
‑
20份，表面活性剂3
‑
5份，农药3
‑
5份，水100
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300份。2.根据权利要求1所述的一种可降解生物活性液态地膜，其特征在于：所述腐殖酸类物质由风化煤、褐煤、煤矸石等煤原料经过微生物发酵制备而成，制备方法包括以下步骤：(1)将风化煤、褐煤、煤矸石的一种或多种粉碎后得到煤颗粒，过300
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400目筛网，加入秸秆粉后混合均匀，所述秸秆粉与煤颗粒的重量比为1
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5:80；(2)将步骤(1)得到的混合物与微生物菌剂混合均匀，所述微生物菌剂由酵母菌、嗜盐碱菌、枯草芽孢杆菌、放线菌、木霉菌，按照活菌数计，以1
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3:1
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3:2
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5:1
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4:2
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4的比例混合而成，活菌数≥1X109个/ml，在20
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30℃下发酵15
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20天，得到发酵产物；(3)向步骤(2)得到的发酵产物中加入H2SO4和/或K2SO3，搅拌反应，所述H2SO4和/...
【专利技术属性】
技术研发人员：张秀娟，白晓晔，随洋，段开红，
申请(专利权)人：内蒙古科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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