一种液体地膜材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种液体地膜材料及其制备方法，所述液体地膜材料由苯甲酸罗望子多糖酯、改性助剂和水组成，其中，所述苯甲酸罗望子多糖酯的质量百分比为1

【技术实现步骤摘要】
一种液体地膜材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物质利用与农业生产
，尤其涉及一种液体地膜材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]液体地膜是喷施后可在土壤表面形成一层膜，促进土壤形成团粒结构，而不是铺设预制的薄膜，可以固定土壤表面，保护耕层。可降解液体地膜不仅能够增温保墒，还能自然降解，不会对环境产生二次污染，能够显著降低水分蒸发，增加土壤中的营养物质。液体地膜的出现和应用极大地促进了农业产量和效益的提高，有利于解决环境问题。
[0003]罗望子是苏本科酸豆属的常绿大型乔木，其果肉富含营养成分，具有很高的食用价值和保健作用。然而，其副产品罗望子种子常作为废弃物处理，造成了污染和浪费。罗望子多糖占种子的50％以上，是由半乳糖、木糖和葡萄糖接近1:2:3的比例组成的木葡聚糖，具有良好的成膜性能，可再生循环，对环境友好。CN112876793A公开了一种复合液膜剂，以罗望子种仁粉和碳化种皮粉组成的罗望子复合粉为主体成分，配以粘结剂、表面活性剂、塑化剂和水制成复合液膜剂，其明显优于一般的塑料地膜，而且环境友好可降解。
[0004]然而，其与现有的液体地膜存在一些通病：液体地膜强度低，韧性差，易开裂，维持时间短，使用一段时间后力学性能显著下降，并且缺乏功能性，不能适应新时期生产生活的多样化需求。因此，开展基于天然多糖的功能性可降解液体地膜的研究，对目前的材料领域显得尤为重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种液体地膜材料及其制备方法，用以解决现有技术中地膜力学性能不佳、缓解光照副作用能力不足等缺陷，实现可降解液体地膜材料的性能优化。
[0006]本专利技术提供一种液体地膜材料，由苯甲酸罗望子多糖酯、改性助剂和水组成，所述苯甲酸罗望子多糖酯在所述液体地膜材料中的质量百分比为1
‑
3％，所述改性助剂在所述液体地膜材料中的质量百分比为2.3
‑
8.7％。
[0007]雾度是偏离入射光2.5
°
角以上的透射光强占总透射光强的百分数，可以用来表征透明或半透明试样其内部或表面发生光散射而引起的云雾状外貌。对于气候恶劣的某些地区，比如非洲，沙漠的一些地域，不仅干旱而且伴有风沙、高温、强光等，严重影响作物生长。具有雾度的液体地膜能够柔化光照强度，让光线适合植物生长，有效降低叶表面温度，同时有利于沙土聚集，防风固沙。地球上空臭氧层衰减、紫外辐射增强给陆地生态系统乃至人类带来极大影响，大量研究表明，UVB辐射增强使绝大多数植物都表现出生长受到抑制，具有抗紫外线的地膜能够在一定程度上缓解紫外辐射给植物带来的副作用。
[0008]本专利技术以苯甲酸罗望子多糖酯为基体成分，其能够有效提高液体地膜材料的雾度和抗紫外线性，相较于单纯的罗望子多糖，还能提高力学性能。综合性能提高，则应用范围扩大，具有较大的现实应用价值和经济效益。
[0009]根据本专利技术提供的液体地膜材料，所述苯甲酸罗望子多糖酯由苯甲酸酐与罗望子多糖发生酯化反应制得，所述苯甲酸酐与罗望子多糖的质量比为1:1～4:1。
[0010]苯甲酸酐本身具有紫外线屏蔽作用，以其对罗望子多糖进行酯化改性，能够增强罗望子多糖的紫外线屏蔽效果，同时还意外发现，对雾度也有很大的提高。
[0011]本专利技术所述罗望子多糖是通过罗望子种仁粉水提醇沉得到的罗望子多糖，多糖含量在82％以上。
[0012]根据本专利技术提供的液体地膜材料，所述苯甲酸罗望子多糖酯的制备包括：
[0013]在30～50℃温度下，将罗望子多糖分散在N,N
‑
二甲基甲酰胺中，加入4
‑
二甲氨基吡啶和无水碳酸钾，活化1～3h；
[0014]将苯甲酸酐溶液加入活化处理后的罗望子多糖溶液中，酯化反应10～12h。
[0015]即在酯化反应前要将罗望子多糖进行活化处理，其中活化试剂选用4
‑
二甲氨基吡啶和无水碳酸钾复配，效果更好。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述N,N
‑
二甲基甲酰胺与罗望子多糖的质量比为50:1～20:1；所述4
‑
二甲氨基吡啶与罗望子多糖的质量比为2:1～4:1；所述无水碳酸钾与罗望子多糖的质量比为0.2:1～0.5:1。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，所述苯甲酸酐溶液由苯甲酸酐溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺得到。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，酯化反应结束后，进行抽滤溶剂，用95％乙醇洗涤结束反应，干燥后得到产品苯甲酸罗望子多糖酯。
[0019]根据本专利技术提供的液体地膜材料，所述改性助剂包括半乳甘露聚糖和水性聚氨酯，所述半乳甘露聚糖、水性聚氨酯与所述苯甲酸罗望子多糖酯的质量比为0.5～1.5：0.5～2.5：1～3。
[0020]半乳甘露聚糖在自然界中广泛分布，主要是从豆科植物种子的胚乳中获得，在水介质中具有增稠和凝胶特性，在工业和食品生产中具有广泛应用，可以作为增稠剂和稳定剂。本专利技术实施例中所用半乳甘露聚糖的聚糖含量在75％以上。
[0021]本专利技术添加半乳甘露聚糖和水性聚氨酯，增强了多糖膜材料的强度和韧性，其中强度增加较为显著，超出了一般预期。其中，本专利技术实施例所用水性聚氨酯为固含量20～60％的阴离子型水性聚氨酯。
[0022]根据本专利技术提供的液体地膜材料，所述改性助剂还包括增塑剂，所述增塑剂由质量比为0.5～1.5：0.25～1.5：0.5～1.5的尿素、聚乙烯醇和丙三醇组成。
[0023]现有技术中有单独使用丙三醇或聚乙烯醇作为增塑剂，本专利技术研究发现，针对本专利技术的体系，将尿素、聚乙烯醇和丙三醇以特定比复配后作为增塑剂，能显著提升液体地膜材料的韧性。
[0024]根据本专利技术提供的液体地膜材料，所述改性助剂还包括皂素，以质量百分比计，所述液体地膜材料组成如下：苯甲酸罗望子多糖酯1～3％、半乳甘露聚糖0.5～1.5％、水性聚氨酯0.5～2.5％、尿素0.5～1.5％、聚乙烯醇0.25～1.5％、丙三醇0.5～1.5％、皂素0.05～0.2％和余量的水。
[0025]皂素是一类结构较为复杂的成分，由皂苷和糖、糖醛酸或其他有机酸所组成。皂素广泛存在于植物界，在单子叶植物和双子叶植物中均有分布。皂素主要用作医药原料，是制
造可的松、睾丸素，黄体酮和口服避孕药等二十几种甾体激素的原料。也可用于制取洗涤剂，乳化剂，发泡剂，防腐剂等。本专利技术意外发现，加入皂素能提高复配共混膜材料的均匀性，同时皂素有较好的抑菌和杀菌性能。
[0026]在上述优选配方下，原料为绿色环保材料，成本低，使用安全，具有可降解性。制备的液体地膜材料具有一定的抗水性、力学强度、保温保墒作用；具有高雾度，能够柔化光照，让光线适合植物生长，同时有利于沙土聚集，防风固沙；具有紫外线屏蔽作用，能够在一定程度上缓解紫外辐射给植物带来的副作用，有利于实现生物质材料的高值化利用。
[0027]本专利技术还提供上述液体地膜材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液体地膜材料，其特征在于，由苯甲酸罗望子多糖酯、改性助剂和水组成，其中，所述苯甲酸罗望子多糖酯的质量百分比为1
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3％，所述改性助剂的质量百分比为2.3
‑
8.7％。2.根据权利要求1所述的液体地膜材料，其特征在于，所述苯甲酸罗望子多糖酯由苯甲酸酐与罗望子多糖发生酯化反应制得，所述苯甲酸酐与罗望子多糖的质量比为1:1～4:1。3.根据权利要求2所述的液体地膜材料，其特征在于，所述苯甲酸罗望子多糖酯的制备包括：在30～50℃温度下，将罗望子多糖分散在N,N
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二甲基甲酰胺中，加入4
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二甲氨基吡啶和无水碳酸钾，活化1～3h；将苯甲酸酐溶液加入活化处理后的罗望子多糖溶液中，酯化反应10～12h。4.根据权利要求3所述的液体地膜材料，其特征在于，所述N,N
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二甲基甲酰胺与罗望子多糖的质量比为50:1～20:1；所述4
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二甲氨基吡啶与罗望子多糖的质量比为2:1～4:1；所述无水碳酸钾与罗望子多糖的质量比为0.2:1～0.5:1；和/或，所述苯甲酸酐溶液由苯甲酸酐溶于N,N
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二甲基甲酰胺得到。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的液体地膜材料，其特征在于，所述改性助剂包括半乳...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建新，宁如霞，陈殿松，马铃，王堃，吉骊，
申请(专利权)人：广州德谷个人护理用品有限公司，
类型：发明
国别省市：