一种沙柳-麦秸可降解地膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种沙柳

【技术实现步骤摘要】
一种沙柳
‑
麦秸可降解地膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于农业领域，尤其涉及一种沙柳
‑
麦秸可降解地膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]据相关文献统计，全球每年农业地膜使用量较大，且使用的大部分普通地膜主要成分为聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)，其成分稳定性高，半衰期长，可在土壤中残存数百年，造成持久性污染。而复合纤维纸基地膜可在土壤中自然降解，且不污染环境，因此研究开发复合纤维纸基地膜具有广阔的前景和巨大的研究价值。
[0003]植物纤维地膜理论上是一种绿色环保的可降解地膜，通常是以植物纤维为原料，在纸浆内添加湿强剂、防腐剂和透明剂等助剂，采用造纸工艺抄制出原纸，然后对其进行加工处理制成的地膜。据报道，目前有研究单位对纸地膜进行开发和研制，但大多处于实验阶段，由于技术不够成熟，其保温保墒效果不明显，可降解性以及降解时间不可控制，力学性能达不到塑料地膜的相关强度要求，地膜产品的干湿强度、断裂强度和降解性等问题仍有待解决。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种沙柳
‑
麦秸可降解地膜的制备方法，制备得到的纸基地膜具有良好的力学性能和疏水性。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种沙柳
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麦秸可降解地膜的制备方法，包括以下步骤：
[0007]沙柳、麦秸分别进行碱液蒸煮，经筛浆清洗、磨浆后获得沙柳纤维浆和麦秸浆；将沙柳纤维浆和麦秸浆按比例混合，得到混合纸浆；向混合纸浆中添加水、干强剂、湿强剂和施胶剂后，抄制成型得到湿纸，湿纸干燥成膜，得到沙柳
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麦秸可降解地膜。
[0008]优选的，所述碱液蒸煮方法包括：沙柳：水：碱按照150～250g：650～900mL：65～95g混合，180～220℃高压蒸煮1.5～2.5h；麦秸：水：碱按照80～120g：300～500mL：10～20g混合，150～190℃高压蒸煮30～50min。
[0009]优选的，所述碱包括NaOH、Ca(OH)2、KOH或Na2CO3。
[0010]优选的，所述筛浆速度为690～700rpm，清洗至浆料上清液pH为6.8～7.2；所述磨浆浓度为25～35％。
[0011]优选的，所述沙柳纤维浆和麦秸浆按质量比6～8:2～4混合。
[0012]优选的，所述混合纸浆干重为55～65g/m2，所述水的添加量为混合纸浆干重的300～700倍。
[0013]优选的，以绝干浆料质量百分比计，所述干强剂的添加量为0.5～2.5％，所述湿强剂的添加量为0.5～2.5％，所述施胶剂的添加量为0.2～1.5％。
[0014]优选的，所述干强剂为CPAM，所述湿强剂为PAE，所述施胶剂为AKD。
[0015]优选的，所述干燥方式为真空高温干燥，所述温度为90～110℃，所述真空压力为8
～14MPa，所述干燥时间为3～6min。
[0016]本专利技术还提供了上述制备方法制备得到的沙柳
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麦秸可降解地膜。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0018]本专利技术将沙柳纤维和麦秸纤维两者结合用于制备纸基地膜，使两者发生协同作用，大幅度增强了纸基地膜的机械强度，具有高抗张强度、撕裂度和高疏水性，地膜干抗张强度≥2.55kN/m、湿抗张强度≥0.45kN/m、撕裂度≥540mN，接触角范围为90.1
°
～104.2
°
。
[0019]本专利技术制备得到的沙柳
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麦秸可降解地膜在土壤中起到增温增熵的作用，有效保持土壤含水率和温度，能有效保持土壤含水率在20～30％，土壤温度范围在30～35℃。
[0020]本专利技术所述方法可实现沙柳资源的可持续化利用，且本专利技术能耗低，生产工艺流程简单，原材料来源丰富，有助于大面积生产。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种沙柳
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麦秸可降解地膜的制备方法，包括以下步骤：
[0022]沙柳、麦秸分别进行碱液蒸煮，经筛浆清洗、磨浆后获得沙柳纤维浆和麦秸浆；将沙柳纤维浆和麦秸浆按比例混合，得到混合纸浆；向混合纸浆中添加水、干强剂、湿强剂和施胶剂后，抄制成型得到湿纸，湿纸干燥成膜，得到沙柳
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麦秸可降解地膜。
[0023]本专利技术将沙柳纤维和麦秸纤维两者结合用于制备纸基地膜，使两者发生协同作用，借助沙柳的纤维成型性好，长径比高，含碳量丰富的特点，在麦秸纤维地膜的基础上能有效提高地膜的耐撕裂能力，进一步提高纸基地膜的强度和柔韧性等，大幅度增强了纸基地膜的机械强度，同时起到增温增熵的作用，有效保持土壤含水率和温度。
[0024]本专利技术在预处理后的沙柳原料中加入碱液，于高压蒸煮锅中进行蒸煮，所述沙柳：水：碱按照150～250g：650～900mL：65～95g混合，所述沙柳：水：碱的比例优选为200g：800mL：80g。本专利技术所述沙柳原料的预处理方法为沙柳削皮；所述沙柳质量为绝干原料量，所述蒸煮温度为180～220℃，优选为200℃，所述蒸煮时间为1.5～2.5h，优选为2h。本专利技术优选为将蒸煮后的沙柳保温120～180min，更优选为150min。
[0025]本专利技术在预处理后的麦秸原料中加入碱液，于高压蒸煮锅中进行蒸煮，所述麦秸：水：碱按照80～120g：300～500mL：10～20g混合，所述麦秸：水：碱的比例优选为100g：400mL：15g。本专利技术所述麦秸原料的预处理方法为筛除杂草、土及麦穗；所述麦秸质量为绝干原料量，所述蒸煮温度为150～190℃，优选为170℃，所述蒸煮时间为30～50min，优选为40min。本专利技术优选为将蒸煮后的麦秸保温60～120min，更优选为80min。
[0026]本专利技术所述碱包括NaOH、Ca(OH)2、KOH或Na2CO3。
[0027]本专利技术将蒸煮制得的两种浆料分别在筛浆机中进行清洗，所述筛浆速度为690～700rpm，清洗至浆料上清液pH为6.8～7.2时，筛浆完成，所述浆料上清液pH优选为7。
[0028]本专利技术将清洗好的沙柳和麦秸分别进行磨浆，所述磨浆浓度为25～35％，优选为30％。本专利技术通过磨浆分别获得叩解度为35～45
°
SR的沙柳纤维浆和45～55
°
SR的麦秸浆，所得沙柳纤维浆叩解度优选为40
°
SR，麦秸纤维浆叩解度优选为50
°
SR。
[0029]本专利技术将磨浆完成的沙柳纤维浆与麦秸浆按质量比6～8：2～4的比例混合，得到混合纸浆，所述混合比例优选为7:3。本专利技术向混合纸浆中加水，基于所述混合纸浆干重计算，所述水的添加量为混合纸浆干重的300～700倍，优选为400～600倍，更优选为500倍。本
专利技术所述混合纸浆干重为55～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沙柳
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麦秸可降解地膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：沙柳、麦秸分别进行碱液蒸煮，经筛浆清洗、磨浆后获得沙柳纤维浆和麦秸浆；将沙柳纤维浆和麦秸浆按比例混合，得到混合纸浆；向混合纸浆中添加水、干强剂、湿强剂和施胶剂后，抄制成型得到湿纸，湿纸干燥成膜，得到沙柳
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麦秸可降解地膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱液蒸煮方法包括：沙柳：水：碱按照150～250g：650～900mL：65～95g混合，180～220℃高压蒸煮1.5～2.5h；麦秸：水：碱按照80～120g：300～500mL：10～20g混合，150～190℃高压蒸煮30～50min。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碱包括NaOH、Ca(OH)2、KOH或Na2CO3。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述筛浆速度为690～700rpm，清洗至浆料上清液p...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣，吕悦孝，梁月慧，王博，梁展鹏，张倩，
申请(专利权)人：内蒙古农业大学，
类型：发明
国别省市：