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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液态地膜,具体涉及一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法。
技术介绍
1、
2、地膜覆盖技术在世界农业生产的发展过程中起着重要作用,在育种、育苗、农作物栽培、粮食增产、除草、防虫等方面做出了重大贡献。目前常用地膜是以聚乙烯或聚氯乙烯为材质的塑料地膜,聚乙烯材料在自然环境中是不可降解的。
3、液态地膜为液体状的成膜物质,通过喷洒的方式将膜液涂布在土壤表面,膜液能够把土壤表面颗粒相互串联,风干后形成一层“土膜”结构,具有保温、保湿功能。由于液态地膜具备可降解、成本低、施用便捷等优势,已经成为国内外学者解决塑料地膜“白色污染”问题的热点研究方向。公开号为cn1068866307a的专利公开了一种以畜禽粪便为主料构成的液态地膜,由母料和子料构成;其中,母料主要包括鲜粪料;子料包括聚乙烯醇、聚丙烯酸或盐、保水剂和可溶性硅酸钠,制备方法包括将新鲜畜禽粪便除臭灭菌,然后加入腐殖酸原粉和微肥,研磨成膏状胶体母料,将乙烯醇、聚丙烯酸或盐、保水剂和水溶性硅酸钠进行混合,构成具有成膜、渗透、分散、鳌合、交联、缔合、吸附和保水功能的子料,然后将子料用水溶解于母料混合即得。虽然该专利使用了畜禽粪便做母料,但是其母料中还添加有10-20%的腐殖酸粉,且其子料主要为成膜助剂,将两者直接混合获得,可以看出,该专利成膜性完全依赖于成膜助剂,且其并非完全是以畜禽粪便为原料,稳定性能无法保证。而目前仅以畜禽粪为原料并通过高分子反应制备液态地膜还未见报道。
技术实现思路
1、针
2、本专利技术一方面是提供一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,包括以下步骤:
3、(1)将烘干后的畜禽粪便用粉碎机粉碎,用筛网过筛后,得到畜禽粪便粉末;
4、(2)将步骤(1)得到的畜禽粪便粉末和水在10-90℃、搅拌速度为100-3000r/min条件下搅拌1-10h,得到畜禽粪便浆状物;
5、(3)将步骤(2)得到的畜禽粪便浆状物与稳定剂、无机材料和水混合,在10-90℃、搅拌速度为100-3000r/min条件下搅拌0.1-10h,得到畜禽粪便均匀悬浊液;
6、(4)将步骤(3)得到的畜禽粪便悬浊液与表面活性剂、接枝单体混合物、增塑剂和水混合,在10-90℃、搅拌速度为100-3000r/min条件下搅拌0.1-10h,得到畜禽粪便预乳化混合液;
7、(5)将步骤(4)得到的畜禽粪便预乳化混合液升温至30-90℃,在搅拌速度为100-3000r/min条件下,加入引发剂水溶液,保持温度、搅拌速率恒定条件下反应0.1-10h,然后将反应体系冷却至室温后,再用氨水调节体系的ph至5.0-10.0,得到液态地膜液。
8、畜禽粪便中的天然高分子在生物体内已经进行过酶解,具备较多的接枝位点和高反应活性,无需对原材料进行改性预处理。本专利技术以畜禽粪便为原料,利用其中的天然大分子物质接枝优势,制备的可降解液态地膜具有增温、保墒、控草的作用,粘附能力强,这不仅可提高畜禽粪便的附加值,为畜禽养殖废弃物的利用开辟了一个渠道,促进了畜禽养殖经济的可持续发展,还可提高土壤肥力。
9、优选地,上述技术方案步骤(1)中,所述畜禽粪便粉末的粒径为50-300目。
10、优选地,上述技术方案步骤(2)中,所述畜禽粪便和水的质量比为0.1-0.9:1。
11、优选地,上述技术方案步骤(3)中,所述畜禽粪便浆状物、稳定剂、无机材料、水的质量比为1-10:0.01-0.1:0.01-0.1:1。
12、优选地,上述技术方案步骤(4)中,所述畜禽粪便悬浊液与表面活性剂、接枝单体混合物、增塑剂和水的质量比为1-10:0.001-0.1:0.1-1.5:0.001-0.1:1。
13、优选地,上述技术方案步骤(5)中,所述畜禽粪便预乳化混合液、引发剂和水的质量比为1-5:0.01-0.1:1;所述氨水的浓度为5-35%。
14、优选地,上述技术方案中,所述畜禽粪便为牛粪、猪粪、羊粪、马粪、鸡粪中的任意一种或几种的组合;所述稳定剂为明胶、阿拉伯胶、罗望子多糖胶、黄原胶、琼脂、海藻酸钠、卡拉胶、果胶中的任意一种或几种的组合;所述无机材料为凹凸棒、膨润土、高岭土、二氧化硅、蒙脱土、海泡石、红壤、黄壤、活性白土、耐火粘土、球粘土中的任意一种或几种的组合。
15、优选地,上述技术方案中,所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠、脂肪酸甲酯硫酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚、卵磷脂、长链脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基醇酰氯中的任意一种或几种的组合;所述增塑剂为丙二醇、甘油、邻苯二甲酸二丁酯中的任意一种或几种的组合。
16、优选地,上述技术方案中,所述接枝单体为马来酸、马来酸酐、马来酸二乙酯、马来酸二丁酯、马来酸二异丙酯、低偶联马来酸酯、对苯二胺双马来酸、丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或几种的组合;所述引发剂包括三烷基硼、铈盐、过硫酸盐、双氧水中的任意一种或几种的组合。
17、优选地,所述水为去离子水。
18、本专利技术另一方面还提供一种由上述制备方法制得的可降解液态地膜。
19、相对于现有技术的有益效果:
20、1、本专利技术以产生量大、附加值低、易获取的畜禽粪便为原材料,利用其中的天然大分子物质接枝制备可降解液态地膜,旨在提高畜禽粪便的附加值,为畜禽养殖废弃物的利用开辟了一个新渠道,减少环境污染的同时带来了良好的环境和经济效益,促进了畜禽养殖经济的可持续发展。
21、2、本专利技术提供的畜禽粪便基为原料的可降解液态地膜产品,不仅具有增温、保墒、控草的作用,还具有较强的粘附能力,可使表土颗粒形成理想的团聚体结构,防风蚀能力强,同时其易降解,进入土壤后可提高肥力,经济效益和生态效益可观。
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1.一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述畜禽粪便粉末的粒径为50-300目。
3.根据权利要求1所述的一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述畜禽粪便和水的质量比为0.1-0.9:1。
4.根据权利要求1所述的一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述畜禽粪便浆状物、稳定剂、无机材料、水的质量比为1-10:0.01-0.1:0.01-0.1:1。
5.根据权利要求1所述的一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,步骤(4)中,所述畜禽粪便悬浊液与表面活性剂、接枝单体混合物、增塑剂和水的质量比为1-10:0.001-0.1:0.1-1.5:0.001-0.1:1。
6.根据权利要求1所述的一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,步骤(5)中,所述畜禽粪便预乳化混合液、引发剂和水的质量比
7.根据权利要求1所述的一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,所述畜禽粪便为牛粪、猪粪、羊粪、马粪、鸡粪中的任意一种或几种的组合;所述稳定剂为明胶、阿拉伯胶、罗望子多糖胶、黄原胶、琼脂、海藻酸钠、卡拉胶、果胶中的任意一种或几种的组合;所述无机材料为凹凸棒、膨润土、高岭土、二氧化硅、蒙脱土、海泡石、红壤、黄壤、活性白土、耐火粘土、球粘土中的任意一种或几种的组合。
8.根据权利要求1所述的一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠、脂肪酸甲酯硫酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚、卵磷脂、长链脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基醇酰氯中的任意一种或几种的组合;所述增塑剂为丙二醇、甘油、邻苯二甲酸二丁酯中的任意一种或几种的组合。
9.根据权利要求1所述的一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,所述接枝单体为马来酸、马来酸酐、马来酸二乙酯、马来酸二丁酯、马来酸二异丙酯、低偶联马来酸酯、对苯二胺双马来酸、丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或几种的组合;所述引发剂包括三烷基硼、铈盐、过硫酸盐、双氧水中的任意一种或几种的组合。
10.一种由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的可降解液态地膜。
...【技术特征摘要】
1.一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述畜禽粪便粉末的粒径为50-300目。
3.根据权利要求1所述的一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述畜禽粪便和水的质量比为0.1-0.9:1。
4.根据权利要求1所述的一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述畜禽粪便浆状物、稳定剂、无机材料、水的质量比为1-10:0.01-0.1:0.01-0.1:1。
5.根据权利要求1所述的一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,步骤(4)中,所述畜禽粪便悬浊液与表面活性剂、接枝单体混合物、增塑剂和水的质量比为1-10:0.001-0.1:0.1-1.5:0.001-0.1:1。
6.根据权利要求1所述的一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,步骤(5)中,所述畜禽粪便预乳化混合液、引发剂和水的质量比为1-5:0.01-0.1:1;所述氨水的浓度为5-35%。
7.根据权利要求1所述的一种以畜禽粪便为原料制备可降解液态地膜的方法,其特征在于,所述畜禽粪便为牛粪、猪粪、羊粪、马粪、鸡粪...
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