【技术实现步骤摘要】
本申请涉及生物降解地膜领域，更具体地说，它涉及一种大蒜专用全生物降解地膜。
技术介绍
1、随着全球环境问题的日益严重，人们对于可持续发展和环境保护的需求越来越迫切。在农业领域，传统的农膜使用给环境带来了许多负面影响，如土壤污染、生态破坏等。为了解决这些问题，生物降解地膜应运而生。
2、生物降解地膜采用天然可降解材料制成，这些材料在自然环境中能够被微生物分解，最终转化为二氧化碳和水，不会对土壤和水源造成污染。相比之下，传统的塑料地膜需要数十年甚至更长时间才能分解，对环境造成长期危害。传统的农膜会阻碍土壤中氧气和水分的交换，破坏土壤微生物的生长和活动，从而影响土壤质量。而生物降解地膜可以在分解过程中释放出有益的营养物质，促进土壤微生物的繁殖和土壤结构的改善，有利于土壤的保持和恢复。
3、现有全生物降解材料中，聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(pbat)、聚乳酸(pla)是应用较为广泛，pbat具有良好的柔韧性、延展性和耐冲击性，而pla具有较高的强度和刚性，pbat和pla可以经过配比混合后制备可降解地膜可以获得柔韧性与强度的平衡，使得可降解地膜具备良好的拉伸性能和抗撕裂性能。但是由于pbat具有较高的亲油性，而pla具有较高的亲水性，pbat和pla在分子层面上难以有效地相互作用，从而导致相容性差，混合使用时会导致局部区域的力学性能和耐候性能下降，这意味着地膜在使用时会更容易发生破裂或变形，并且在暴露于外部环境中时更容易受到损坏。并且，相容性差也导致薄膜的保墒保水性能不稳定，局部区域的性能容易丧失，影响其在保护作
技术实现思路
1、为了解决pbat和pla相容性差带来的力学性能和耐候性能下降的问题，本申请提供一种大蒜专用全生物降解地膜及其制备方法。
2、本申请提供的一种大蒜专用全生物降解地膜采用如下的技术方案：
3、一种大蒜专用全生物降解地膜，按重量份计，包括全生物降解材料800-1200份、微晶纤维素100-200份、淀粉50-100份、生物降解助剂10-20份和聚羟基脂肪酸酯100-200份，所述全生物降解材料包括聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯和聚乳酸，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯和聚乳酸通过聚合改性得到全生物降解材料。
4、通过采用上述技术方案，通过将聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯和聚乳酸聚合改性制备成全生物降解材料，可以极大增强聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯和聚乳酸之间的相容性，从而提高地膜的拉伸强度、抗撕裂强度等性能，同时，添加微晶纤维素、淀粉和聚羟基脂肪酸酯等成分，可以增加它们之间的相互作用力，改善其相容性。微晶纤维素作为填充剂，可以提高pbat和pla之间的机械锁定效应，增强它们的相互粘附，从而减少相分离现象。这些改进措施有助于地膜在使用过程中更好地保持形状和完整性，降低损坏的风险。
5、可选的，所述全生物降解材料中聚乳酸占比为30-50％，所述全生物降解材料中聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯占比为50-70％。
6、通过采用上述技术方案，在30-50％的pla配比下，可以保持较好的相容性，并促使pla和pbat在共聚物中均匀分散，增加pbat含量可以提高地膜的柔韧性、延展性和抗撕裂性，有助于减少地膜的破裂和变形风险。而增加pla含量可以提高地膜的硬度、强度和刚性，增加地膜的支撑能力。上述方案中的配比使得全生物降解材料制备得到的可降解地膜可以获得柔韧性与强度的平衡，使得可降解地膜具备良好的拉伸性能和抗撕裂性能。并且在50-70％的pbat配比下，地膜的生物降解性能可以得到进一步优化。
7、可选的，所述微晶纤维素的粒径为0.05-1μm。
8、通过采用上述技术方案，由于微晶纤维素颗粒较小，能够有效填充材料的缺陷和空隙，从而增加地膜的柔软性和延展性。这有助于减轻地膜在使用过程中的受力情况，降低地膜破裂或变形的风险。微晶纤维素的小粒径有利于与其他组分更好地相互交织和融合，提高pla和pbat的相容性，在地膜内形成均匀分布的纤维网络，进一步提高地膜的抗撕裂性能。
9、可选的，所述生物降解助剂包括纤维素酶和淀粉酶，所述纤维素酶和淀粉酶的质量比为3:(1-2)。
10、通过采用上述技术方案，通过调整纤维素酶和淀粉酶的质量比，可以实现对不同成分的有针对性的降解，使得可降解地膜能在大蒜覆膜种植的期间保持良好的性能，不会过早分解损坏，为大葱生长提供适宜的保温环境。
11、可选的，所述全生物降解材料的制备方法为：
12、a1、预处理：选用纯度＞95％的pla和pbat作为原料，分别进行干燥和除杂；
13、a2、共混：将预处理后的pla和pbat加入共混溶剂中，在室温下搅拌直至完全溶解，使pla和pbat均匀混合，得到共混体系；
14、a3、聚合反应：在共混体系中加入缩醛催化剂，聚合反应温度为80-120℃，反应时间为6-12h，得到pla-pbat共聚物；
15、a4、纯化：将聚合得到的pla-pbat共聚物进行溶剂提取、洗涤和过滤，以去除未反应的物质和杂质，通过干燥去除残余溶剂。
16、通过采用上述技术方案，缩醛聚合催化剂作为引发剂，促使pla和pbat之间的共聚反应。这种聚合反应能够在较低的温度下进行，并且具有良好的选择性和高效性。通过缩醛聚合反应，pla和pbat的单体可以快速反应并形成pla-pbat共聚物，从而实现两者之间的相容性改善。pla和pbat都具有一定的结晶性质，但由于相容性差异，纯的pla和pbat往往难以同时表现出较高的结晶性能。通过共聚反应，pla和pbat的分子可以更均匀地分散在一起，形成共聚物的晶核，有助于提高共聚物的结晶度和结晶速率，pla-pbat共聚物在生物环境中更易被微生物降解。并且，pla和pbat的单体在聚合过程中能够发生交联反应，形成具有更高分子量和网络结构的共聚物。这样可以提高地膜的强度、刚性和耐久性，增加地膜的抗拉伸、抗撕裂和抗破裂能力。pla和pbat通过共聚反应相结合，使其形全生物降解材料，使得pla和pbat分子能够更加均匀地分散在地膜材料中，从而提高它们之间的相容性。由于pla和pbat的相容性改善，全生物降解材料可以提高地膜的拉伸强度、抗撕裂性和耐久性，从而减少地膜破裂或变形的风险。pla-pbat共聚物的形成带来了pla和pbat分子链的交叉作用和相互穿插，有效减少相分离的倾向，提高地膜的均匀性和稳定性，有助于提高地膜的保墒保水性能的稳定性，使其在使用过程中更好地保持水分管理效果，并减少局部区域性能丧失的问题。
17、可选的，所述淀粉选用酯化玉米淀粉或醚化玉米淀粉中的一种。
18、通过采用上述技术方案，无论是酯化玉米淀粉还是醚化玉米淀粉，它们都属于改性淀粉，在环境中更容易被微生物分解。通过将这些淀粉添加到地膜中，可以增加地膜的生物降解速度和程度，从而减少地膜对环境的污染。酯化玉米淀粉和醚化玉米淀粉具有良好的保水性能。它们可以吸附本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大蒜专用全生物降解地膜，其特征在于，按重量份计，包括全生物降解材料800-1200份、微晶纤维素100-200份、淀粉50-100份、生物降解助剂10-20份和聚羟基脂肪酸酯100-200份，所述全生物降解材料包括聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯和聚乳酸，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯和聚乳酸通过聚合改性得到全生物降解材料。
2.根据权利要求1所述的大蒜专用全生物降解地膜，其特征在于：所述全生物降解材料中聚乳酸占比为30-50%，所述全生物降解材料中聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯占比为50-70%。
3.根据权利要求1所述的大蒜专用全生物降解地膜，其特征在于：所述全生物降解材料的制备方法为：
4.根据权利要求1所述的大蒜专用全生物降解地膜，其特征在于：所述微晶纤维素的粒径为20-50μm。
5.根据权利要求1所述的大蒜专用全生物降解地膜，其特征在于：所述生物降解助剂包括纤维素酶和淀粉酶，所述纤维素酶和淀粉酶的质量比为3:(1-2)。
6.根据权利要求1所述的大蒜专用全生物降解地膜，其特征在于：所述淀粉选用酯化玉米淀粉或醚化
7.一种如权利要求1-6中任一所述的大蒜专用全生物降解地膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的大蒜专用全生物降解地膜的制备方法，其特征在于：所述大蒜专用全生物降解地膜厚度为0.004-0.008mm。
...【技术特征摘要】
1.一种大蒜专用全生物降解地膜，其特征在于，按重量份计，包括全生物降解材料800-1200份、微晶纤维素100-200份、淀粉50-100份、生物降解助剂10-20份和聚羟基脂肪酸酯100-200份，所述全生物降解材料包括聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯和聚乳酸，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯和聚乳酸通过聚合改性得到全生物降解材料。
2.根据权利要求1所述的大蒜专用全生物降解地膜，其特征在于：所述全生物降解材料中聚乳酸占比为30-50%，所述全生物降解材料中聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯占比为50-70%。
3.根据权利要求1所述的大蒜专用全生物降解地膜，其特征在于：所述全生物降解材料的制备方法为：
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【专利技术属性】
技术研发人员：柴永生，
申请(专利权)人：山东瑞雪丰年环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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