【技术实现步骤摘要】
：本专利技术提供一种缓释尿素型可喷涂秸秆基粉末地膜，同时提供该粉末地膜的制备方法，属于农用肥料和地膜领域。
技术介绍
0、
技术介绍
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1、目前，聚乙烯(pe)是农业生产中最常用的塑料薄膜，据估计，全球超过128652平方公里的农业用地被pe薄膜覆盖。然而，pe难以降解，其残留会导致土壤微塑料累积，降低土壤孔隙度和通气性，因而导致土壤质量恶化，迟缓植物根系生长，严重影响作物产量。液体地膜代表了一种有望替代pe的创新产品。液体地膜在使用前处于液态，可以喷洒到土壤表面，当液体覆盖物干燥后，土壤表面会自然形成一层薄膜；这层膜可以抑制土壤中水份和热量向外散失。液体地膜一般是由基于生物质的成膜材料，在作物生长期结束后，留在土壤中的生物质基液体地膜会逐渐降解。然而，目前应用的液体地膜中生物质材料所占比例普遍较小，其中含量最大的是50％-70％的水，这意味着在运输和存储液体地膜过程中，大量的水份不仅消耗了运输资源，且占据大量的储存空间，从碳中和的角度来看这是不利的。因此，开发一种无水的和可生物降解的新型地膜材料是有实际意义的。
2、在中国，每年的农作物秸秆产量惊人。2022年，中国的秸秆产量已达到10.4亿吨，占全球总秸秆产量的近1/3。尽管将秸秆覆盖在农业土壤上开展农业种植是一项传统的农业生产技术。但是由于上述秸秆粉末不具有成膜性，土壤中的热量和水份仍会通过秸秆粉末之间的间隙散失掉，因此将秸秆粉末直接施加到土壤上所产生的保湿和保温效果不好，进而对增加农作物的产量也是相对有限的。至今尚没有具有良好成膜性的秸秆基粉末作为地
技术实现思路
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技术实现思路
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1、为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种缓释尿素型可喷涂秸秆基粉末地膜制备方法，该制备方法使用农用废弃物秸秆为原料、成本低、制备方法简单，易于市场推广应用。
2、本专利技术还提供一种缓释尿素型可喷涂秸秆基粉末地膜，该产品既可以作为地膜来使用，即具有对土壤的保温和保湿效果，同时又可以作为尿素缓释肥料来使用，达到降低尿素的释放速率和持续为农作物提供氮肥的效果。
3、本专利技术还提供一种缓释尿素型可喷涂秸秆基粉末地膜在农用缓释肥料和农用地膜方面的应用。
4、本专利技术的具体方案如下：
5、一种缓释尿素型可喷涂秸秆基粉末地膜的制备方法，其制备步骤如下：
6、(1)将秸秆粉末与naoh溶液混合，并在室温下搅拌反应0.5-1.5h，搅拌速度为100-300r/min，然后将所得混合液过滤，将过滤出的秸秆粉末用水反复洗涤至滤液呈中性，再将秸秆粉末在50-65℃下干燥至恒重，得到碱液处理过的秸秆粉末，其中，秸秆粉末的大小为40-200目，naoh溶液的浓度3.0-6.5wt％，秸秆粉末与naoh溶液的质量比1:(7-11)；
7、(2)将步骤(1)得到的碱液处理过的秸秆粉末和尿素溶液在室温下搅拌0.5-2.5h，搅拌速度为50-200r/min，得到混合液a，其中尿素溶液的浓度为5-25wt％，碱液处理过的秸秆粉末和尿素溶液的质量比为1：(10-12)；
8、(3)室温下将甲醛溶液边搅拌边滴加到步骤(2)得到的混合液a中，滴速为每1-5秒1滴，待甲醛溶液全部滴加完成后，将混合液的温度升至60-75℃，然后在此温度下继续恒温搅拌反应1.5-4.0h，然后将混合液中的液体经离心清除后，得到固体粉末b，其中所述甲醛溶液的浓度为37wt％，所述甲醛溶液和混合液a的质量比为1:(9-12)，所述搅拌的搅拌速度为50-100r/min；
9、(4)将步骤(3)得到的固体粉末b与pva溶液在室温下混合和搅拌0.2-1.0h，搅拌速度为50-200r/min，然后将所得混合液过滤，过滤出的固体在50-60℃下干燥至2-5h，即得到作为缓释尿素型可喷涂秸秆基粉末地膜的固体粉末，其中，pva溶液的浓度为3-15wt％，步骤(3)得到的固体粉末b与pva溶液的质量比为1:(5-9)。
10、本专利技术的进一步设计在于：
11、步骤(1)中所述的naoh溶液的浓度5.0wt％，秸秆粉末与naoh溶液的质量比1:9。
12、步骤(2)中所述的尿素溶液的浓度为15wt％，碱液处理过的秸秆粉末和尿素溶液的质量比为1：11。
13、步骤(3)中所述的甲醛溶液和混合液a的质量比为1:10.5。
14、步骤(4)中所述的pva溶液的浓度为9wt％，步骤(3)得到的固体粉末b与pva溶液的质量比为1:7。
15、步骤(1)-(4)中所用到的水为去离子水。
16、本专利技术还提供以秸秆粉末为原料且由上述制备方法制得的一种缓释尿素型可喷涂秸秆基粉末地膜的制备方法，以及该产品在农用缓释肥料方面和农用地膜方面的双功能应用。
17、相比现有技术，本专利技术具有如下优点：
18、本专利技术以农业生产中产生的大量废弃物秸秆为原料制备了一种可喷涂的粉末，该粉末可吸收土壤中的水份，在水分子作用下粉末中的成膜物质聚乙烯醇溶出，溶出的聚乙烯醇将秸秆粉末连接成一个整体的复合膜，粉末中的尿素也在水分子作用下溶出向外缓释，缓释出来的尿素一部分进入土壤作为促进作物成长的营养物质，少部分留在复合膜中的尿素则对溶出的聚乙烯醇高分子链起交联作用，使复合膜具有一定耐水性，复合膜的形成大大降低了秸秆粉末之间的空隙，进而有效降低土壤中的水份和热量向外的散失率，从而使形成的秸秆基粉末地膜具有良好的土壤保温和保湿效果。本专利技术赋予了秸秆粉末具有在土壤表面良好的成膜性，制备方法简单，实现了对废弃的生物质秸秆资源可再生利用，达到了变废为宝的效果。效果实施例试验结果说明，本专利技术制备的缓释尿素型可喷涂秸秆基粉末地膜产品确实具有可喷涂性，使用方便快捷，降低了施工成本；本专利技术产品还具有在土壤表面成膜功能，进而起到对土壤的保水和保温效果；本专利技术产品也具有尿素缓释功能，并产生了较好地提高青菜产量的效果。本专利技术产品被称为秸秆基粉末地膜，这一命名参考了液体地膜的命名方式，液体地膜在土壤表面成膜前为液体，而本专利技术产品在土壤表面成膜前为秸秆基粉末，因此这里被称之为秸秆基粉末地膜。
19、本专利技术的工作原理分析如下：
20、1、本专利技术步骤(1)是将秸秆粉末与naoh溶液混合。秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素分子交织而成，秸秆自身含有大量的孔隙。碱性溶液可以清除秸秆粉末表面的蜡质、果胶和细胞壁间的木质素等，使得秸秆表面的纤维孔隙暴露出来。附图1数据显示碱液处理过的秸秆粉末(sa)的孔隙体积比没有经碱液处理过的秸秆粉末(pristine straw)的孔隙体积增加了41.3％，前者的质量比后者的质量减轻了6.9％，这说明秸秆粉末在碱液处理后确实有物质被溶出，同时孔隙显著变大。
21、2、本专利技术步骤(2)是将碱液处理过的秸秆粉末和尿素溶液混合。由于碱液处理过的秸秆粉末表面富有大量的孔隙，孔隙内壁的纤维素和半纤维素分子富有大量的羟基，这样的秸秆孔隙本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种缓释尿素型可喷涂秸秆基粉末地膜的制备方法，其制备步骤如下：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)中所述的NaOH溶液的浓度3.0-6.5wt％，秸秆粉末与NaOH溶液的质量比1:(7-11)。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(2)中所述的尿素溶液的浓度为5-25wt％，碱液处理过的秸秆粉末和尿素溶液的质量比为1：(10-12)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(3)中所述的甲醛溶液的浓度为37wt％，所述甲醛溶液和混合液A的质量比为1:(9-12)。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(4)中所述的PVA溶液的浓度为3-15wt％，步骤(3)得到的固体粉末B与PVA溶液的质量比为1:(5-9)。
6.根据权利要求1-5任一项所述制备方法，其中，所用到的水为去离子水。
7.权利要求1-6任一项所述制备方法制得的一种缓释尿素型可喷涂秸秆基粉末地膜。
8.权利要求7所述的一种缓释尿素型可喷涂秸秆基粉末地膜在农用缓释肥料和农用地膜方面的应用。p>...
【技术特征摘要】
1.一种缓释尿素型可喷涂秸秆基粉末地膜的制备方法，其制备步骤如下：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)中所述的naoh溶液的浓度3.0-6.5wt％，秸秆粉末与naoh溶液的质量比1:(7-11)。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(2)中所述的尿素溶液的浓度为5-25wt％，碱液处理过的秸秆粉末和尿素溶液的质量比为1：(10-12)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(3)中所述的甲醛溶液的浓度为37wt％，所述甲...
【专利技术属性】
技术研发人员：李文卓，张佳波，马军，王琚，李博，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：
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