【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可降解塑料薄膜的生产技术，尤其是一种可控降解地膜制备及其降解方法。
技术介绍
1、目前的可降解塑料技术有：添加母料类的光降解、微生物降解以及混合方式，也有使用pbat、pla的可降解母料方式，但降解效果都与环境因素有关，或者成本较高。
2、目前降解农地膜主要分为：生物降解、光降解或生物加光降解，这些降解地膜部是通过添加降解剂来促进地膜的降解，但都存在一些问题，比如cn201410065584-生物降解地膜的制备方法，一、按重量比例配料，取聚乙烯:55~60份；木薯淀粉:17~20份；玉米淀粉:18~22份；多元生物提降剂:5~10份。所述聚乙烯，按重量比例:70-50:68-90份，1f7b:10<32份。所述多元生物提降剂，按重量比例：交联剂：0~80份；降解促进剂：20~40份。所述交联剂为双叔丁过氧异丙基苯、六偏磷酸钠、三偏磷酸钠或三聚磷酸钠中的一种或两种任意组合。所述降解促进剂包括玉米油、葵花籽油、环氧大豆油或硬脂酸锰一种或两种任意组合。二、生产步骤如下：a.降解母粒混合；b.降解母粒造粒；c.吹塑制成薄膜；d.生物降解地膜开孔；e.生物降解地膜收卷封装入库。这种地膜存在埋在土中的部分由于微生物生长繁衍较快，地膜分解较快，而暴露在空气中的部分分解比较慢的缺点。
3、还有一种光降解地膜，比如cn201510977620-一种光降解聚氯乙烯地膜制作方法及产品，公开了一种光降解聚氯乙烯地膜制作方法，一、制备氧化石墨：以石墨粉为原料制备氧化石墨。二、制备石墨烯：取一定量的氧化石墨放入去
4、我司濮阳市四季青塑料制品有限公司申请的专利cn108513844b一种单向渗水自粉碎地膜生产及使用方法，在聚乙烯地膜配方，即低密度线性聚乙烯100%中加入质量分数比为0.8%~5%的十二碳醇酯、0.03%~0.05%的α环糊精，这些质量分数，通过定量输送器按照比例加入螺杆挤出机通过上牵引由模口中部通风吹出，不用加水，模口温度控制在250℃~260℃，α环糊精的环装空穴结构具有在吹塑出模头后风力定向：大口向里，小口向外，小口4.04.7a°，大口5.36.0 a°，十二碳醇酯的沸点为250℃，超过250℃时开始沸腾，≤10%以蒸汽形式通过扩张的环糊精形成的空穴，冲出膜基体；收卷前切开，膜筒里侧标记为正面，收卷。该专利技术利用十二碳醇酯的挥发产生微孔促使膜自粉碎，后期我们发现，其挥发速度受环境温度影响较大，无法完全控制。
5、以上技术皆为可降解地膜，如何控制其降解速度及降解时间，仍然是个难题， 其中cn106957478b降解时间可控的农用降解地膜及其制备方法，涉及一种降解时间可控的农用降解地膜及其制备方法，该方法主要包括预混料的制备和吹膜两大步骤，本专利技术制备方法所采用的原料和其他现有方法所采用的光稳定剂、抗氧剂比较，降解抑制效果显著。原料混合均匀后，在降解地膜吹塑机组上吹制成膜，吹膜温度比生产普通塑料地膜低58℃，制成厚度为0.0080.012mm的地膜，地膜根据农作物的生长规律，降解诱导调控时间45、60、90、120天。其是通过调节添加助剂的用量来控制降解诱导时间，所以一旦产品生产出来之后，就无法再通过后期使用时调整降解时间。与此技术相似的还有cn112262695a-三层复合高阻隔可控全生物降解地膜及其制备方法。
6、也有利用塑料降解溶液，即利用催化剂使得塑料制品迅速有效降解的制剂。目前针对塑料降解制剂的研究并不多，且现有的塑料降解溶液一般需要用相应的容器装置盛放，将需要降解的塑料制品投入其中，在一定的处理条件下进行降解。例如中国专利申请cn109776857a公布的等离子体塑料降解装置及其降解溶液配方，所述降解溶液配方由溶剂、催化剂和反应物组成。降解溶液盛放在等离子体塑料降解装置的反应腔体内，利用高压正弦波脉冲溶液瞬间气化产生的气体在电场的作用下产生等离子体等条件，将送入放电区域的塑料颗粒高效分解。
7、对于地膜降解而言，这种降解方式并不适用。cn115946422ahyperlink "https://www.patenthub.cn/patent/cn115946422a.html?ds=all"一种降解可控的hyperlink"https://www.patenthub.cn/patent/cn115946422a.html?ds=all"pbathyperlink "https://www.patenthub.cn/patent/cn115946422a.html?ds=all"基生物降解地膜及其制备、使用方法，提出根据作物的生长周期通过地膜结构结合塑料地膜降解液，有效地控制膜降解时间，且保证作物生长对温湿需求。膜结构包括基底层、支撑层和加强层；基底层为改性淀粉和pbat复合改性材料，可通过土壤中微生作用促进地膜分解；支撑层为pbat、pe、改性淀粉共混材料，保证地膜的韧性、气密性和防水性，保证作物生长所需温湿度，同时具有较好的机械强度，适用农艺操作；加强层主要成分为pe，可防止地膜降解过快，使降解周期与作物生长周期匹配，具有良好的推广前景和经济价值。其塑料地膜降解液配合地膜的结构，结合作物的农艺栽培模型，达到有效控制地膜降解时间与作物生长周期匹配的目的。降解液a剂为聚氧化铝，使地膜表层的pe在受到光照作用时降解，解决pe降解时间长的问题；降解液b剂为贝莱斯芽孢杆菌，其能够在pe表面定殖，进一步使地膜表层和中间层中的pe劣化分解，进而达到完全降解的目的；降解液c剂为酵母菌，其可将体系中嵌入的改性淀粉降解；通过喷施地膜降解液的量和次数，结合地膜性能检测，进一步控制地膜的降解程度，并结合温湿度传感设备达到控制地膜降解时间与作物生长周期匹配。但其需要多次喷洒，操作复杂。
8、靛蓝是一种天然的染料，毒性较小，天然靛蓝取自于板蓝根等天然植物，广泛应用于牛仔、民族特色衣物的染色。其自身不溶于水，严格来说属于颜料，但可以在还原剂的作用下生成溶于水的隐色体钠盐，并对纱线或织物织物上染。目前已经被广泛应用于纱线织物染色，但没见将此原理用于可降解地膜。
9、另外检索发现，也有把靛蓝作为一种填充剂，利用的是其植物自身可降解的属性，而不是将靛蓝及其隐色体的转换作为塑料本身降解的直接原因。比如cn105199333a一种植物染色高填充可降解塑料， 公开了一种植物染色高填充可降解塑料，其包含以下重量份数的原料：生物降解材料25~80本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可控降解地膜制备及其降解方法，其特征是：它是利用靛蓝等还原染料在还原剂作用下“不可溶于水颜料→可溶于水染料”的原理，将靛蓝制作成色颗粒，加入到普通设备、普通工艺生产的地膜中，在正常使用过程中靛蓝为不溶于水的颜料，填充在PBAT等可降解塑料中间，起到填充支撑作用，不影响其使用期限，待地膜使用结束后，向地膜上喷洒还原液，将固体还原成液态的隐色体钠盐进入土壤中,从而使地膜产生刻蚀缺陷，加速其降解。
2.根据权利要求1所述的一种可控降解地膜制备及其降解方法，其特征是：将靛蓝研磨成0.001~0.008mm的细粉，然后制造成含有5~40%（质量分数，下同）靛蓝的母料颗粒，其它60~95%PBAT，及其它填充料，如聚乙烯蜡、碳酸钙、炭黑等，加热熔融之后再拉丝切粒。
3.进一步地，将靛蓝研磨成0.006~0.008mm的细粉，然后制造成含有20%靛蓝的母料颗粒，其它70%料为PBAT，及1%聚乙烯蜡、5%碳酸钙、4%炭黑，加热187℃熔融之后再拉丝切粒。
4.根据权利要求1所述的一种可控降解地膜制备及其降解方法，其特征是：在进入吹膜机之前使用搅拌机搅
5.根据权利要求1所述的一种可控降解地膜制备及其降解方法，其特征是：使用结束时喷洒还原液，其还原液组成为5~10%二氧化硫脲，其含量≥99%。或其它还原剂，如连二亚硫酸钠，其含量≥85%，这两个是要弱碱性的条件下使用的还原剂，配合使用5~10%碳酸氢钠或碳酸钠，溶解成水溶液，也可以用氨水或其它碱替代，其加入量控制以将所有还原剂溶解后保持弱碱性为目的。也可使用酸性的还原剂，如甲醛合次硫酸氢钠，其含量≥98%，其还原液组成为5~10%二氧化硫脲，需要配合草酸或醋酸一起使用，加入量控制以将所有还原剂溶解后保持弱酸性为目的。可应用在盐碱土地上，防止增加土地的盐碱程度；
6.根据权利要求5所述的一种可控降解地膜制备及其降解方法，其特征是：实验结果，分别经过0天、30天、60天、90天喷洒还原液，与未喷洒对比。其还原液组成为8%二氧化硫脲，9%碳酸钠的水溶液，均匀喷洒至地膜表面，控制为每平方20g还原液；通过上述实验可知，喷洒还原液后，对比未喷洒还原液的地膜，喷洒越早，总降解时间越短；随着喷洒时间延后，喷洒后降解更快，总降解时间虽有增长，但都低于未喷洒的总降解时间135天。
...【技术特征摘要】
1.一种可控降解地膜制备及其降解方法，其特征是：它是利用靛蓝等还原染料在还原剂作用下“不可溶于水颜料→可溶于水染料”的原理，将靛蓝制作成色颗粒，加入到普通设备、普通工艺生产的地膜中，在正常使用过程中靛蓝为不溶于水的颜料，填充在pbat等可降解塑料中间，起到填充支撑作用，不影响其使用期限，待地膜使用结束后，向地膜上喷洒还原液，将固体还原成液态的隐色体钠盐进入土壤中,从而使地膜产生刻蚀缺陷，加速其降解。
2.根据权利要求1所述的一种可控降解地膜制备及其降解方法，其特征是：将靛蓝研磨成0.001~0.008mm的细粉，然后制造成含有5~40%（质量分数，下同）靛蓝的母料颗粒，其它60~95%pbat，及其它填充料，如聚乙烯蜡、碳酸钙、炭黑等，加热熔融之后再拉丝切粒。
3.进一步地，将靛蓝研磨成0.006~0.008mm的细粉，然后制造成含有20%靛蓝的母料颗粒，其它70%料为pbat，及1%聚乙烯蜡、5%碳酸钙、4%炭黑，加热187℃熔融之后再拉丝切粒。
4.根据权利要求1所述的一种可控降解地膜制备及其降解方法，其特征是：在进入吹膜机之前使用搅拌机搅拌母料和其它主料6min以上,以使其中靛蓝颗粒均匀分布，母料在整体塑料中的添加量为20%，其它为pbat，控制塑料中含靛蓝量为4%，三段螺杆温度分别为180℃、200℃、220...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵红阳，秦国星，赵怀玉，赵绪伟，王春梅，张嘉苗，
申请(专利权)人：濮阳市四季青塑料制品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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