本发明涉及一种聚丙烯防草、防寒布及其制备方法和应用。
背景技术：
传统pe(聚乙烯)地膜在为农业生产作出巨大贡献的同时，也因其化学成分不可降解而对土壤、环境造成百年污染，给农业可持续发展带来了严重危害。目前国内外厂家研制的光降解地膜、生物可降解地膜的技术研究虽有进展，但由于技术和原料的原因，没能突破自然降解的难题。有的降解只是表面意义上的分子裂解，其添加的化学成分还存在于土壤之中而无法根除，长期的裂解积累，看不见的化学物质对土壤、地下水源和农作物的危害无法治理。虽然有些厂家原料确实具备可降解条件，但为了达到地膜的相关技术要求，在制作过程中要进行蒸煮或者添加化学助剂进行后处理等，对周围的环境产生不同程度的污染，因使用了化学物质在使用中对土壤、农作物也存在严重危害。生态地布生产时不添加任何有害化学助剂、粘合剂，采用纺粘技术，原料熔融后直接铺丝成网。使用后可以自然降解形成腐植质，降解后不但无毒、无害、无污染，而且能改良土壤结构。
技术实现要素：
本发明的一个目的在于提出一种聚丙烯防草、防寒布的制备方法。
本发明的一种聚丙烯防草、防寒布的制备方法，包括如下步骤：s101：将云母与尿素按照重量比2：(0.8～1.2)混合，然后加入去离子水并超声分散2h～3h，再加入锡酸钠，并超声分散2h～3h，再加入硫酸锌水溶液并超声分散4h～6h，然后过滤并干燥，再在420℃～450℃温度下煅烧15min～30min，得到硫化锌-云母基阻燃剂；s102：将聚丙烯与成核剂、抗氧剂、分散剂和硫化锌-云母基阻燃剂在高速混合机中混合后再在双螺杆挤出机中挤出造粒；s103：将所述步骤s102得到的聚丙烯颗粒加热到130℃～180℃，然后通过喷丝板挤出、冷却及牵引，得到初纺纤维；s104：将所述初纺纤维在125℃～145℃温度下热处理8min～15min，然后在128℃～130℃温度下拉伸比例为180％～220％下进行拉伸；s105：将所述步骤s104得到的纤维在130℃～150℃温度下拉丝聚合成网，再用热轧法粘合成布，得到聚丙烯防草、防寒布。
本发明的聚丙烯防草、防寒布的制备方法，所述聚丙烯防草、防寒布由特殊材料组成，通风透气，不渗水，防霜雪及冻雨，高温下棚内自然通风，不烧梢，不烧果。盖后果树棚内温度、湿度相对稳定，自然调节，利于花芽分化，减少大小年机率。且果品着色好，返黄机率低。通风透气性好，可免搭竹架或铁架，节约材料，省时省工，降低投入成本。低温状态下减少棚内结冰机率，化保障低温地区果品质量，提高商品率，具有很好的商业前景。采用本发明的聚丙烯防草、防寒布，具有透气亲水、环保可降解的特点，克服了传统塑料地膜烫死蔬果、不可降解的缺点。具有透气、增温、保墒、免耕、增肥、防止和减少病虫危害等多种生理生态效应，可提高幼龄农作物成活率，加速生长、有利于开花结果和提高果实品质等显著作用；还具有节约用水、用电、用工、用肥和病虫防治费用等经济效果。
另外，本发明上述的聚丙烯防草、防寒布的制备方法，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述成核剂至少为取代芳基有机磷酸类和山梨醇类有机成核剂中的一种。
进一步地，在所述步骤s102中，在双螺杆挤出机中挤出造粒时，机头温度为210℃～230℃；螺杆温度为：一区172℃～175℃，二区175℃～178℃，三区178℃～181℃，四区182℃～185℃，五区187℃～190℃，六区192℃～195℃，七区197℃～200℃，八区202℃～208℃。
进一步地，在所述步骤s103中，牵引速率为15mm/min～60mm/min。
进一步地，在所述步骤s102中，双螺杆挤出机中挤出造粒时的螺杆转速为300r/min～400r/min。
进一步地，在所述步骤s101中，所述云母与所述去离子水的重量比为1:(8～10)，所述尿素与所述锡酸钠的质量比为2:(0.8～1.2)，所述硫酸锌水溶液的浓度为0.5mol/l～0.75mol/l；所述硫酸锌水溶液与所述去离子水的重量比为1：(5～6)。
进一步地，在所述步骤s101中，干燥的温度为40℃～60℃，干燥时间为2h～4h。
本发明的另一个目的在于提出所述的方法制备的聚丙烯防草、防寒布。
本发明的再一个目的在于提出所述的聚丙烯防草、防寒布在农林、畜牧业领域中的应用。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
pp纺粘无纺布是新一代环保材料，具有拒水、透气、柔韧、不助燃、无毒无刺激性、色彩丰富等特点。该材料若置于室外经自然分解，其最长寿命只有90天，置于室内在8年内分解，燃烧时无毒、无味、且无任何遗留物质，从而不污染环境，故环保由此而来。pp纺粘无纺布是一种不需要纺纱织布而形成的不织布、非织造布、纤维纸，一种是由定向的或随机的纤维而构成，经高温熔融、喷丝、铺纲、热压卷取连续一步法生产而成。因具有布的外观和某些性能而称其为布。没有经纬线，剪裁和缝纫都非常方便，而且质轻容易定型。pp纺粘无纺布是无纺布的一种，是用pp聚丙烯为原料，经过高温拉丝聚合成网，然后再用热轧法黏合成布的一种。由于工艺流程简单，产量大，对人体无毒无害。所以被广泛应用为医用卫生材料无纺布、农业用无纺布、工业用无纺布、包装材料用无纺布等各种领域。pp纺粘无纺布近几年已经逐步取代了聚氨酯聚合物，成为一种全新的环保材料，深受手工爱好者的喜爱。
实施例1
实施例1提出了一种聚丙烯防草、防寒布的制备方法，包括如下步骤：
(1)将云母与尿素按照重量比2：0.8混合，然后加入去离子水并超声分散3h，再加入锡酸钠，并超声分散2h，再加入硫酸锌水溶液并超声分散6h，然后过滤并干燥，再在420℃温度下煅烧30min，得到硫化锌-云母基阻燃剂。所述云母与所述去离子水的重量比为1:8，所述尿素与所述锡酸钠的质量比为2:1.2，所述硫酸锌水溶液的浓度为0.5mol/l；所述硫酸锌水溶液与所述去离子水的重量比为1：6。干燥的温度为40℃，干燥时间为4h。
(2)将聚丙烯与成核剂、抗氧剂、分散剂和硫化锌-云母基阻燃剂在高速混合机中混合后再在双螺杆挤出机中挤出造粒。在双螺杆挤出机中挤出造粒时，机头温度为210℃；螺杆温度为：一区175℃，二区175℃，三区181℃，四区182℃，五区190℃，六区192℃，七区200℃，八区202℃。双螺杆挤出机中挤出造粒时的螺杆转速为400r/min。所述成核剂至少为取代芳基有机磷酸类和山梨醇类有机成核剂中的一种。
(3)将所述步骤(2)得到的聚丙烯颗粒加热到130℃，然后通过喷丝板挤出、冷却及牵引，得到初纺纤维。牵引速率为60mm/min。
(4)将所述初纺纤维在125℃温度下热处理15min，然后在128℃温度下拉伸比例为220％下进行拉伸。
(5)将所述步骤(4)得到的纤维在130℃温度下拉丝聚合成网，再用热轧法粘合成布，得到聚丙烯防草、防寒布。
实施例2
实施例2提出了一种聚丙烯防草、防寒布的制备方法，包括如下步骤：
(1)将云母与尿素按照重量比2：1.2混合，然后加入去离子水并超声分散2h，再加入锡酸钠，并超声分散3h，再加入硫酸锌水溶液并超声分散4h，然后过滤并干燥，再在450℃温度下煅烧15min，得到硫化锌-云母基阻燃剂。所述云母与所述去离子水的重量比为1:10，所述尿素与所述锡酸钠的质量比为2:0.8，所述硫酸锌水溶液的浓度为0.75mol/l；所述硫酸锌水溶液与所述去离子水的重量比为1：5。干燥的温度为60℃，干燥时间为2h。
(2)将聚丙烯与成核剂、抗氧剂、分散剂和硫化锌-云母基阻燃剂在高速混合机中混合后再在双螺杆挤出机中挤出造粒。在双螺杆挤出机中挤出造粒时，机头温度为230℃；螺杆温度为：一区172℃，二区178℃，三区179℃，四区185℃，五区187℃，六区195℃，七区197℃，八区208℃。双螺杆挤出机中挤出造粒时的螺杆转速为300r/min。所述成核剂至少为取代芳基有机磷酸类和山梨醇类有机成核剂中的一种。
(3)将所述步骤(2)得到的聚丙烯颗粒加热到180℃，然后通过喷丝板挤出、冷却及牵引，得到初纺纤维。牵引速率为15mm/min。
(4)将所述初纺纤维在145℃温度下热处理8min，然后在130℃温度下拉伸比例为180％下进行拉伸。
(5)将所述步骤(4)得到的纤维在150℃温度下拉丝聚合成网，再用热轧法粘合成布，得到聚丙烯防草、防寒布。
实施例3
实施例3提出了一种聚丙烯防草、防寒布的制备方法，包括如下步骤：
(1)将云母与尿素按照重量比2：1混合，然后加入去离子水并超声分散2.5h，再加入锡酸钠，并超声分散2.5h，再加入硫酸锌水溶液并超声分散5h，然后过滤并干燥，再在435℃温度下煅烧23min，得到硫化锌-云母基阻燃剂。所述云母与所述去离子水的重量比为1:9，所述尿素与所述锡酸钠的质量比为2:1，所述硫酸锌水溶液的浓度为0.62mol/l；所述硫酸锌水溶液与所述去离子水的重量比为1：5.5。干燥的温度为50℃，干燥时间为3h。
(2)将聚丙烯与成核剂、抗氧剂、分散剂和硫化锌-云母基阻燃剂在高速混合机中混合后再在双螺杆挤出机中挤出造粒。在双螺杆挤出机中挤出造粒时，机头温度为220℃；螺杆温度为：一区174℃，二区177℃，三区179℃，四区184℃，五区189℃，六区194℃，七区199℃，八区205℃。双螺杆挤出机中挤出造粒时的螺杆转速为350r/min。所述成核剂至少为取代芳基有机磷酸类和山梨醇类有机成核剂中的一种。
(3)将所述步骤(2)得到的聚丙烯颗粒加热到155℃，然后通过喷丝板挤出、冷却及牵引，得到初纺纤维。牵引速率为37mm/min。
(4)将所述初纺纤维在135℃温度下热处理11min，然后在129℃温度下拉伸比例为200％下进行拉伸。
(5)将所述步骤(4)得到的纤维在140℃温度下拉丝聚合成网，再用热轧法粘合成布，得到聚丙烯防草、防寒布。
对比例1
对比例1提出了一种聚丙烯防草、防寒布的制备方法，对比例1与实施例1的区别仅在于对比例1不包括步骤(1)，在步骤(2)中不添加硫化锌-云母基阻燃剂，其余步骤和参数均相同。
对比例2
对比例2提出了一种聚丙烯防草、防寒布的制备方法，对比例2与实施例2的区别仅在于对比例2不包括步骤(1)，在步骤(2)中不添加硫化锌-云母基阻燃剂，其余步骤和参数均相同。
对比例3
对比例3提出了一种聚丙烯防草、防寒布的制备方法，对比例3与实施例3的区别仅在于对比例3不包括步骤(1)，在步骤(2)中不添加硫化锌-云母基阻燃剂，其余步骤和参数均相同。
对比例4
对比例4提出了一种聚丙烯防草、防寒布的制备方法，对比例4与实施例1的区别仅在于对比例4将聚丙烯替换为聚乙烯，其余步骤和参数均相同。
对比例5
对比例5提出了一种聚丙烯防草、防寒布的制备方法，对比例5与实施例2的区别仅在于对比例5将聚丙烯替换为聚乙烯，其余步骤和参数均相同。
对比例6
对比例6提出了一种聚丙烯防草、防寒布的制备方法，对比例6与实施例3的区别仅在于对比例6将聚丙烯替换为聚乙烯，其余步骤和参数均相同。
在柑橘种植过程中，分别采用实施例1-3和对比例1-6制备的防草防寒布，最终得到的坏果率(坏果占所有果子的百分比)结果见表1。
表1柑橘种植中采用各实施例与对比例的防草防寒布的坏果率
从表1中可以看出，采用本发明的聚丙烯防草、防寒布，能够提高果实品质，减少病虫危害等其他生态效应对产率的影响。
本发明的聚丙烯防草、防寒布的制备方法，所述聚丙烯防草、防寒布由特殊材料组成，通风透气，不渗水，防霜雪及冻雨，高温下棚内自然通风，不烧梢，不烧果。盖后果树棚内温度、湿度相对稳定，自然调节，利于花芽分化，减少大小年机率。且果品着色好，返黄机率低。通风透气性好，可免搭竹架或铁架，节约材料，省时省工，降低投入成本。低温状态下减少棚内结冰机率，化保障低温地区果品质量，提高商品率，具有很好的商业前景。采用本发明的聚丙烯防草、防寒布，具有透气亲水、环保可降解的特点，克服了传统塑料地膜烫死蔬果、不可降解的缺点。具有透气、增温、保墒、免耕、增肥、防止和减少病虫危害等多种生理生态效应，可提高幼龄农作物成活率，加速生长、有利于开花结果和提高果实品质等显著作用；还具有节约用水、用电、用工、用肥和病虫防治费用等经济效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。