植物纤维地膜的制作方法

本实用新型涉及一种植物纤维地膜，属于农业地膜领域。

背景技术：

农用聚乙烯地膜在农业生产中增效已被社会广泛重视和认可，成为需求量极大和不可缺少的生产资料。地膜能够提高地温、保水、保土、保肥、提高肥效，而且还具有灭草、防病虫、抑盐保苗等多项功能。但由于塑料地膜使用后的碎片残留在土壤中不可分解，从而破坏了土壤结构，使原来被誉为“白色革命”的聚乙烯地膜变成了“白色灾害”。世界上许多国家就积极的寻找聚乙烯地膜的替代品，以达到农业持续稳定增产的目的。

植物纤维地膜具有良好的生物降解性，价格低廉且可再生、安全环保，具有广阔的应用前景。但是，植物纤维地膜强度差、易破损的特性给机械铺设地膜带来诸多不便，同时破损的地方保温效果差、滋生杂草。上述问题限制了纤维地膜在农业生产中的广泛应用。因此，农业地膜领域中对于具有高强度的植物纤维地膜仍然存在需求。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种植物纤维地膜，该纤维地膜具有强度高、保温保湿性能好、无毒、可自然降解和很好的生物相容性等特点。

具体地，本实用新型提供了一种植物纤维地膜，其包括：第一植物纤维层，增强材料层和第二植物纤维层，其中增强材料层包括网状材料或线型材料，并且其中增强材料层位于第一植物纤维层和第二植物纤维层之间。

在一个实施方案中，所述线型材料包括尼龙绳、棉纱绳、麻绳、合成纤维绳、植物纤维绳或塑料绳。在一个实施方案中，线型材料的绳间间距可以是20-50cm，例如25cm、30cm、35cm、40cm或45cm。

在一个实施方案中，所述网状材料包括尼龙网、棉纱网、麻网、合成纤维网、植物纤维网或塑料网。在一个实施方案中，网状材料的孔径可为5cm-15cm，例如8cm、10cm或12cm。丝径可为0.05-0.3mm，例如0.1mm或0.2mm。如本实用新型所述，术语“丝径”是指网状材料中形成网状结构的线材的直径。

在一个实施方案中，植物纤维层是由木浆、秸秆浆、草浆、麻浆、苇浆、蔗浆、竹浆或废纸纸浆制成的。在一个实施方案中，秸秆浆可包括玉米秸秆浆、小麦秸秆浆、水稻秸秆浆或大豆秸秆浆。

本实用新型的植物纤维地膜定量为30～60g/㎡；地膜厚度为0.2mm～0.5mm，例如0.3mm或0.4mm；拉伸负荷可达到40n～80n；断裂伸长率可达3％～5％；透光率达到50％～70％；透气性达2800mm/s～5600mm/s；完全降解时间小于100天。如本实用新型所述，术语“植物纤维地膜定量”是指每平方米地膜的重量。

本实用新型的植物纤维地膜可通过以下方法生产，该方法包括以下步骤：

(1)将植物纤维原料送入碎浆机以得到浆料，将浆料送入浆池中，然后将浆池中的浆料依次经过高浓磨、浆池、高浓除渣器、低浓磨、低浓除渣器、压力筛、洗浆机、储浆池、调浆箱后送入抄纸机；

(2)将线性材料装入卷线辊，或者网状材料装入卷网辊；

(3)通过抄纸机，将线型材料和/或网状材料夹入两层植物纤维层中间，抄造制成高强度植物纤维地膜。

所述的植物纤维原料包括木浆、秸秆浆、草浆、麻浆、苇浆、蔗浆、竹浆或废纸纸浆。秸秆浆包括玉米秸秆浆、小麦秸秆浆、水稻秸秆浆或大豆秸秆浆。

上述以植物纤维原料为基础原料，采用线性材料或网状材料增强手段，抄造的植物纤维地膜具有以下优点：强度高、紧密度高，透光性较好。物理机械性能显著提升，其中，大大减少了“白色污染”和农膜残留，覆盖效果优于塑料农膜，生产过程中清洁无污染。

附图说明

图1显示了根据本实用新型的一种实施方案的植物纤维地膜结构图。

图2显示了根据本实用新型的另一种实施方案的植物纤维地膜结构图。

图3显示了植物纤维地膜的生产流程图。

具体实施方式

现参照说明书附图进一步说明本实用新型，然而，应当理解，这些说明仅仅是示例性的，而非限制性的。

图1显示了本实用新型的一种植物纤维地膜，其由第一植物纤维层、网状材料增强层和第二植物纤维层组成，其中网状材料增强层位于第一和第二植物纤维层之间。其中第一植物纤维层、网状材料增强层和第二植物纤维层通过抄造机复合在一起。

图2显示了本实用新型的另一种植物纤维地膜，其由第一植物纤维层、线型材料增强层和第二植物纤维层组成，其中线型材料增强层位于第一和第二植物纤维层之间。其中第一植物纤维层、线型材料增强层和第二植物纤维层通过抄造机复合在一起。

图3显示了生产本实用新型的植物纤维地膜的示例性工艺，其包括以下步骤：

(1)将植物纤维原料称重后送入水力碎浆机，将浆料送入浆池中，然后将浆池中的浆料依次经过高浓磨、浆池、高浓除渣器、低浓磨、低浓除渣器、压力筛、洗浆机、储浆池、调浆箱后送入抄纸机系统的1号成型部，以产生植物纤维层；

(2)将线性材料装入卷线辊，或者将网状材料装入卷网辊；

(3)将1号成型部产生的植物纤维层与线性材料和网状材料进行复合，以将线型材料和/或网状材料夹入植物纤维中间层，然后进入2号成型部，依次通过压榨部、烘缸部、卷膜机和复卷机后，抄造制成高强度植物纤维地膜。

本实用新型制备的高强度纤维地膜的力学性能得到极大改善，拉伸负荷有较大程度的提高，从而可以改善纤维地膜使用过程中的断裂现象，便于大面积使用，尤其是机械化耕作。

实施例

实施例1：

第一步，将竹浆(采购自贵州赤天化纸业的本色竹桨浆板)加入zfs8型水力碎浆机中，竹浆原料全部离解后启动100xj80-16型抽浆泵，根据浆浓情况调节白水量，保证浆浓在8～12％之间。注意观察浆池的液位。

第二步，启动zgm1000型高浓磨，启动100xj80-16抽浆泵进行高浓磨浆，控制打浆度在20～25°sr。通过高浓除渣后进入dd-20型低浓磨，磨浆，控制打浆度在35～40°sr。

第三步，磨好的浆料依次通过dn45型低浓除渣器、xruv2.0型压力筛、zzjx-401型双网挤浆机后进入储浆池。

第四步，通过调浆箱控制上浆浓度0.3～1.2％，进入宽幅为2400mm的双网六缸2400型抄纸机，将直径为0.2mm麻绳装入卷绳辊，共6组卷绳辊，卷绳辊间距为40cm，通过1号圆网成型部和通过2号圆网成型部，将麻绳夹在2层竹浆之间，形成层压复合纤维膜。

第五步，麻绳和竹浆复合成型后依次通过压榨部和烘干部后进行复卷。得到40g/㎡高强度植物纤维地膜。地膜厚度0.4mm，拉伸负荷64n，断裂伸长率可达4.6％，透光率达到65％，透气性达3600mm/s，完全降解时间80天。

实施例2：

第一步，将麦草浆(采购山东泉林纸业有限公司)加入zfs8型水力碎浆机中，麦草浆全部离解后启动100xj80-16抽浆泵，根据浆浓情况调节白水量，保证浆浓在8～10％之间。注意观察浆池的液位。

第二步，启动zgm1000型高浓磨，启动抽浆泵进行高浓磨浆，控制打浆度在22～26°sr。通过高浓除渣后进入dd-20型低浓磨浆，控制打浆度在36～42°sr。

第三步，磨好的浆料依次通过dn45型低浓除渣器、xruv2.0型压力筛、zzjx-401型双网挤浆机后进入储浆池。

第四步，通过调浆箱控制上浆浓度0.5～1.2％，进入宽幅为2400mm的双网六缸2400型抄纸机，将尼龙网装入卷网辊，尼龙网宽幅为2400mm，孔径10cm，丝径0.2mm，通过1号圆网成型部和通过2号圆网成型部，将尼龙网夹在2层竹浆之间，形成层压复合纤维膜。

第五步，麦草浆和尼龙网复合成型后依次通过压榨部和烘干部后进行复卷。得到50g/㎡高强度植物纤维地膜。地膜厚度0.5mm，拉伸负荷58n，断裂伸长率可达4.1％，透光率达到61％，透气性达3450mm/s。

实施例3：

第一步，将进口俄罗斯木浆加入zfs8型水力碎浆机中，木浆全部离解后启动100xj80-16抽浆泵，根据浆浓情况调节白水量，保证浆浓在8～10％之间。注意观察浆池的液位。

第二步，启动zgm1000型高浓磨，启动抽浆泵进行高浓磨浆，控制打浆度在20～26°sr。通过高浓除渣后进入dd-20型低浓磨浆，控制打浆度在32～42°sr。

第三步，磨好的浆料依次通过低dn45型浓除渣器、xruv2.0型压力筛、zzjx-401型双网挤浆机后进入储浆池。

第四步，通过调浆箱控制上浆浓度0.5～1.2％，进入宽幅为2400mm的双网六缸2400型抄纸机，将锦纶网装入卷网辊，锦纶网宽幅为2400mm，孔径12cm，丝径0.1mm，通过1号圆网成型部和通过2号圆网成型部，将锦纶网夹在2层竹浆之间，形成层压复合纤维膜。

第五步，木浆和锦纶网复合成型后依次通过压榨部和烘干部后进行复卷。得到40g/㎡高强度植物纤维地膜。地膜厚度0.4mm，拉伸负荷72n，断裂伸长率可达4.3％，透光率达到64％，透气性达3680mm/s。

实施例4：

高强度纤维地膜使用效果如下：

与无地膜覆盖相比，本实用新型的高强度纤维地膜(由实施例3制备)覆盖的玉米根部各指标都有很大程度的增长，其中地下部鲜重增长了58％，地下部干重增长了28％，根长度平均增长了56％，根总体积平均增长了82％，根总面积平均增长了72％，根平均直径增长了20％。由此可见，高强度纤维地膜明显促进了玉米的根部生长。

该高强度纤维地膜与塑料薄膜相比，高强度纤维地膜显著降低病毒病发生率，塑料地膜覆盖植株病毒病达28％，不覆盖地膜40％，而覆盖高强度纤维地膜的病毒病发生率只有8％。并且所述高强度纤维地膜土壤湿度与覆盖塑料地膜无差异，但高强度纤维地膜能保持根域土壤温湿度的相对恒定。

应理解，以上描述仅为示例性的，而非限制性的。本领域技术人员能够在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，对本实用新型进行修改和改变。本实用新型的保护范围以权利要求书记载的范围和其等同范围为准。