专利名称：可生物分解除草地膜母粒、除草地膜及其制备方法
技术领域：
本发明属于农用薄膜领域，具体涉及一种可生物分解除草地膜及其制备方法。
背景技术：
塑料农用地膜对土壤具有保墒和增温作用，随之为农业带来增产丰收，已在我国被誉为农业上集化肥和种子之后的第三次革命。我国目前也是世界上农用地膜生产和使用量最多的国家，为其他所有国家使用量总和的1.6倍。然而，地膜覆盖栽培技术给农业增产增收带来巨大经济效益的同时，普通地膜因无法回收再利用，随之给土壤和环境造成严重的白色污染问题，连年使用普通地膜导致残膜逐年累积于土壤耕层，造成土壤板结、通透性变差、根系生长受阻，后茬作物减产。此外， 普通地膜覆盖作物后，形成了一个膜内相对高温高湿的生态环境，既有利于作物萌芽生长， 亦有利于杂草的滋生，杂草与作物争水、争肥，以致影响作物的正常生长，因此，农户一般采用先喷施除草剂后盖普通地膜的做法。但喷除草剂盖普通地膜的操作方式费工费时，且容易破坏封闭药层，降低除草效果；同时，由于喷施除草剂的用量难以控制，容易造成作物药害、污染土壤，或出现因用量不够杂草丛生的现象；另外，在一些缺水地区，取水十分困难， 也难以进行芽前喷施除草剂。具有除草功能的可生物分解地膜是在地膜具有可生物分解功能的基础上增加地膜的除草功能，从而使地膜具有可生物分解和除草的复合功能，因此能达到更好的除草效果，并且使用完后能被微生物分解，不会产生残膜污染。中国发明专利CN1244M9A“一种可除草又可降解的聚乙烯地膜及其生产方法和用途”，其制备方法是采用聚乙烯树脂，加入降解剂、除草剂而使其具有降解的功能；中国发明专利CN1260115A “一种广效除草降解地膜及其生产方法和用途”，其制备方法也是采用降解剂使聚乙烯地膜具有降解功能，将除草剂与聚乙烯在双螺杆挤出机中进化混合加工吹膜，使其具有除草功能。但目前的除草降解地膜主要采用的是聚乙烯树脂来制备，不具有生物分解的功能，而且由于采用聚乙烯制备除草降解地膜，受聚乙烯加工温度高的影响，其可供选择的除草剂种类有限，且加工过程中会造成除草剂的损耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可生物分解除草地膜母粒和用这种除草地膜母粒制造的可生物分解除草地膜，其为易于工业化生产的环保型可生物分解除草地膜。本发明的目的通过以下技术方案来实现
一种可生物分解除草地膜母粒，其特征在于包含有如下重量比例的组分 可生物分解树脂 10 90%、 除草剂2 80%、
偶联剂0. 5 10%、
加工助剂0. 5 10%。
其中，可生物分解树脂包括聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、二氧化碳-环氧丙烷共聚物(PC)以及苯二甲酸丁二醇-co-聚己二酸丁二醇共聚酯(BAT)的其中之一或两种组合。除草剂包括2甲4氯、2甲4氯丁酸乙酯、2甲4氯硫代乙酯、2，4-滴、吡氟禾草灵、 精吡氟禾草灵、喹禾灵、精喹禾灵、甲草胺、乙草胺、丙草胺、丁草胺、异丙甲草胺、敌稗、异丙草胺、杀草胺、丙炔氟草胺、敌草隆、异丙隆、西玛津、莠去津、扑草净、嗪草酮、环嗪酮、异恶草酮、草甘膦、莎稗磷、五氯酚(钠)、麦草畏的其中之一或2种以上的复配除草剂。偶联剂包括硅烷类偶联剂(KH550)、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂、双金属偶联剂、木质素偶联剂、锡偶联剂、磷酸酯偶联剂。加工助剂可用PE腊(润滑剂)、硬脂酸、增塑剂、抗氧剂等。制作方法是将除草剂、 偶联剂、加工助剂与可生物分解树脂按比例置于混合釜中，在常温下混合5 — 50分钟；将混合好的原料在挤出机中进行挤出造粒，制备成可生物分解除草母粒。由上述这种可生物分解除草地膜母粒和可物分解高分子材料加工而成的可生物分解除草地膜，其特征在于可物分解除草地膜母粒与可物分解高分子材料的重量比为1 2 50，可生物分解除草地膜中除草剂的比例占0. 5 20%，可生物分解高分子材料包括上述制造可生物分解除草地膜母粒中使用的可生物分解树脂和部分淀粉及纤维素。制作方法是将可生物分解除草母粒与可生物分解高分子材料按传统的塑料吹塑加工工艺进行加工即得到甘蔗专用可生物分解除草地膜。与已有的技术相比，本发明具有如下突出的实质性特点和显著的进步
1.将除草剂与低熔点的可生物分解树脂混合后进行造粒，所得到的除草母粒可以与可生物分解树脂混合后直接用于可生物分解除草地膜的制备，可有效减少加工过程中的除草剂损耗，并且不改变地膜的传统加工方法，简单易行；
2.本发明所制备的可生物分解除草地膜，制备过程中不需要加入降解剂，这种除草地膜在土壤中可自行降解，厚度最薄可达5微米，使用完后能在较短时间内完全生物分解，其物理机械性能达到聚乙烯地膜国家标准(GB13735-92)的要求，能满足机械化耕作的要求；
3.本发明所制备的可生物分解除草地膜特别适用于甘蔗种植，可大大提高甘蔗种植效率，在达到甘蔗生长要求以后能被分解、转化，不影响土壤的理化性质，不污染环境。
具体实施例方式下面用实施例对发明作进一步的说明。 实施例一、除草母粒的制备
将除草剂、PE蜡和可生物分解树脂按照表1的配比在高速混合机中进行混合；在高速搅拌下，加入偶联剂(KH550)搅拌lOmin，得到除草母粒预混物。将除草母粒预混物在100°C_200°C下在单螺杆挤出机进行挤出造粒，制得可生物分解除草母粒。偶联剂可按现有技术选用，例如可选用硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂、双金属偶联剂、木质素偶联剂、锡偶联剂、磷酸酯偶联剂；PE蜡为加工助剂，也可选用硬脂酸、增塑剂、抗氧剂等。二、除草地膜的制备
按照表2的可生物分解除草母粒和各可生物分解高分子材料配比，将可生物分解高分子材料和可生物分解除草母粒在混合釜中预混合，用吹膜机对预混物进行吹塑成型加工， 将吹膜机各区温度控制在100°C-200°C下，控制主机转速及牵引速度即制得不同厚度的可生物分解除草地膜。表1各实施例的生物分解除草母粒的原材料比例
权利要求
1.可生物分解除草地膜母粒，其特征在于包含有如下重量比例的组分可生物分解树脂 10 90%、除草剂2 80%、偶联剂0. 5 10%、加工助剂0. 5 10% ；其中，可生物分解树脂包括聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、二氧化碳-环氧丙烷共聚物(PPC)、以及苯二甲酸丁二醇-co-聚己二酸丁二醇共聚酯(PBAT)的其中之一或两种组合。
2.根据权利要求1所述的可生物分解除草地膜母粒，其特征在于所述除草剂包括2 甲4氯、2甲4氯丁酸乙酯、2甲4氯硫代乙酯、2，4-滴、吡氟禾草灵、精吡氟禾草灵、喹禾灵、 精喹禾灵、甲草胺、乙草胺、丙草胺、丁草胺、异丙甲草胺、敌稗、异丙草胺、杀草胺、丙炔氟草胺、敌草隆、异丙隆、西玛津、莠去津、扑草净、嗪草酮、环嗪酮、异恶草酮、草甘膦、莎稗磷、五氯酚(钠)、麦草畏的其中之一或2种以上的复配除草剂。
3.—种可生物分解除草地膜母粒的制备方法，它包括如下步骤按权利要求1或2所述的组分比例将除草剂、偶联剂、加工助剂与可生物分解树脂置于混合釜中，在常温下混合 5 - 50分钟；将混合好的原料在挤出机中进行挤出造粒，制备成可生物分解除草母粒。
4.可生物分解除草地膜，其特征在于由如权利要求1或2所述的可生物分解除草地膜母粒和可生物分解高分子材料加工而成，可物分解除草地膜母粒与可物分解高分子材料的重量比为1 :2 50，可生物分解除草地膜中除草剂的比例为0. 5 20%，可生物分解高分子材料包括聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、二氧化碳-环氧丙烷共聚物(PPC)、以及苯二甲酸丁二醇-co-聚己二酸丁二醇共聚酯(PBAT)的其中之一或两种组合。
5.根据权利要求4所述的可生物分解除草地膜，其特征在于可生物分解高分子材料可用淀粉或纤维素进行填充，填充比例为5 60%。
6.一种可生物分解除草地膜的制备方法，它包括如下步骤按权利要求4或5所述的组分比例将除草母粒与可生物分解高分子材料按传统的塑料吹塑加工工艺进行加工成为可生物分解除草地膜。
全文摘要
本发明属于农用薄膜领域，提出可生物分解除草地膜及其制备方法，将除草剂与偶联剂、可生物分解树脂和加工助剂混合，在挤出机中进行挤出造粒，制得可生物分解除草母粒，这种除草母粒中含有可10～90%的生物分解树脂，2～80%的除草剂，可生物分解树脂包括PLA、PBS、PPC和PBAT；然后将可生物分解除草母粒与可生物分解高分子材料混合按传统的塑料吹塑加工工艺加工得到可生物分解除草地膜，这种除草地膜中除草剂的比例为0.5～20%，本方法制备的可生物分解除草地膜，能适应各地气候和土壤环境，满足植物生长发育所需增温保墒的要求，在达到使用要求后能自行被耕地环境中的微生物所分解；本发明制备方法简单易行，制备出的地膜能满足机械耕种的使用要求，具有广阔的应用前景。
文档编号C08K5/20GK102276966SQ201110218588
公开日2011年12月14日 申请日期2011年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者张文骅, 李瑞雪, 杨友军, 潘东英, 谢东, 郭永灿, 陈东城, 陈明周, 黄健, 黄瑶珠 申请人:广州甘蔗糖业研究所