一种可堆肥降解地膜及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及化工材料【技术领域】，尤其涉及到一种可堆肥降解地膜及其制备方法，所述可堆肥降解地膜包括以下重量的原料：降解聚酯24—28％，聚乙烯醇14—19％，聚羟基脂肪酸酯22—28％，聚丁二酸丁二醇酯16—27％，光稳定剂2—4％，黑色母料7—9％。本发明提供的可降解地膜，降解速度快，完全，强度高。本发明地膜外观无影响使用的气泡、斑点、褶皱、杂质、针孔等缺陷；耐用性好、强度高；降解周期短且降解完全，在覆膜后7天左右开始分解，此后分解速度加快，至5个月左右基本可以完全分解。由于该地膜降解速度快，对耕地没有污染，不会影响土壤结构，在帮助农民进一步提升产量的同时，确保土壤的肥沃度。
【专利说明】-种可堆肥降解地膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工材料【技术领域】，尤其涉及到一种可堆肥降解地膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 地膜，通常是透明或黑色的PE薄膜，也有绿、银色薄膜。常用于地面覆盖，具有提 高土壤温度，保持土壤水分、维持土壤结构，防止害虫侵袭作物和某些微生物引起的病害 等，促进植物生长的功能。可降解地膜利用生物降解、化学降解、光降解三种过程相互增效、 协同和连贯的作用制备的可以替代传统地膜的产品，可以实现降解无污染。目前，我国已经 成为世界上农膜市场和使用量最多的国家，并且正继续高速发展。
[0003] 目前生物可降解膜的主要研究方向在以淀粉、纤维素、木质素、蛋白质等有机质高 分子为基质，微生物合成型如PHB以及化学合成可降解材料如PLA、PBS、PVA等，以及生物 有机质与聚合物共混的可降解膜的制备。利用化学降解、生物降解、光降解的三种过程相互 增效、协同和连贯的作用。在化学结构上，通过新的高分子合成技术引入易分散的基团，易 断裂的化学键、易转移的原子或集团，或分子上连接或整体成分中掺合一些微生物可吞食 的成分。这样在光照、机械振荡或微生物的作用下使分子链断链，结构被破坏，然后很快在 自然中分解。从而达到不污染环境，可回收再利用的目的。
[0004] 目前，可降解地膜可以分为：（1)生物降解地膜含膜天然高分子地膜和化学合成 高分子基地膜；不足之处为：加工困难、力学性能差、耐水性能差。（2)植物纤维基地膜利用 植物纤维如针叶木、阔叶木、麻、苇等多种天然原料生产地膜，主要采用造纸工艺制成纸地 膜。不足：抗风雨能力差、易破碎，遇雨后撕破强力大大降低，不适宜机械铺膜。（3)光降解 地膜在聚合物中加入光敏感基团或添加具有光敏感作用的化学助剂，从而在紫外线的作用 下，聚合物有次序的进行分解的材料，快速发生降解。光降解镀膜含添加型光降解地膜和合 成型光降解地膜；不足：①降解受紫外线强度、地理环境、季节气候、农作物品种等因素制 约较大，降解速率很难精确控制；②成本较高；③这种地膜只有在光下才能降解，而埋在土 壤里的部分因见不到阳光就不能分解，不能从根本上解决土壤问题。（4)光/生物降解地 膜（双降解地膜），此类地膜是将微生物敏感物质（如淀粉），与高分子材料（如合成树脂， PE等）共混，同时向体系中引入光敏剂，并在诱导期后，通过光敏剂的敏化作用，将高分子 材料降解为低分子化合物，加入的微生物敏感物质自然被微生物降解。同时，由于制品上聚 集的微生物能够作用于生成的低分子化合物，使聚合物最终为土壤同化。缺点：虽然把地膜 降解成小颗粒，短期内对作物生长不会有太明显的负面影响，不过随着时间的延长，土壤中 的塑料颗粒逐渐增加，非常难以清除，可能会带来更严重的二次污染，不利于农业的可持续 发展。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种降解速度快，完全，强度高的可堆肥降解 地膜及其制备方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0007] -种可堆肥降解地膜，其特征在于，包括以下重量的原料：降解聚酯24- 28%，聚 乙烯醇14一 19%，聚羟基脂肪酸酯22- 28%，聚丁二酸丁二醇酯16 - 27%，光稳定剂2- 4%，黑色母料7 - 9% ;所述降解聚酯是由1，4-丁二醇、琥珀酸、对苯二甲酸和乙二醇共聚 而成。
[0008] 优选的，所述可堆肥降解地膜包括以下重量的原料：降解聚酯26- 28%，聚乙烯 醇15-19%，聚羟基脂肪酸酯25-28%，聚丁二酸丁二醇酯22-27%，光稳定剂2-3%， 黑色母料8-9%。
[0009] 优选的，所述可堆肥降解地膜包括以下重量的原料：降解聚酯26%，聚乙烯醇 17 %，聚羟基脂肪酸酯25 %，聚丁二酸丁二醇酯22 %，光稳定剂2 %，黑色母料9 %。
[0010] 优选的，所述可堆肥降解地膜厚度为15um，宽度为1. 35m - 4. 5m。
[0011] 优选的，所述黑色母料采用blackMB。
[0012] 一种可堆肥降解地膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0013] (1)按所述重量百分比计，将降解聚酯、聚乙烯醇、聚羟基脂肪酸酯、聚丁二酸丁二 醇酯、光稳定剂和黑色母料加入搅拌器中，搅拌15 - 20分钟；
[0014] (2)将步骤⑴所得的混合物加入挤出机，设定转速为10-25r/min，温度110- 130°C条件下热熔挤出吹塑，制成地膜，切割、包装即可。
[0015] 优选的，所述步骤（2)采用三层共挤工艺，生产出透明地膜。
[0016] 优选的，所述步骤（2)采用三层共挤工艺，生产出灰色地膜，中间为黑色，内外两 层为自然色。
[0017] 本发明提供的可堆肥降解地膜，降解速度快，完全，强度高。本发明的地膜外观无 影响使用的气泡、斑点、褶皱、杂质、针孔等缺陷；耐用性好、强度高；降解周期短且降解完 全，在覆膜后7天左右开始分解，此后分解速度加快，至5个月左右基本可以完全分解。由 于该地膜降解速度快，对耕地没有污染，不会影响土壤结构，在帮助农民进一步提升产量的 同时，确保土壤的肥沃度。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步具体说明。
[0019] 实施例一：
[0020] (1)按重量百分比计，将降解聚酯26%，聚乙烯醇17%，聚羟基脂肪酸酯25%，聚 丁二酸丁二醇酯22%，光稳定剂2%，黑色母料9 %加入搅拌器中，搅拌15分钟；
[0021] (2)将步骤（1)所得的混合物加入挤出机，采用三层共挤工艺，设定转速为22r/ 11^11，温度1101：条件下热熔挤出吹塑，制成地膜，切割，厚度为1511111，宽度为3.5111，生产出黑 色地膜，包装即可。本发明所使用的降解聚酯是由1，4-丁二醇、琥珀酸、对苯二甲酸和乙二 醇共聚而成。
[0022] 实施例二：
[0023] (1)按重量百分比计，将降解聚酯28%，聚乙烯醇19%，聚羟基脂肪酸酯28%，聚 丁二酸丁二醇酯16%，光稳定剂2%，黑色母料7 %加入搅拌器中，搅拌17分钟；
[0024] (2)将步骤⑴所得的混合物加入挤出机，采用三层共挤工艺，设定转速为10r/ min，温度130°C条件下热熔挤出吹塑，制成地膜，切割，厚度为15um，宽度为1.35m，生产 出灰色地膜，中间为黑色，内外两层为自然色，包装即可。本发明所使用的降解聚酯是由 1，4- 丁二醇、琥珀酸、对苯二甲酸和乙二醇共聚而成。
[0025] 实施例三：
[0026] (1)按重量百分比计，将降解聚酯24%，聚乙烯醇14%，聚羟基脂肪酸酯22%，聚 丁二酸丁二醇酯27 %，光稳定剂4%，黑色母料9 %加入搅拌器中，搅拌18分钟；
[0027] (2)将步骤（1)所得的混合物加入挤出机，采用三层共挤工艺，设定转速为15r/ 11^11，温度1201：条件下热熔挤出吹塑，制成地膜，切割，厚度为1511111，宽度为3.05111，生产出 黑色地膜，包装即可。本发明所使用的降解聚酯是由1，4-丁二醇、琥珀酸、对苯二甲酸和乙 二醇共聚而成。
[0028] 实施例四：
[0029] (1)按重量百分比计，将降解聚酯25%，聚乙烯醇16%，聚羟基脂肪酸酯27%，聚 丁二酸丁二醇酯22%，光稳定剂2%，黑色母料8 %加入搅拌器中，搅拌19分钟；
[0030] (2)将步骤（1)所得的混合物加入挤出机，采用三层共挤工艺，设定转速为25r/ 11^11，温度1151：条件下热熔挤出吹塑，制成地膜，切割，厚度为1511111，宽度为2.5111，生产出灰 色地膜，中间为黑色，内外两层为自然色，包装即可。本发明所使用的降解聚酯是由1，4-丁 二醇、琥珀酸、对苯二甲酸和乙二醇共聚而成。
[0031] 实施例五：
[0032] (1)按重量百分比计，将降解聚酯27%，聚乙烯醇15%，聚羟基脂肪酸酯26%，聚 丁二酸丁二醇酯22 %，光稳定剂3 %，黑色母料7 %加入搅拌器中，搅拌20分钟；
[0033] (2)将步骤（1)所得的混合物加入挤出机，采用三层共挤工艺，设定转速为18r/ min，温度125°C条件下热熔挤出吹塑，制成地膜，厚度为15um，宽度为2. 25m，切割，生产出 黑色地膜，包装即可。本发明所使用的降解聚酯是由1，4-丁二醇、琥珀酸、对苯二甲酸和乙 二醇共聚而成。
[0034] 本发明可堆肥降解地膜，经过十余个农业科研单位在全国不同区域对棉花、花生、 西瓜、玉米等不同农作物进行了多点与普通地膜对比的大面积试验与示范，均取得了非常 满意的效果。
[0035] 结果表明本发明可堆肥降解地膜与普通地膜相比，不但具有同样的增温、保墒和 促进作物早期发育、早熟、增产等功能，而且还具有良好的降解性，在覆膜后7天左右开始 分解，至5个月左右基本可以完全分解。
[0036] 与现有技术相比，本发明可堆肥降解地膜整体技术水平先进，各项成品指标均较 好，抗拉伸负荷优良，降解阶段稳定。
[0037] 在作物生长的中后期，由于地膜的降解，减少了地膜覆盖所带来的高温对根系的 伤害，促进了雨水入渗吸收能力，降低了地膜对雨水的阻碍作用，减少了雨量的损失，增加 了土壤的含水量，在一定程度上改善了作物的农艺形状，还减少了清除残膜所使用的人力、 物力、财力，避免了残膜的不断积累所形成的阻隔层，具有一定的增产作用；同时，对环境友 好。
[0038] 最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对
【权利要求】
1. 一种可堆肥降解地膜，其特征在于，包括以下重量的原料：降解聚酯24- 28%，聚乙 烯醇14一 19 %，聚羟基脂肪酸酯22-28 %，聚丁二酸丁二醇酯16-27 %，光稳定剂2-4 %， 黑色母料7 - 9%;所述降解聚酯是由1，4- 丁二醇、琥珀酸、对苯二甲酸和乙二醇共聚而成。
2. 根据权利要求1所述的可堆肥降解地膜，其特征在于，包括以下重量的原料：降解聚 酯26-28 %，聚乙烯醇15 -19 %，聚羟基脂肪酸酯25-28 %，聚丁二酸丁二醇酯22-27 %， 光稳定剂2- 3 %，黑色母料8-9 %。
3. 根据权利要求1所述的可堆肥降解地膜，其特征在于，包括以下重量的原料：降解聚 酯26 %，聚乙烯醇17 %，聚羟基脂肪酸酯25 %，聚丁二酸丁二醇酯22 %，光稳定剂2 %，黑色 母料9%。
4. 根据权利要求1所述的可堆肥降解地膜，其特征在于，厚度为15um，宽度为1. 35m- 4. 5m〇
5. 根据权利要求1所述的可堆肥降解地膜，其特征在于，所述黑色母料采用blackMB。
6. -种权利要求1至5之一所述的可堆肥降解地膜的制备方法，其特征在于，包括以下 步骤： (1)按所述重量百分比计，将降解聚酯、聚乙烯醇、聚羟基脂肪酸酯、聚丁二酸丁二醇 酯、光稳定剂和黑色母料加入搅拌器中，搅拌15 - 20分钟； ⑵将步骤⑴所得的混合物加入挤出机，设定转速为10-25r/min，温度110-130°C 条件下热熔挤出吹塑，制成地膜，切割、包装即可。
7. 根据权利要求6所述的可堆肥降解地膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（2)采用 三层共挤工艺，生产出黑色地膜。
8. 根据权利要求6所述的可堆肥降解地膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（2)采用 三层共挤工艺，生产出灰色地膜，中间为黑色，内外两层为自然色。
【文档编号】C08L67/02GK104109359SQ201410290332
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】陈利华 申请人:安徽精良美瑞塑膜科技股份有限公司