专利名称：一种地膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种地膜及其制备方法，尤其是涉及一种不添加任何化学粘合剂，不采用粘合剂、化学助剂进行后处理的会呼吸可自然降解环保型农用地膜及其制备方法。
背景技术：
传统PE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。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种随着地表温度、湿度的变化能自然开闭透气孔，自我调节膜内温度和湿度以及可自然降解的地膜及其制备方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种地膜，包括如下重量配比的原料 木质纤维50%、回纺粘胶纤维20%、落地棉纤维10%、PVA水溶性纤维20%。本发明的有益效果是
1)本发明地膜生产时不添加任何有害化学助剂、粘合剂，混合植物纤维湿法成网技术， 利用水溶性纤维进行强度固化技术，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。2)所述地膜还具有自我呼吸功能，即白天阳光充足，地膜透气孔自然张开，达到透气降温效果。晚上空气湿度变大，地膜透气孔自然闭合，起到保温、保墒、平衡地表湿度的效果；又能杜绝因其他地膜不透气，地表温度随环境变化无限升高造成捂苗、烫苗、拖苗、烂根现象发生。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步，所述木质纤维为针叶木浆纤维、阔叶木浆纤维、速生木质纤维或其它麦、 棉、麻桔杆纤维中的任意一种或几种。进一步，所述回纺粘胶纤维的纤度为2. 3旦尼尔，长度为6 10毫米；所述落地棉纤维的纤度为1. 7 2. 0旦尼尔，长度为2 8毫米；所述PVA水溶性纤维的纤度为1. 5旦尼尔，长度为6 8毫米。本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下 一种地膜的制备方法，其特征在于，包括如下阶段
1)制菜阶段，先将所述木质纤维进行帚化，再加入回纺粘胶纤维、落地棉纤维、PVA水溶性纤维，进行疏解，至所有原料分散均勻，得到混合纤维浆料。其中，所述木质纤维、回纺粘胶纤维、落地棉纤维及PVA水溶性纤维的重量比为 50 20 10 20 ；
2)配浆阶段，将步骤1)中的混合纤维浆料与水混合，进行进一步的疏解，形成纤维单丝，再依次将所述纤维单丝泵入储浆池，通过管道输送至成网定型工段；
3)成网定型阶段，将步骤2)中所得到的纤维单丝浆料输送至成网设备中进行成网，采用真空压榨进行脱水处理，然后再利用烘缸加热、热风穿透进行干燥、固化、利用烘缸卷取， 即得到所述地膜，
其中，所述混合纤维与水的重量比为1:10。所述帚化是指用打浆设备叩打混合纤维，使纤维被纵裂、切断和压溃，并达到工艺要求的长度。所述成网阶段是指，利用PVA超短纤维湿法成网自身固化技术，将所述纤维单丝依次进行成网定型。所述PVA超短纤维湿法成网技术是指使混合后的纤维浆料在液体状态下成网， 利用PVA水溶性纤维的高强度粘合作用使纤维自身固化。所述固化就是在90 110°C的高温下进行干燥，使其成型。本技术方案的有益效果是
A、回纺粘胶纤维，是指回收通过开松可再利用的纤维，作用为骨架纤维，将速生木纤维，木浆纤维帚化后填充到骨架纤维中，目的是增加地膜强度和密度；
B、PVA水溶性纤维，又称为高温水溶性纤维，对地膜骨架纤维、木浆纤维结构起到高强度粘合作用；
C、落地棉纤维，是指回收再利用的棉纤维，具有增加地膜的软度的作用。另外，本发明的有益效果还有
1)本发明采用纤维湿法成网，水溶性纤维固化工艺纤维自身固化技术的发展是一种趋势，超短纤维、PVA纤维自身固化是无纺布产品质量和功能更新换代的高科技应用技术。 由于PVA超短纤维自身湿法成网固化，生产的无纺布地膜产品不用化学粘合剂固化，杜绝了含化学成份的粘合剂的使用，而且可以实现生产成本大幅度降低。2)微孔开闭应用工艺通过调整原料配比和生产工艺达到纤维自身纤度的变化， 使地膜具备微孔开闭透气功能后再进入固化干燥和产品的卷取，完成产品生产。地膜微孔透气功能可以实现膜内温度调节，有效解决传统塑料膜和其它可降解地膜在应用中，因外部阳光照射使膜内温度急剧升高造成的烫苗、悟苗的现象。3)本发明地膜用后容易实现自然降解，同时具有改变土壤结构的功能，是农用塑料地膜的一次重大革命。同时，具备质量轻，强度高的性能以外，还可以平衡膜内温度和土壤湿度，促进作物根系发达、抑制杂草丛生功能。进一步，所述帚化的时间为15 25分钟。 进一步，所述混合纤维的的浆料浓度为10 30%。 进一步，所述成网定型的工艺条件为调整所述纤维单丝的重量至30 50克/平米。
具体实施例方式以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例1
一种地膜，具体制备步骤为
1)成浆阶段
向疏解设备中投入针叶木浆纤维进行帚化，20分钟后，再加入纤度为2. 3旦尼尔，长度为6毫米的回纺粘胶纤维、纤度为1. 7旦尼尔，长度为2毫米的落地棉纤维、纤度为1. 5旦尼尔，长度为6毫米的PVA水溶性纤维，进行疏解，至所有原料分散均勻，得到浓度为10%的混合纤维，
其中，所述木质纤维、回纺粘胶纤维、落地棉纤维及PVA水溶性纤维的干物质重量比为 50 20 10 20 ；
2)配浆阶段，将步骤1)中的浓度为10%混合纤维与水混合，进行进一步的疏解，形成纤维单丝，再将所述纤维单丝泵入储浆池，通过管道输送至成网定型工段，调整所述纤维单丝的重量至30克/ m2，采用真空和压榨进行脱水处理，然后再利用烘缸加热、热风穿透进行干燥、固化、利用烘缸卷取，即得到所述地膜，
其中，所述混合纤维与水的重量比为1:10。实施例2
一种地膜，具体制备步骤为
1)成浆阶段
向疏解设备中投入阔叶木浆纤维进行帚化，25分钟后，再加入纤度为2. 3旦尼尔，长度为10毫米的回纺粘胶纤维、纤度为1.8旦尼尔，长度为4毫米的落地棉纤维、纤度为1.5旦尼尔，长度为10毫米的PVA水溶性纤维，进行疏解，至所有原料分散均勻，得到浓度为20% 的混合纤维，
其中，所述木质纤维、回纺粘胶纤维、落地棉纤维及PVA水溶性纤维的重量比为50 20 10 20 ；
2)配浆阶段，将步骤1)中的浓度为20%的混合纤维与水混合，进行进一步的疏解，形成纤维单丝，再将所述纤维单丝泵入储浆池，通过管道输送至成网定型工段，调整所述纤维单丝的重量至40克/ m2，采用真空和压榨进行脱水处理，然后再利用烘缸加热、热风穿透进行干燥、固化、利用烘缸卷取，即得到所述地膜，
其中，所述混合纤维与水的重量比为1:10。实施例3
一种地膜，具体制备步骤为 1)成浆阶段
向疏解设备中投入速生木质纤维进行帚化，15分钟后，再加入纤度为2. 3旦尼尔，长度为8毫米的回纺粘胶纤维、纤度为2. 0旦尼尔，长度为8毫米的落地棉纤维、纤度为1. 5旦尼尔，长度为8毫米的PVA水溶性纤维，进行疏解，至所有原料分散均勻，得到浓度为30%的混合纤维，
其中，所述木质纤维、回纺粘胶纤维、落地棉纤维及PVA水溶性纤维的干物质重量比为50 20 10 20 ；
2)配浆阶段
将步骤1)中的浓度为30%的混合纤维与水混合，进行进一步的疏解，形成纤维单丝，再将所述纤维单丝泵入储浆池，通过管道输送至成网定型工段，调整所述纤维单丝的重量至 50克/ m2，采用真空和压榨进行脱水处理，然后再利用烘缸加热、热风穿透进行干燥、固化、 利用烘缸卷取，即得到所述地膜，
其中，所述混合纤维与水的重量比为10:1。实施例1至3制得的地膜的基本技术指标 断裂强力(N):彡纵向19; 横向 11.5; 湿强度 彡 25% ； 透气性(μ m/pa. s) 0. 6 0. 9 ； 透明度 30 50%。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种地膜，其特征在于，包括如下重量配比的原料木质纤维50%、回纺粘胶纤维 20%、落地棉纤维10%、PVA水溶性纤维20%。
2.根据权利要求1所述的地膜，其特征在于，所述木质纤维为针叶木浆纤维、阔叶木浆纤维、速生木质纤维、麦纤维、棉纤维、麻纤维、桔杆纤维中的一种或任意几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的地膜，其特征在于，所述回纺粘胶纤维的纤度为2.3旦尼尔， 长度为6 10毫米；所述落地棉纤维的纤度为1. 7 2. 0旦尼尔，长度为2 8毫米；所述 PVA水溶性纤维的纤度为1. 5旦尼尔，长度为6 8毫米。
4.一种地膜的制备方法，其特征在于，制备步骤包括制浆阶段和配浆阶段及成网阶段， 所述制浆阶段是指，先将所述木质纤维进行帚化，再加入回纺粘胶纤维、落地棉纤维、PVA水溶性纤维，进行疏解，至所有原料分散均勻，得到混合纤维浆料，其中，所述木质纤维、回纺粘胶纤维、落地棉纤维及PVA水溶性纤维的重量比为50 20 10 20 ；所述配浆阶段是指，将制浆阶段中得到的混合纤维浆料与水混合，进行进一步的疏解， 形成纤维单丝；所述成网定型阶段是指，将所述纤维单丝依次进行成网定型、固化、干燥、卷取，即得到所述地膜，其中，所述混合纤维与水的重量比为1:10。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述帚化的时间为15 25分钟。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述成网定型的工艺条件为调整地膜克重至30 50克/ m2。
全文摘要
本发明涉及一种会呼吸可自然降解的地膜及其制备方法，所述地膜包括如下重量配比的原料木质纤维50%、回纺粘胶纤维20%、落地棉纤维10%、PVA水溶性纤维20%。其制备方法的步骤包括成浆阶段和配浆阶段及成网阶段。本发明地膜生产时不添加任何有害化学助剂、粘合剂，靠水溶性纤维自身成网固化技术，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。
文档编号A01G13/02GK102517798SQ201110392380
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者吴玉才 申请人:吴玉才