一种聚丙烯农用生物无纺布及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种聚丙烯农用生物无纺布，所述的无纺布由下列重量份的原料通过熔喷法制成：聚丙烯?71.90-78.15％；驱虫剂2.15-3.95％；降解剂1.30-2.15％；植物纤维14.25-15.35％；抗氧化剂0-1.35％；偶联剂0-1.95％；加工助剂0-3.65％；其制备方法为：以聚丙烯PP为原料，混入防虫驱蚊母粒，经过喷熔工艺，经过清洗、熔融、过滤、成网等步骤，得到聚丙烯农用生物无纺布。利用本发明工艺技术生产的聚丙烯农用生物无纺布使用成本低，具有良好驱虫及降解功能，能减少害虫的侵害及对环境的危害，具有应用范围广泛，市场潜力巨大，经济效益良好的优点。
【专利说明】一种聚丙烯农用生物无纺布及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及农用无纺布领域，具体涉及一种聚丙烯农用生物无纺布及其制备方法。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]农用地膜良好的增温保墒效果已对中国农业产生了重大的、积极的作用，但同时随着地膜覆盖技术的普及，残留农用地膜也已经带来了一系列的负面影响，大量的残留地膜破坏土壤结构、危害作物正常生长发育并造成农作物减产，进而影响到农业环境。本项目拟开发一种聚丙烯农用生物无纺布替代传统地膜和包装材料，以大量减少对土壤和农作物的环境污染，同时具有驱虫避害，提高农作物产量和降低农业生产成本和减轻农民劳动强度。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种聚丙烯农用生物无纺布，具有可降解环保，对农作物具有增温、保水、防虫、防草，提高农产品质量及价格使用成本低的特点。
[0005]为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案:
[0006]一种聚丙烯农用生物无纺布，所述的无纺布由下列重量份的原料通过熔喷法制成:
[0007]聚丙烯71.90-78.15% ；
[0008]驱虫剂2.15-3.95% ;
[0009]降解剂1.30-2.15% ;
[0010]植物纤维14.25-15.35% ；
[0011]抗氧化剂0-1.35%;
[0012]偶联剂0-1.95%;
[0013]加工助剂0-3.65%;
[0014]其中:所述抗氧化剂选自季戊四醇脂、亚磷酸酯或硫代二丙酸酯类抗氧剂中的至少一种，其中，优选为特丁基对苯二酚；
[0015]所述驱虫剂为植物提取液与夜来香香精油混合而成，所述植物提取液是薰衣草、苦参碱、穿心莲、薄荷提取液中的一种或者一种以上提取液；
[0016]所述降解剂为光引发剂或光敏剂，具体为芳香酮、芳香胺、乙酰丙酮铁、2-羟基-4甲基苯乙酮肟铁、硬脂酸铁的一种或几种，其中，优选为2-羟基-4甲基苯乙酮肟铁；
[0017]所述植物纤维为甘蔗、玉米杆、麦杆、稻杆、高粱杆或芦苇杆中的至少一种；
[0018]所述偶联剂为铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、马来酸酐接枝聚丙烯偶联剂或稀土偶联剂的一种，其中，优选为乙烯基三乙氧基硅烷。
[0019]进一步的，所述聚丙烯为采用聚丙烯无纺布回收粉料、聚丙烯树脂粒料、相容剂及成核剂制备而成，各组成部分的按质量比为:聚丙烯无纺布回收粉料5-50，聚丙烯树脂粒料45-95，相容剂0.5-6，成核剂0.2-2.0。
[0020]进一步的，所述夜来香香精油占驱虫剂总重量的5-12%。
[0021]进一步的，所述降解剂为生物降解剂，其中生物质含量70%以上，所述生物质为玉米淀粉、土豆淀粉或木薯淀粉的一种或几种。
[0022]进一步的，所述加工助剂包括渗透剂及抗静电剂，所述抗静电剂为非离子型磷酸酯类钾盐，含固量35-45%，水55-65%，所述渗透剂为非离子表面活性剂。
[0023]本发明的另一个目的在于，提供一种聚丙烯农用生物无纺布的制备方法，它包括如下步骤:
[0024](I)聚丙烯原料处理:将进行杂质分离后的聚丙烯母料送入清洗液中搅拌清洗，搅拌机速度控制在35r/min，温度保持在30_35°C，母料在清洗液中停留10_15min ；
[0025]经清洗后的母料从清洗液中取出，用去离子水冲洗干净，由带输送机送至料斗式热风干燥机进行对流式干燥，干燥的温度为140~145°C，干燥时间为I~3h ;
[0026](2)投料:将物料按照配方:聚丙烯71.90-78.15% ;驱虫剂2.15-3.95% ;降解剂1.30-2.15% ;植物纤维14.25-15.35% ;抗氧化剂0-1.35% ;偶联剂0-1.95% ;加工助剂
0-3.65%的计量配比，通过吸料系统和注射机，将物料配方送进螺杆挤压机，进行初步的混合；
[0027](3)熔融:物料从加料口进入到螺杆挤压机中，由螺杆将物料向前推进；物料在前进过程中，温度升高而逐渐熔融，使得物料之间充分混合；
[0028](4)过滤:通过熔体过滤器，将熔体中的杂质滤掉；
[0029](5)成网:用计量泵对熔体进行准确的计量，并使熔体产生8-10MPa的工作压力向前推进进入熔喷模头，经熔体分配流道由模头上的喷丝孔挤出，经热气流超倍牵伸，纤维冷却固化沉积于接收装置上，收卷成网，即得到熔喷无纺布。
[0030]进一步的，所述步骤(1)清洗液的成分及制备方法为:水89.4%，磷酸三钠
0.6%，月桂酸二乙醇胺(87% ) 3.0%，无水焦磷酸钠5.0%，先把水加入混合罐中，然后按配方顺序，将各组分依次加入，边加边搅拌，直到混合均匀。
[0031]进一步的，所述步骤(3)螺杆挤压机1-6区各区温度控制如下:
[0032]I 区:135_15(TC ；2 区:160_19(TC ；
[0033]3 区:195-21(TC ；4 区:210_22(TC ；
[0034]5 区:220-225°C ；6 区:220_225。〇；
[0035]进一步的，所述步骤(5)熔喷模头的温度控制在205°C _225°C之间。
[0036]进一步的，所述步骤(5)热气压力控制在3_5MPa。
[0037]进一步的，所述热气温度控制在250_350°C。
[0038]与现有技术相比，利用本发明工艺技术生产的聚丙烯农用生物无纺布使用成本低，具有良好的降解功能，减少对环境的危害，对农作物有保温、调湿、遮光、驱虫等特点，覆盖后作物的产量、质量和抗虫性等优势十分明显，产品可广泛应用于水稻育秧、蔬菜栽培、人造草坪、无土栽培、水果生长保护袋、农用基生材料和包缠材料。具有应用范围广泛，市场潜力巨大，经济效益良好的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]附图1为本发明进行驱虫试验图。
[0040]试验材料，方法及数据统计如下:
[0041]供试试虫:白粉虱、红蜘蛛、蚜虫、臭椿、蝗虫，均由华南农业大学提供。
[0042]使用方法及统计:
[0043]采用害虫强迫接触法试验:
[0044]将供试产品在直径20cm的培养皿底部，各均匀平铺在2个扇形的区域，在培养皿内壁涂聚四氟乙烯，防治试虫逃逸。每次投入供试一种害虫50头，定时没4小时检查各区域试虫数量(不含死亡的试虫)情况。每一种试虫各进行10次重复，并设对照。试验统计数据以多组实验数据平均值计算。通过实验植物上病虫数量分析本发明驱虫的效果。
[0045]试验条件:温度25 ± I °C，相对湿度75 ± 5 %。
【具体实施方式】
[0046]以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明，应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
[0047]下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或厂商提供的条件进行。
[0048]表1为本发明聚丙烯农用生物无纺布的配方:
[0049]表1:
[0050]
【权利要求】
1.一种聚丙烯农用生物无纺布，其特征在于:所述的无纺布由下列重量份的原料通过熔喷法制成:
聚丙烯 71.90-78.15% ；
驱虫剂 2.15-3.95% ；
降解剂 1.30-2.15% ； 植物纤维 14.25-15.35% ； 抗氧化剂0-1.35% ； 偶联剂0-1.95% ； 加工助剂0-3.65% ； 其中: 所述抗氧化剂选自季戊四醇脂、亚磷酸酯或硫代二丙酸酯类抗氧剂中的至少一种； 所述驱虫剂为植物提取液与夜来香香精油混合而成，所述植物提取液是薰衣草、苦参碱、穿心莲、薄荷提取液中的一种或者一种以上提取液； 所述降解剂为光引发剂或光敏剂，具体为芳香酮、芳香胺、乙酰丙酮铁、2-羟基-4甲基苯乙酮肟铁、硬脂酸铁的一种或几种； 所述植物纤维为甘蔗、玉米杆、麦杆、稻杆、高粱杆或芦苇杆中的至少一种； 所述偶联剂为铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、马来酸酐接枝聚丙烯偶联剂或稀土偶联剂的一种。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯农用生物无纺布，其特征在于:所述聚丙烯为采用聚丙烯无纺布回收粉料、聚丙烯树脂粒料、相容剂及成核剂制备而成，各组成部分的按质量比为:聚丙烯无纺布回收粉料10-40，聚丙烯树脂粒料60-75，相容剂1.5-3。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯农用生物无纺布，其特征在于:所述夜来香香精油占驱虫剂总重量的5-12%。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯农用生物无纺布，其特征在于:所述降解剂为生物降解剂，其中生物质含量70%以上，所述生物质为玉米淀粉、土豆淀粉或木薯淀粉的一种或几种。
5.一种聚丙烯农用生物无纺布，其特征在于:所述的无纺布由下列重量份的原料通过熔喷法制成:
聚丙烯 71.90-77.10% ；
驱虫剂 2.22-3.95% ；
降解剂 1.53-2.15% ； 植物纤维 14.33-15.35% ； 抗氧化剂0.85-1.35% ； 偶联剂 1.57-1.95% ； 加工助剂2.40-3.65% ； 其中:所述抗氧化剂为特丁基对苯二酚； 所述驱虫剂为由植物提取液与夜来香香精油混合而成，所述植物提取液是薄荷提取液，所述夜来香香精油占驱虫剂总重量的5-12% ； 所述降解剂为2-羟基-4甲基苯乙酮肟铁；所述植物纤维为芦苇杆； 所述偶联剂为马来酸酐接枝聚丙烯偶联剂。
6.一种聚丙烯农用生物无纺布，其特征在于:所述的无纺布由下列重量份的原料通过熔喷法制成: 聚丙烯 71.90-78.15% ； 驱虫剂 2.56-3.95% ； 降解剂 1.43-2.15% ； 植物纤维 14.43-15.35% ； 抗氧化剂0.92-1.35% ； 偶联剂 1.62-1.95% ； 加工助剂2.72-3.65% ； 其中:所述抗氧化剂为硫代二丙酸酯类抗氧剂； 所述驱虫剂为植物提取液与夜来香香精油混合而成，所述植物提取液是穿心莲提取液； 所述降解剂为硬脂酸铁； 所述植物纤维为甘蔗； 所述偶联剂为乙烯基二乙氧基硅烷。
7.一种制备权利要求1-4中任意一项所述的聚丙烯农用生物无纺布的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)聚丙烯原料处理:将进行杂质分离后的聚丙烯母料送入清洗液中搅拌清洗，搅拌机速度控制在35r/min，温度保持在30_35°C，母料在清洗液中停留10_15min ； 经清洗后的母料从清洗液中取出，用去离子水冲洗干净，由带输送机送至料斗式热风干燥机进行对流式干燥，干燥的温度为140~145°C，干燥时间为I~3h ; (2)投料:将物料按照配方:聚丙烯72.10-78.15% ;驱虫剂4.35-5.05% ；降解剂0.85-1.15% ;植物纤维 12.25-15.35% ;抗氧化剂 0.85-1.35% ;偶联剂 1.5-1.75% ;加工助剂1.75-2.15%的计量配比，通过吸料系统和注射机，将物料配方送进螺杆挤压机，进行初步的混合； (3)熔融:物料从加料口进入到螺杆挤压机中，由螺杆将物料向前推进；物料在前进过程中，温度升高而逐渐熔融，使得物料之间充分混合； (4)过滤:通过熔体过滤器,将熔体中的杂质滤掉； (5)成网:用计量泵对熔体进行准确的计量，并使熔体产生8-lOMPa的工作压力向前推进进入熔喷模头，经熔体分配流道由模头上的喷丝孔挤出，经热气流超倍牵伸，纤维冷却固化沉积于接收装置上，收卷成网，即得到熔喷无纺布。
8.根据权利要求7所述的聚丙烯农用生物无纺布的制备方法，其特征在于:所述熔喷模头的温度控制在205 °C _225°C之间；所述热气压力控制在3-5MPa。
9.根据权利要求7所述的聚丙烯农用生物无纺布的制备方法，其特征在于:所述步骤(1)清洗液的成分及制备方法为:水89.4%，磷酸三钠0.6%，月桂酸二乙醇胺(87% )3.0 %，无水焦磷酸钠5.0 %，先把水加入混合罐中，然后按配方顺序，将各组分依次加入，边加边搅拌，直到混合均匀。
10.根据权利要求7所述的聚丙烯农用生物无纺布的制备方法，其特征在于:所述步骤(3)螺杆挤压机1-6区各区温度控制如下: I区:135-150°C ；2 区:160-190。。； . 3区:195-210°C ；4 区:210-220°C ； .5 区:220-225° C ；6 区:220_225°C。
【文档编号】D01D13/00GK104005178SQ201410235944
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】谢铁冬 申请人:东莞市信远无纺布有限公司