多功能生物降解环保液态地膜的制作方法

文档序号:12055213阅读:583来源:国知局

本发明涉及天然生物高分子材料领域,尤其是提供一种多功能可生物降解液态环保地膜。



背景技术:

近年来,随着各种高分子材料引入人们的生活,人们对于一些可再生、易生物降解、废弃物可回收利用和环境友好等高分子材料高度关注。其中,利用天然高分子材料制备绿色、可生物降解的复合材料的研究最为突出。明胶是胶原蛋白部分水解而得的蛋白质,易凝胶化,具有良好的生物相容性和生物可降解性能,是由多种氨基酸通过羧基和氨基相互联接形成的一种重要高分子生物材料。明胶来源丰富,是一种良好的天然资源,成本低廉,在医药、食品等领域具有广泛的应用。但是纯明胶干燥后存在质地脆、延展率低、易干裂、遇水易溶胀、潮湿环境中易受细菌侵蚀而变质等缺点,因此在实际应用中,为进一步提高明胶基质的性能,往往需要对其进行改性,同时改性后仍然具有一定的吸水性能。明胶改性方法较多,如交联改性、接枝改性、共混与复合等。其中化学交联改性可赋予明胶更加稳定的结构,是一种常规明胶改性方法。醛类、糖类、植物单宁类等在化学交联改性中,均可对明胶产生有效地交联改性。研究表明如果制备固体地膜,为了达到较好的成膜效果,共混材料具有较好的交联能力或者必须介入第三方材料起到增塑作用或者加强交联作用,这样引入的材料势必违背资源化利用的初衷,使生物可降解性降低。如果改变使用模式,将地膜制备为液态地膜,利用喷洒方式灌溉农田,达到固体地膜相同的应用效果(保水、保温,增湿)又可以使与固体蛋白共混制膜的材料不需要太大的交联作用即可,选择与固体蛋白共混成膜的材料只需要是天然材料不需要要太大的反应活性,同时具有可降解性,这无疑是一种解决制革废弃固体蛋白资源化利用难题,又可以解决目前液体地膜“白色污染”问题。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:提供一种多功能生物降解环保液态地膜。

本发明采用的技术方案是:

一种多功能生物降解液态环保地膜,包含以下几个组分:多氨基化合物70~90份;氧化天然多糖10~30份;交联剂1~5份;水300~500份。优选的方案是,所述多氨基化合物为蛋白降解的8-10肽构成,平均分子质量500~1000,多肽来自动物蛋白或植物蛋白的降解。

优选的方案是,所述氧化天然多糖为氧化纤维素、氧化壳聚糖、氧化玉米淀粉中的一种。

优选的方案是,所述氧化天然多糖通过以下步骤制备:于三颈瓶中加入质量分数为30 %的天然多糖乳,用10 %氢氧化钠和盐酸将其pH值调至3.0;在60 ℃下搅拌保温10 min,然后缓慢滴加天然多糖质量分数30%的双氧水,滴加完毕后反应3 h;待反应结束后,加入10 %NaHSO3溶液终止氧化反应,抽滤,水洗(3-5次),获得的氧化多糖在真空干燥箱(45℃)干燥24 h。

优选的方案是,所述交联剂是甲醛与多聚磷酸钠的混合物(二者用量比为1∶0.5~2)。

优选的方案是,所述多功能生物降解环保液态地膜通过以下步骤制备:在70℃下加入适量多氨基化合物和水配制成溶液,加入适量氧化天然多糖,用10 %盐酸或10 %氢氧化钠溶液调节混合液到所需pH值升温至90℃并不断搅拌使氧化天然多糖完全溶解,继续保温搅拌120 min。保温加入适量交联剂,静置脱泡,制得多功能生物降解环保液态地膜。

具体实施方式

结合实施例说明本发明的具体实施方式。

实施例1

1)一种多功能生物降解环保液态地膜制备。其特征在于:原料来自天然多氨基化合物和天然氧化多糖两种生物质。蛋白多肽70份;氧化玉米淀粉30份;交联剂1份;水300份。

2)于三颈瓶中加入质量分数为30 %的玉米淀粉,将其pH值调至3.0,在60 ℃下搅拌保温10 min,然后缓慢滴加淀粉质量分数30%的双氧水,滴加完毕后反应3 h;待反应结束后,加入10 %NaHSO3溶液终止氧化反应,抽滤,水洗(3-5次),获得的氧化玉米淀粉在真空干燥箱(45℃)干燥24 h。

3)在70℃下加入70g蛋白多肽和300g水配制成溶液,加入30g氧化玉米淀粉,调节所需pH为7.0。升温至90℃并不断搅拌使氧化玉米淀粉完全溶解,继续保温搅拌120 min。保温加入1g交联剂,静置脱泡,制得多功能生物降解环保液态地膜。

实施例2

1)一种多功能生物降解环保液态地膜制备。其特征在于:原料来自天然多氨基化合物和天然氧化多糖两种生物质。蛋白多肽80份;氧化纤维素20份;交联剂3份;水400份。

2)于三颈瓶中加入质量分数为30 %的纤维素,将其pH值调至3.0,在60 ℃下搅拌保温10 min,然后缓慢滴加纤维素质量分数30%的双氧水,滴加完毕后反应3 h;待反应结束后,加入10 %NaHSO3溶液终止氧化反应,抽滤,水洗(3-5次),获得的氧化纤维素在真空干燥箱(45℃)干燥24 h。

3)在70℃下加入80g蛋白和400g水配制成溶液,加入20g氧化纤维素,调节所需pH为7.0。升温至90℃并不断搅拌使氧化纤维素完全溶解,继续保温搅拌120 min。保温加入3g交联剂,静置脱泡,制得多功能生物降解环保液态地膜。

实施例3

1)一种多功能生物降解环保液态地膜制备。其特征在于:原料来自天然多氨基化合物和天然氧化多糖两种生物质。明胶降解多肽90份;氧化壳聚糖10份;交联剂5份;水500份。

2)于三颈瓶中加入质量分数为30 %的壳聚糖,将其pH值调至3.0,在60 ℃下搅拌保温10 min,然后缓慢滴加壳聚糖质量分数30%的双氧水,滴加完毕后反应3 h;待反应结束后,加入10 %NaHSO3溶液终止氧化反应,抽滤,水洗(3-5次),获得的氧化壳聚糖在真空干燥箱(45℃)干燥24 h。

在70℃下加入90g胶原和500g水配置成溶液,,加入10g氧化壳聚糖,调节所需pH为7.0。升温至90℃并不断搅拌使氧化壳聚糖完全溶解,继续保温搅拌120 min。保温加入5g交联剂,静置脱泡,制得多功能生物降解环保液态地膜。

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