白癜风早期能根治吗 http://m.39.net/pf/a_4473314.html摘要:本发明属于农用薄膜的技术领域,提供了一种保水环保木质素?淀粉?红麻复合地膜及制备方法。该方法通过将木质素磺化,然后与淀粉溶液混合后流延成膜,制得木质素?淀粉复合膜,进一步与红麻纸地膜压制复合,制得木质素?淀粉?红麻复合地膜。与传统方法相比,本发明制备的复合地膜,生物降解性好,环保性能优异,并且薄膜强度较高,耐水性好,具有良好的保水性能,可根据不同需求得到不同透气性和不同保温性能的复合薄膜,以满足不同地区及不同季节的使用需求,同时原料来源广,成本低,产品性价比高。
技术要点
1.一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜的制备方法,其特征在于,所述复合地膜制备的具体步骤如下:
(1)将木质素加入亚硫酸钠的水溶液中,加入氧化剂,并调节pH值至13-14,加热进行反应,制得磺化木质素;
(2)将淀粉微粒糊化,加入聚乙烯醇溶液中,加热到92-96℃搅拌至完全溶解,然后加入步骤(1)制得的磺化木质素、交联剂、增塑剂、聚丙烯酰胺、纳米碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠,搅拌混合均匀,流延成膜并干燥,制得木质素-淀粉复合膜;所述聚乙烯醇溶液的质量浓度为15-20%;所述各原料的重量份为,糊化淀粉微粒20-22重量份、聚乙烯醇溶液28-43重量份、交联剂1-3重量份、增塑剂1-2重量份、磺化木质素20-24重量份、聚丙烯酰胺8-11重量份、纳米碳酸钙6-8重量份、十二烷基苯磺酸钠1-2重量份;
(3)将红麻杆通过秸秆粉碎机制成红麻杆粉,然后与羧甲基纤维素、甘油、明胶、水混合,制成浆液,经过打浆、抄造,制得红麻纸地膜;
(4)在步骤(2)制得的木质素-淀粉复合膜的表面涂覆一层聚氨酯,再覆盖步骤(3)制得的红麻纸地膜,并压制复合,制得一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜。
2.根据权利要求1所述一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述氧化剂为硫酸铁、溴化铁、氯化铁、硝酸铁中的至少一种。
3.根据权利要求1所述一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述加热反应的温度为-℃,时间为3-4h。
4.根据权利要求1所述一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜的制备方法,其特征
在于:步骤(1)所述各原料的重量份为,木质素40-45重量份、亚硫酸钠3-5重量份、水48-56重量份、氧化剂1-2重量份。
5.根据权利要求1所述一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述交联剂为甲醛、乙二醛、丁二醛中的至少一种。
6.根据权利要求1所述一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述增塑剂为乙二醇、丙二醇、异丁醇、异戊二醇、三乙醇胺中的至少一种。
7.根据权利要求1所述一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述各原料的重量份为,红麻杆粉33-36重量份、羧甲基纤维素8-12重量份、甘油4-8重量份、明胶5-8重量份、水36-50重量份。
8.权利要求1-7任一项所述制备方法制备得到的一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜。
技术领域
本发明属于农用薄膜的技术领域,提供了一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜及制备方法。
背景技术
农用薄膜是继种子、化肥、农药之后的农业重要生产资料,它的应用为我国农业生产带来了一场革命,对农业增效、农民增收作出了重要贡献。主要是棚膜和地膜、饲草用膜、遮阳网、防虫网等现代农用覆盖材料。常使用的薄膜为普通聚氯乙烯薄膜、聚氯乙烯无滴膜、普通聚乙烯薄膜、聚乙烯无滴膜、聚乙烯多功能复合膜以及EVA多功能复合膜等。随着农业科学技术的迅速发展,对地膜的需求量将会继续增长。
在农用地膜的功能中,保水性是非常重要的一项,保水性也是评价土壤的重要指标。水分是植物生长的基本要素,而我国作为世界上水资源缺乏的国家之一,对于农用灌溉水利用率的提高至关重要,不仅可以提高农业生产效益,而且也可以缓和水资源供需紧张的局面。因此,提高地膜的保水性能成为农用地膜发展的重要内容。
与此同时,由于地膜的一次性使用,每年都会有大量的残膜留在土壤里。塑料地膜多为分子量数万至数十万的聚乙烯,它们在自然界中很难降解。这些地膜碎片可在土壤中形成阴隔层,使土壤中的水、气、肥等流动受阻,造成土壤结构板结,严重危害生态环境,造成白色污染。因此,解决残膜污染土壤问题已成为地膜覆盖栽培技术的当务之急,为了解决这一问题,可降解地膜的研究应运而生。
中国发明专利申请号.5公开了一种可降解的保水地膜,该保水地膜包括解淀粉芽孢杆菌IAE发酵味精废渣为主的发酵培养基形成的发酵液、木质纤维素和木质素磺酸钙,其中,发酵液、木质纤维素和木质素磺酸钙按照体积质量比为2L:3-5kg:0.05-0.1kg。但存在保水效果不理想,强度较差的缺点。
中国发明专利申请号.5公开了一种保水增肥可生物降解农用地膜及其制备方法,制备过程包括:(1)将研磨后的低阶煤与KOH溶液加热至40-90℃,反应后趁热抽滤得滤液,冷却,调节pH值至酸性,静置至无固定物析出,然后进行减压抽滤,将滤饼干燥,得到低阶煤基腐殖酸;(2)将低阶煤基腐殖酸与亲水性单体、引发剂、交联剂反应制备低阶煤基腐殖酸高吸水树脂;(3)取可生物降解材料和低阶煤基腐殖酸高吸水树脂,混合造粒、吹膜,制得保水增肥可生物降解农用地膜。但存在生物降解性不理想,强度较差等缺点。
综上所述,目前常用的农用地膜中,保水性能有待提升,并且普遍存在降解性较差的问题,残膜的累计对于土壤质量和肥力的影响较大,制约了农用地膜的可持续发展,因此开发一种保水性能优异的可降解复合底膜有着重要的意义。
发明内容
可见,现有技术的农用地膜普遍存在降解性差,并且保水性能不理想的缺点。针对这种情况,我们提出一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜及制备方法,可有效改善地膜的保水性能,并且生物降解性好,应用前景佳。
为实现上述目的,本发明涉及的具体技术方案如下:
一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜的制备方法,所述复合地膜制备的具体
步骤如下:
(1)将木质素加入亚硫酸钠的水溶液中,加入氧化剂,并调节pH值至13-14,加热进行反应,制得磺化木质素;
(2)将淀粉微粒糊化,加入聚乙烯醇溶液中,加热到92-96℃搅拌至完全溶解,然后加入步骤(1)制得的磺化木质素、交联剂、增塑剂、聚丙烯酰胺、纳米碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠,搅拌混合均匀,流延成膜并干燥,制得木质素-淀粉复合膜;
(3)将红麻杆通过秸秆粉碎机制成红麻杆粉,然后与羧甲基纤维素、甘油、明胶、水混合,制成浆液,经过打浆、抄造,制得红麻纸地膜;
(4)在步骤(2)制得的木质素-淀粉复合膜的表面涂覆一层聚氨酯,再覆盖步骤(3)制得的红麻纸地膜,并压制复合,制得一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜。
优选的,步骤(1)所述氧化剂为硫酸铁、溴化铁、氯化铁、硝酸铁中的至少一种。
优选的,步骤(1)所述加热反应的温度为-℃,时间为3-4h。
优选的,步骤(1)所述各原料的重量份为,木质素40-45重量份、亚硫酸钠3-5重量份、水48-56重量份、氧化剂1-2重量份。
优选的,步骤(2)所述聚乙烯醇溶液的质量浓度为15-20%。
优选的,步骤(2)所述交联剂为甲醛、乙二醛、丁二醛中的至少一种。
优选的,步骤(2)所述增塑剂为乙二醇、丙二醇、异丁醇、异戊二醇、三乙醇胺中的至少一种。
优选的,步骤(2)所述各原料的重量份为,糊化淀粉微粒20-22重量份、聚乙烯醇溶液28-43重量份、交联剂1-3重量份、增塑剂1-2重量份、磺化木质素20-24重量份、聚丙烯酰胺8-11重量份、纳米碳酸钙6-8重量份、十二烷基苯磺酸钠1-2重量份。
优选的,步骤(3)所述各原料的重量份为,红麻杆粉33-36重量份、羧甲基纤维素8-12重量份、甘油4-8重量份、明胶5-8重量份、水36-50重量份。
本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜。所述复合地膜是通过将木质素磺化,然后与淀粉溶液混合后流延成膜,制得木质素淀粉复合膜,进一步与红麻纸地膜压制复合而制得。
本发明提供了一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜及制备方法,与现有技术相比,其突出的特点和优异的效果在于:
1.本发明制得的复合地膜中,木质素、淀粉、红麻杆粉、聚乙烯醇均为可生物降解材料,地膜无需回收,可直接与肥料混合埋入土壤中。
2.本发明的制备过程中,淀粉、改性木质素在成膜过程中发生交联反应,一方面使复合薄膜的强度提高,另一方面使耐水性提高,具有良好的保水性能。
3.本发明的方法可通过抄造工艺的调整制得不同密度的红麻纸地膜层,以制得不同透气性和不同保温性能的复合薄膜,以满足不同地区及不同季节的使用需求。
4.本发明的原料来源广,成本低,产品性价比高。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
实施例1
(1)将木质素加入亚硫酸钠的水溶液中,加入氧化剂,并调节pH值至13,加热进行反应,制得磺化木质素;氧化剂为硫酸铁;加热反应的温度为℃,时间为3.5h;各原料的重量份为,木质素43重量份、亚硫酸钠4重量份、水52重量份、氧化剂1重量份;
(2)将淀粉微粒糊化,加入聚乙烯醇溶液中,加热到93℃搅拌至完全溶解,然后加入步骤(1)制得的磺化木质素、交联剂、增塑剂、聚丙烯酰胺、纳米碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠,搅拌混合均匀,流延成膜并干燥,制得木质素-淀粉复合膜;聚乙烯醇溶液的质量浓度为17%;交联剂为甲醛;增塑剂为乙二醇;各原料的重量份为,糊化淀粉微粒21重量份、聚乙烯醇溶液37重量份、交联剂2重量份、增塑剂1重量份、磺化木质素21重量份、聚丙烯酰胺9重量份、纳米碳酸钙7重量份、十二烷基苯磺酸钠2重量份;
(3)将红麻杆通过秸秆粉碎机制成红麻杆粉,然后与羧甲基纤维素、甘油、明胶、水混合,制成浆液,经过打浆、抄造,制得红麻纸地膜;各原料的重量份为,红麻杆粉35重量份、羧甲基纤维素9重量份、甘油5重量份、明胶7重量份、水44重量份;
(4)在步骤(2)制得的木质素-淀粉复合膜的表面涂覆一层聚氨酯,再覆盖步骤(3)制得的红麻纸地膜,并压制复合,制得一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜。
测试方法为:
(1)保水率:称取已处理的河沙、泥土,按照1:1的标准混配土壤,加入塑料杯中,加入适量自来水,使吸水饱和,然后用本发明制得的复合地膜紧密包裹,称取初始重量m0,置于室外用风干燥环境,分别在7d、15d、30d内称量总重mi,测试3次,根据公式计算土壤保水率平均值Ri=mi/m0×%;
(2)土壤堆埋生物降解率:称取一定重量的本发明制得的复合地膜M0,埋于普通种植土壤地表之下约10cm处,分别于20d、40d和60d时取出,用水和无水乙醇洗净,干燥后称重Mi,每个样品取3片为一组,计算土壤堆埋生物降解率平均值Ai=[(Mi-M0)/M0]×%;
(3)拉伸强度:可降解薄膜的厚度使用国产0-25型螺旋测微仪测量,膜的力学性能使用万能电子材料试验机进行测试,本发明制得的可降解塑料薄膜,切成长50mm、宽10mm的长条,设定拉伸速度为5mm/min,每个样品纵向测3次,测定拉伸强度并计算平均值;
所得数据如表1所示。
实施例2
(1)将木质素加入亚硫酸钠的水溶液中,加入氧化剂,并调节pH值至14,加热进行反应,制得磺化木质素;氧化剂为溴化铁;加热反应的温度为℃,时间为4h;各原料的重量份为,木质素40重量份、亚硫酸钠3重量份、水56重量份、氧化剂1重量份;
(2)将淀粉微粒糊化,加入聚乙烯醇溶液中,加热到92℃搅拌至完全溶解,然后加入步骤(1)制得的磺化木质素、交联剂、增塑剂、聚丙烯酰胺、纳米碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠,搅拌混合均匀,流延成膜并干燥,制得木质素-淀粉复合膜;聚乙烯醇溶液的质量浓度为15%;交联剂为乙二醛;增塑剂为丙二醇;各原料的重量份为,糊化淀粉微粒20重量份、聚乙烯醇溶液43重量份、交联剂1重量份、增塑剂1重量份、磺化木质素20重量份、聚丙烯酰胺8重量份、纳米碳酸钙6重量份、十二烷基苯磺酸钠1重量份;
(3)将红麻杆通过秸秆粉碎机制成红麻杆粉,然后与羧甲基纤维素、甘油、明胶、水混合,制成浆液,经过打浆、抄造,制得红麻纸地膜;各原料的重量份为,红麻杆粉33重量份、羧甲基纤维素8重量份、甘油4重量份、明胶5重量份、水50重量份;
(4)在步骤(2)制得的木质素-淀粉复合膜的表面涂覆一层聚氨酯,再覆盖步骤(3)制得的红麻纸地膜,并压制复合,制得一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜。
测试方法与实施例1一致,所得数据如表1所示。
实施例3
(1)将木质素加入亚硫酸钠的水溶液中,加入氧化剂,并调节pH值至13,加热进行反应,制得磺化木质素;氧化剂为氯化铁;加热反应的温度为℃,时间为3h;各原料的重量份为,木质素45重量份、亚硫酸钠5重量份、水48重量份、氧化剂2重量份;
(2)将淀粉微粒糊化,加入聚乙烯醇溶液中,加热到96℃搅拌至完全溶解,然后加入步骤(1)制得的磺化木质素、交联剂、增塑剂、聚丙烯酰胺、纳米碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠,搅拌混合均匀,流延成膜并干燥,制得木质素-淀粉复合膜;聚乙烯醇溶液的质量浓度为20%;交联剂为丁二醛;增塑剂为异丁醇;各原料的重量份为,糊化淀粉微粒22重量份、聚乙烯醇溶液28重量份、交联剂3重量份、增塑剂2重量份、磺化木质素24重量份、聚丙烯酰胺11重量份、纳米碳酸钙8重量份、十二烷基苯磺酸钠2重量份;
(3)将红麻杆通过秸秆粉碎机制成红麻杆粉,然后与羧甲基纤维素、甘油、明胶、水混合,制成浆液,经过打浆、抄造,制得红麻纸地膜;各原料的重量份为,红麻杆粉36重量份、羧甲基纤维素12重量份、甘油8重量份、明胶8重量份、水36重量份;
(4)在步骤(2)制得的木质素-淀粉复合膜的表面涂覆一层聚氨酯,再覆盖步骤(3)制得的红麻纸地膜,并压制复合,制得一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜。
测试方法与实施例1一致,所得数据如表1所示。
实施例4
(1)将木质素加入亚硫酸钠的水溶液中,加入氧化剂,并调节pH值至14,加热进行反应,制得磺化木质素;氧化剂为硝酸铁;加热反应的温度为℃,时间为4h;各原料的重量份为,木质素42重量份、亚硫酸钠3重量份、水53重量份、氧化剂2重量份;
(2)将淀粉微粒糊化,加入聚乙烯醇溶液中,加热到93℃搅拌至完全溶解,然后加入步骤(1)制得的磺化木质素、交联剂、增塑剂、聚丙烯酰胺、纳米碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠,搅拌混合均匀,流延成膜并干燥,制得木质素-淀粉复合膜;聚乙烯醇溶液的质量浓度为16%;交联剂为甲醛;增塑剂为异戊二醇;各原料的重量份为,糊化淀粉微粒21重量份、聚乙烯醇溶液39重量份、交联剂2重量份、增塑剂1重量份、磺化木质素21重量份、聚丙烯酰胺9重量份、纳米碳酸钙6重量份、十二烷基苯磺酸钠1重量份;
(3)将红麻杆通过秸秆粉碎机制成红麻杆粉,然后与羧甲基纤维素、甘油、明胶、水混合,制成浆液,经过打浆、抄造,制得红麻纸地膜;各原料的重量份为,红麻杆粉34重量份、羧甲基纤维素9重量份、甘油5重量份、明胶6重量份、水46重量份;
(4)在步骤(2)制得的木质素-淀粉复合膜的表面涂覆一层聚氨酯,再覆盖步骤(3)制得的红麻纸地膜,并压制复合,制得一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜。测试方法与实施例1一致,所得数据如表1所示。
实施例5
(1)将木质素加入亚硫酸钠的水溶液中,加入氧化剂,并调节pH值至13,加热进行反应,制得磺化木质素;氧化剂为硫酸铁;加热反应的温度为℃,时间为3h;各原料的重量份为,木质素44重量份、亚硫酸钠4重量份、水50重量份、氧化剂2重量份;
(2)将淀粉微粒糊化,加入聚乙烯醇溶液中,加热到95℃搅拌至完全溶解,然后加入步骤(1)制得的磺化木质素、交联剂、增塑剂、聚丙烯酰胺、纳米碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠,搅拌混合均匀,流延成膜并干燥,制得木质素-淀粉复合膜;聚乙烯醇溶液的质量浓度为18%;交联剂为乙二醛;增塑剂为三乙醇胺;各原料的重量份为,糊化淀粉微粒22重量份、聚乙烯醇溶液32重量份、交联剂2重量份、增塑剂2重量份、磺化木质素23重量份、聚丙烯酰胺10重量份、纳米碳酸钙7重量份、十二烷基苯磺酸钠2重量份;
(3)将红麻杆通过秸秆粉碎机制成红麻杆粉,然后与羧甲基纤维素、甘油、明胶、水混合,制成浆液,经过打浆、抄造,制得红麻纸地膜;各原料的重量份为,红麻杆粉35重量份、羧甲基纤维素11重量份、甘油7重量份、明胶7重量份、水40重量份;
(4)在步骤(2)制得的木质素-淀粉复合膜的表面涂覆一层聚氨酯,再覆盖步骤(3)制得的红麻纸地膜,并压制复合,制得一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜。测试方法与实施例1一致,所得数据如表1所示。
实施例6
(1)将木质素加入亚硫酸钠的水溶液中,加入氧化剂,并调节pH值至14,加热进行反应,制得磺化木质素;氧化剂为溴化铁;加热反应的温度为℃,时间为3.5h;各原料的重量份为,木质素42重量份、亚硫酸钠4重量份、水52重量份、氧化剂2重量份;
(2)将淀粉微粒糊化,加入聚乙烯醇溶液中,加热到94℃搅拌至完全溶解,然后加入步骤(1)制得的磺化木质素、交联剂、增塑剂、聚丙烯酰胺、纳米碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠,搅拌混合均匀,流延成膜并干燥,制得木质素-淀粉复合膜;聚乙烯醇溶液的质量浓度为18%;交联剂为丁二醛;增塑剂为乙二醇;各原料的重量份为,糊化淀粉微粒21重量份、聚乙烯醇溶液36重量份、交联剂2重量份、增塑剂1重量份、磺化木质素22重量份、聚丙烯酰胺10重量份、纳米碳酸钙7重量份、十二烷基苯磺酸钠1重量份;
(3)将红麻杆通过秸秆粉碎机制成红麻杆粉,然后与羧甲基纤维素、甘油、明胶、水混合,制成浆液,经过打浆、抄造,制得红麻纸地膜;各原料的重量份为,红麻杆粉34重量份、羧甲基纤维素10重量份、甘油6重量份、明胶6重量份、水44重量份;
(4)在步骤(2)制得的木质素-淀粉复合膜的表面涂覆一层聚氨酯,再覆盖步骤(3)制得的红麻纸地膜,并压制复合,制得一种保水环保木质素-淀粉-红麻复合地膜。测试方法与实施例1一致,所得数据如表1所示。
对比例1
制备过程中,未使用木质素,其他制备条件与实施例6一致。
测试方法与实施例1一致,所得数据如表1所示。
表1:
摘自国家发明专利,发明人:张玉英,申请号.6,申请日.12.15
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