一种自修复农用薄膜及其制备工艺

文档序号:183199 发布日期:2021-11-02 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种自修复农用薄膜及其制备工艺 (Self-repairing agricultural film and preparation process thereof ) 是由 唐勇 于 2021-09-09 设计创作,主要内容包括:本申请涉及塑料薄膜领域,具体公开了一种自修复农用薄膜及其制备工艺。自修复农用薄膜的原料包括如下重量份数的组分:丙烯酸改性聚乳酸380~400份;改性海藻酸钠200~350份;聚丁二酸丁二醇酯200~240份;聚谷氨酸250~300份;水杨酸苯酯3~20份;羟甲基纤维素钠10~15份;抗氧化剂1010 20~25份;农用薄膜的制备工艺包括以下步骤:步骤一,制备改性海藻酸钠。步骤二,制备农用薄膜。本申请的农用薄膜具有对薄膜进行自修复的作用以及在土壤内二次成膜的功效。(The application relates to the field of plastic films, and particularly discloses a self-repairing agricultural film and a preparation process thereof. The self-repairing agricultural film comprises the following raw materials in parts by weight: 380-400 parts of acrylic acid modified polylactic acid; 200-350 parts of modified sodium alginate; 200-240 parts of poly (butylene succinate); 250-300 parts of polyglutamic acid; 3-20 parts of phenyl salicylate; 10-15 parts of sodium carboxymethylcellulose; 101020-25 parts of an antioxidant; the preparation process of the agricultural film comprises the following steps: step one, preparing modified sodium alginate. And step two, preparing the agricultural film. The agricultural film has the self-repairing function on the film and the effect of secondary film forming in soil.)

一种自修复农用薄膜及其制备工艺

技术领域

本申请涉及塑料薄膜领域,更具体地说,它涉及一种自修复农用薄膜及其制备工艺。

背景技术

塑料薄膜是一种通过吹塑方式成型的薄膜,其被广泛运用于生活以及生产过程中。农用薄膜属于塑料薄膜的一种,其专门用于农业上对农作物进行覆盖,因此也被称为“地膜”。

目前,在公告号为CN105199502B的中国发明专利中公开了一种地膜,它包括如下重量份比的原料制备而成:2-15份醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯与85-98份水,或2-15份醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯-顺丁烯二酸酯与85-98份水,或2-15份醋酸乙烯酯-丙烯酸酯与85-98份水,或2-15份醋酸乙烯酯-乙烯-丙烯酸酯与85-98份水,均以重量份计。

在公告号为CN108094006B的中国发明专利中公开了一种地膜,它包括从上而下依次设置的上层、中间层和下层,还包括PE成核剂层和红外吸收层,PE成核剂层设置于上层的上表面,红外吸收层设置于下层的下表面,PE成核剂层的材料为5~15%的成核剂和85~95%的LLDPE,成核剂选自有机磷酸盐或山梨醇及其衍生物,红外吸收层的材料为5~15%的红外吸收剂和85~95%的LLDPE,红外吸收剂选自二硫环戊烯系络合物或过渡金属复合氧化物。

上述相关技术提供的地膜,其通过提高地膜的各种性能,例如保墒、保温性能、易于降解的性能来保证农作物的生长。然而,现有技术中类似于上述的地膜,一旦其表面被土壤等硬物刺破后,其保温、保湿等各项性能就会大大降低,因此,需要提出一种新的方案来解决上述问题。

发明内容

为了解决地膜被刺破的问题,本申请提供一种自修复农用薄膜及其制备工艺。

第一方面,本申请提供一种自修复农用薄膜,采用如下的技术方案:

一种自修复农用薄膜,其原料包括如下重量份数的组分:

其中,改性海藻酸钠包括海藻酸钠内核以及包覆于海藻酸钠外侧的石蜡外壳。

通过采用上述技术方案,其一,改性海藻酸钠表面具有石蜡外壳,因此在挤出-吹塑的高温过程中,石蜡能够降低内部海藻酸钠的受热,避免海藻酸钠在挤出吹塑过程中被分解;

其二,石蜡会在挤出-吹塑过程中部分溶解,并均匀地分散在薄膜上形成致密的油膜,油膜具有亲油性和憎水性,能够在薄膜使用时提高薄膜的密封性以及保湿、保温能力;

其三,当农作物收割后,利用秸秆燃烧的方式即可将土壤内残留的石蜡一同燃烧掉,避免石蜡残留在土壤中无法分解的问题,并且与农作物收割后需要对土壤增肥的燃烧方式协同;其四,由于大量的海藻酸钠分布在薄膜内,因此土壤中的水分在接触到海藻酸钠时,海藻酸钠会形成海藻酸根离子,又由于农作物的土壤内含有大量的Ca2+,因此薄膜附在土壤表面会使得Ca2+与海藻酸根离子交联形成海藻酸钙凝胶,凝胶在被刺破的薄膜处成膜,对薄膜产生自修复的效果,保证薄膜的完整性,进而提高薄膜的保温保湿等能力;

其五,海藻酸根离子会随着土壤内的水一同渗入土壤内,使得土壤内二次成膜,极大的提升了土壤内的保温保湿能力,解决薄膜因被风吹走而导致的土壤无法保温保湿的问题;

其六,海藻酸钙凝胶具有良好的降解性能,且当海藻酸钙降解后,Ca2+会重新回到土壤内,在下次覆盖薄膜时,Ca2+能够重复利用;

综上,本方案具有对薄膜进行自修复的作用以及在土壤内二次成膜的功效,极大的提升了薄膜的稳定性。

优选的,其原料中还包括重量份数为50~70份的蒙脱石粉。

通过采用上述技术方案,蒙脱石粉具有吸附水分的能力,能够将外界的水分以及土壤内锁在薄膜内,又由于薄膜直接与土壤接触,因此能够避免土壤内的水分流失的问题。其次,薄膜内的水分能够直接作用于海藻酸钠,加速海藻酸钠溶解,进而加速薄膜自修复的效率以及二次薄膜的成型。

优选的,所述石蜡的熔点为57~63℃。

通过采用上述技术方案,石蜡的熔点位于此区间内,能够在薄膜挤出-吹塑时缓慢溶解,保护海藻酸钠的稳定。

优选的,原料中还包括重量份数为13~21份的分散剂。

通过采用上述技术方案,分散剂具有分散能力,其能够将改性海藻酸钠分散至整个薄膜上,提高自修复功能的覆盖率。

优选的,所述分散剂为聚丙烯酰胺。

通过采用上述技术方案,聚丙烯酰胺的成本低,分散效率高。

优选的,薄膜呈透明状。

通过采用上述技术方案,透明状的薄膜无颜料,易降解。

第二方面,本申请提供一种农用薄膜的制备工艺,采用如下的技术方案:

一种农用薄膜的制备工艺,包括以下步骤:

步骤一,制备改性海藻酸钠,将粉状海藻酸钠投入熔融石蜡内,搅拌均匀后注入模具内冷却固化,脱模后得到颗粒状的改性海藻酸钠。

步骤二,制备农用薄膜,将相应重量份数的丙烯酸改性聚乳酸、改性海藻酸钠、聚丁二酸丁二醇、聚谷氨酸、水杨酸苯酯、羟甲基纤维素钠、抗氧化剂1010一同投入挤出机内,随后通过吹塑的方式成型。

通过采用上述技术方案,熔融的石蜡在65℃以下,粉状海藻酸钠通过搅拌的方式混合在熔融的石蜡内,在模具中冷却后,石蜡会包覆在海藻酸钠外侧并固化成型,脱模后即可得到颗粒状的改性海藻酸钠。而吹塑属于现有技术,直接将物料投入挤出机内进行吹塑即可得到本方案的农用薄膜。

优选的,所述海藻酸钠与石蜡的重量比为1:(2~4)。

通过采用上述技术方案,在此重量比区间内,一方面,海藻酸钠不易在挤压-吹塑过程中被热分解,另一方面,成型后的薄膜自修复效率高,在土壤中二次成膜的效率高。

综上所述,本申请具有以下有益效果:

1、由于本申请采用了改性海藻酸钠,由于改性海藻酸钠包括海藻酸钠内核以及包覆于海藻酸钠外侧的石蜡外壳,因此薄膜获得了自修复以及在土壤中二次成膜的效果。

2、本申请中优选采用蒙脱石粉,由于蒙脱石粉具有锁水功能,因此土壤内的水分不容易外流,外界的水分会被吸附在薄膜上,使得薄膜内的水分含量高,提高了土壤保湿能力,加速的薄膜的自修复以及土壤中二次成膜的效率。

3、本申请的方法,通过将粉状海藻酸钠投入熔融石蜡内,边搅拌边冷却固化,待物料冷却固化后破碎,因此获得了颗粒状的改性海藻酸钠。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例

实施例1:一种自修复农用薄膜,其呈透明薄膜状。

其组分及其重量份数如表1所示,其中,改性海藻酸钠包括海藻酸钠内核以及包覆于海藻酸钠外侧的石蜡外壳,海藻酸钠内核即粉状海藻酸钠,石蜡外壳即包覆于粉状海藻酸钠外侧的石蜡;石蜡的熔点为57~63℃。

自修复农用薄膜通过如下步骤制备:

步骤一,制备改性海藻酸钠。

制备改性海藻酸钠,将粉状海藻酸钠投入熔融石蜡内,搅拌均匀后注入模具内冷却固化,脱模后得到颗粒状的改性海藻酸钠。本步骤中,海藻酸钠与石蜡的重量比为1:2。

步骤二,制备农用薄膜。

将相应重量份数的丙烯酸改性聚乳酸、改性海藻酸钠、聚丁二酸丁二醇、聚谷氨酸、水杨酸苯酯、羟甲基纤维素钠、抗氧化剂1010一同投入挤出机内,随后通过吹塑的方式成型,得到自修复农用薄膜。

实施例2~4:一种自修复农用薄膜,与实施例1的区别之处在于:其组分及其重量份数如表1所示。

表1实施例1~4中各组分及其重量份数

实施例5:一种自修复农用薄膜,与实施例1的区别之处在于:步骤一中,海藻酸钠与石蜡的重量比为1:3。

实施例6:一种自修复农用薄膜,与实施例1的区别之处在于:步骤一中,海藻酸钠与石蜡的重量比为1:4。

实施例7:一种自修复农用薄膜,与实施例1的区别之处在于:其原料中还包括重量份数为50份的蒙脱石粉。

实施例8:一种自修复农用薄膜,与实施例1的区别之处在于:其原料中还包括重量份数为60份的蒙脱石粉。

实施例9:一种自修复农用薄膜,与实施例1的区别之处在于:其原料中还包括重量份数为70份的蒙脱石粉。

实施例10:一种自修复农用薄膜,与实施例1的区别之处在于:原料中还包括重量份数为13份的分散剂,分散剂为聚丙烯酰胺。

实施例11:一种自修复农用薄膜,与实施例1的区别之处在于:原料中还包括重量份数为17份的分散剂,分散剂为聚丙烯酰胺。

实施例12:一种自修复农用薄膜,与实施例1的区别之处在于:原料中还包括重量份数为21份的分散剂,分散剂为聚丙烯酰胺。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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