專利名稱：一種生物降解液體地膜及制備方法
技術領域：
本發明涉及一種生物降解液體地膜及制備方法，屬于高分子材料的制備 技術領域。
技術背景干旱缺水是一世界性難題，高效利用水資源是21世紀農業可持續發展 的關鍵技術。國內外的科學界對節水技術在理論和實踐方面進行過和正在進 行著艱苦的探索。同時，土地荒漠化也嚴重影響經濟發展，是世界各國環境 保護中面臨的共同課題。我國土地退化，平均每年新增荒漠化土地2100平 方公里，嚴重影響并制約我國國民經濟的進一步發展。我國西北地區的土壤 沙化日趨嚴重，由此造成的風沙災害也越演越烈，北方地區的少雨缺水，也 對農業發展和生態平衡帶來許多問題。利用塑料地膜栽培技術己成為上世紀眾所周知的十大農業技術之一，施 用地膜可以滿足農作物保溫、保墑、保持肥力達到增產增收的需要，給作物 的生長和高產帶來了一定的好處，但是塑料地膜是由聚乙烯或聚苯乙烯等經 吹塑機制造而成的塑料薄膜，主要存在如下缺點l、原料難以分解，對環境 污染大.，2、薄膜與土壤粘連不充分，附著性差；3、需要人工破膜，費工費 時；4、成本較高。為了降低覆蓋費用，膜的厚度已經降至10微米以下，這 就進一步增大了殘膜回收的困難，加劇了殘膜對土壤的污染；5、盡管國內 外已經推出了能降解的崩解型或光降解型塑料地膜，但均在強度、成本和降 解特性等方面存在較大問題，降解不完全所殘留的聚乙烯塑料碎片不能和土 壤相溶，實際又造成對土壤的二次破壞和污染。同時其價格昂貴，使投入成 本增加2 3倍，從經濟方面考慮不易推廣。基于以上原因，國內外研究工作者經過不懈努力，提出了液體地膜的概 念，即使用高分子有機化合物，兌水稀釋后噴灑在土壤表面或水面形成一厚 薄膜。中國專利，申請號為02121393.3公開了題為"木質素節水保水復合液
體地膜"，該方法所制備的復合液體地膜由木質素、殼聚糖、膠原蛋白、表 面活性劑和發泡劑經混合而成。為了提高成膜性，加入殼聚糖、膠原蛋白， 這一方面使液體地膜更易溶于水，另一方面使液體地膜更提高了成本。中國專利，申請號為98107594公開了題為"一種液體地膜及其制備方法"，該方法所制備的液體地膜選用的原料有大量的瀝青，使該液體地膜使用后，易造成環境的二次污染，而且成本高，難以推廣。發明內容本發明目的是提供一種生物降解液體地膜及制備方法，該發明采用可生 物降解的聚乙烯醇、羧甲基纖維素和玉米淀粉為原料，通過一定的交聯、增 韌獲得一種生物降解液體地膜。本發明提供一種生物降解液體地膜的成分構成和質量百分比配比如下20—50份聚乙烯醇，10_20份羧甲基纖維素，10 — 20份玉米淀粉，0. 2 — 2. 5份的表面活性劑，l一5份的增塑劑和2 — 10份的交聯劑；所述的表面活性劑為十二垸基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚氧化乙 烯單月桂酸酯或吐溫一80;所述的增塑劑為丙三醇； 所述的交聯劑為甲醛或戊二醛。本發明提供一種生物降解液體地膜制備方法的歩驟和條件如下 按配比稱取原材料，將聚乙烯醇和羧甲基纖維素分別配制成5-10%質量分數的水溶液；把質量分數為5-10%淀粉的水溶液加入帶有攪拌器，冷凝器、 溫度計的反應器中，在75 — 85。C下糊化30分鐘，成透明粘稠的淀粉糊，然 后分別加入預先配制好的聚乙烯醇的水溶液和羧甲基纖維素的水溶液，再把 表面活性劑和增塑劑加入混合的水溶液中.調PH值為2—4，加入交聯劑， 在85 — 9(TC下反應l一2小時，得到一種生物降解液體地膜。加水稀釋2—10倍，可經噴霧法到土地表面。 本發明具有如下優點本發明所采用的原料都為可生物降解的原料，且原料價廉、易得、使用
方便，三種原料不同配比可以協同作用來調節降解速率，通過一定程度的交聯可以提高地膜的強度及耐水性。
具體實施方式
實施例1:取200克5%質量分數的淀粉水溶液，在75"C下攪拌糊化30 分鐘，成透明粘稠的淀粉糊。然后加入500克10%質量分數的聚乙烯醇水 溶液，250克8%質量分數的羧甲基纖維素的水溶液，加入2.5克聚氧化乙 烯單月桂酸酯，加入5克丙三醇，調節pH值為2，在溫度85。C下加入10 克甲醛，反應2小時，得到一種生物降解液體地膜。實施例2:取200克10%質量分數的淀粉水溶液，在8(TC下攪拌糊化 30分鐘，成透明粘稠的淀粉糊。然后加入375克8%質量分數的聚乙烯醇水 溶液，200克5%質量分數的羧甲基纖維素的水溶液，加入2克十二烷基硫 酸鈉，加入3克丙三醇，調節pH值為3，在溫度88。C下加入8克甲醛，反 應1. 5小時，得到一種生物降解液體地膜。實施例3:取200克8%質量分數的淀粉水溶液，在85。C下攪拌糊化30 分鐘，成透明粘稠的淀粉糊。然后加入400克5%質量分數的聚乙烯醇水溶 液，200克10%質量分數的羧甲基纖維素的水溶液，加入0. 2克十二烷基苯 磺酸鈉，加入1克丙三醇，調節pH值為3，在溫度9(TC下加入2克戊二醛， 反應1小時，得到一種生物降解液體地膜。實施例4:取200克5%質量分數的淀粉水溶液，在75'C下攪拌糊化30 分鐘，成透明粘稠的淀粉糊。然后加入500克10%質量分數聚乙烯醇水溶 液，200克8%質量分數的羧甲基纖維素的水溶液，加入1.5克吐溫一80， 加入4克丙三醇，調節pH值為4，在溫度85。C下加入9克甲醛，反應2小 時，得到一種生物降解液體地膜。
權利要求
1.一種生物降解液體地膜，其成分構成和質量百分比配比如下20-50份聚乙烯醇，10-20份羧甲基纖維素，10-20份玉米淀粉，0.2-2.5份的表面活性劑，1-5份的增塑劑和2-10份的交聯劑；所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚氧化乙烯單月桂酸酯或吐溫-80；所述的增塑劑為丙三醇；所述的交聯劑為甲醛或戊二醛。
2. 如權利要求1所述的一種生物降解液體地膜及制備方法，其特征在于，步驟和條件如下按配比稱取原材料，將聚乙烯醇和羧甲基纖維素分別配制成5-10%質量 分數的水溶液；把質量分數為5-10%淀粉的水溶液加入帶有攪拌器，冷凝器、 溫度計的反應器中，在75 — 85。C下糊化30分鐘，成透明粘稠的淀粉糊，然 后分別加入預先配制好的聚乙烯醇的水溶液和羧甲基纖維素的水溶液，再把 表面活性劑和增塑劑加入混合的水溶液中.調pH值為2—4，加入交聯劑， 在85 —9CTC下反應l一2小時，得到一種生物降解液體地膜。
全文摘要
本發明屬于一種生物降解液體地膜及制備方法，該發明是將聚乙烯醇配制成5-10％質量分數的水溶液；羧甲基纖維素同樣配制成5-10％質量分數的水溶液；質量分數為5-10％淀粉加入帶有攪拌器，冷凝器、溫度計的反應器中，在75-85℃下糊化30分鐘，成透明粘稠的淀粉糊，然后加入預先配制好的聚乙烯醇和羧甲基纖維素溶液，再把表面活性劑和增塑劑加入混合的水溶液中。調pH值為2-4，加入交聯劑，在85-90℃下反應1-2小時，得到一種生物降解液體地膜。加水稀釋后，可經噴霧法噴到土地表面。
文檔編號C08L29/04GK101161718SQ20071005635
公開日2008年4月16日 申請日期2007年11月27日 優先權日2007年11月27日
發明者宋春雷, 張文德, 昆 徐, 王丕新, 穎 譚 申請人:中國科學院長春應用化學研究所