CN101699973A - 晶须增强高原地区烟用聚乙烯地膜的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种晶须增强高原地区烟用聚乙烯地膜的生产方法，由以下质量份的材料制成：聚乙烯树脂85～95份，晶须增强聚乙烯母料1～10份，抗紫外线母料1～5份，制备步骤顺序为：首先聚乙烯树脂、晶须增强聚乙烯母料和抗紫外线母料加入混合机中混合5～10分钟至搅拌均匀；将混合料送入地膜挤出吹塑机中挤出吹塑成型，挤出温度在120～205℃，加热方式采用电磁振动加热塑化吹塑；挤出吹塑膜经风冷、牵引和卷取制成晶须增强高原地区烟用聚乙烯地膜；本发明解决了目前高原地区烟用地膜强度低、易老化，不容易回收利用的问题。
Description
技术领域
本发明涉及烟用聚乙烯吹塑地膜，特别是一种晶须增强高原地区烟用聚乙烯地膜的生产方法。
背景技术
地膜覆盖栽培是一项提高农作物品质和产量的新栽培技术，其具有保温、保墒和防霜冻等作用。地膜覆盖栽培技术在大幅度提高农作物产品，促进农业发展的同时，也给农业生产带来了新的“白色污染”。为解决“白色污染”问题，主要有两种方法，一是塑料地膜的生物降解；二是地膜的回收利用。生物降解地膜的研究开发尽管已取得一系列成果，但至今未大量获得农业应用，主要是生产应用成本相对较高。而地膜的回收利用是目前比较适用的处理与有应用最有效方式。但是由于地膜经过覆盖栽培后，由于受天侯老化的作用，导致其物理机械性能下降、老化，致使在回收时容易断裂破碎，从而降低了回收率，并有一定数量在田间的残留，多年累积对土壤结构造成危害。因此，地膜材料的高性能和低成本成为了地膜生产企业普遍关心的问题。
烟草是云南的主要支柱产业之一，地膜覆盖栽培已在我省烟草栽培中广为使用。烟用地膜覆盖栽培可提高烟叶产量15％左右，均价提高10％左右。地处云贵高原的云南地区，其地理位置为低纬高原海拨地区，太阳紫外线照射强度相对较高。目前传统的烟用地膜在高原地区应用于烟草栽培，出现烟用地膜物理机械性能强度下降较快，易老化而导致地膜破碎早，难以回收利用的状况。另外，加之烟用地膜的厚度较其它农用地膜更薄的特点，从而给高原地区烟用地膜的回收利用带来更大的困难。因此，面对上述问题，开发一种适应于高原地区应用，具有强度较高，耐天侯老化的烟用地膜已成为当务之急。
国内为提高地膜的强度性能和耐天侯老化性能，新疆天业集团申请了纳米材料改性耐侯地膜的专利(CN1978512)，其主要在聚乙烯地膜材料中添加纳米碳酸钙母料和抗氧剂。尽管在一定程度上提高了地膜的强度和耐侯性，但同时由于透明度的下降导致使用性能也相应降低并且添加量也相对较少，其主要应用新疆地区的棉花及其它作物栽培。关于适用高原地区烟草栽培的高强度、抗紫外线、低成本的烟用聚乙烯地膜国内未见报道。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种晶须增强高原地区烟用聚乙烯地膜的生产方法，解决目前高原地区烟用地膜强度低、易老化，不容易回收利用的问题。
本发明是这样实现的：
一种晶须增强高原地区烟用聚乙烯地膜的生产方法，其特征在于由以下质量份的材料制成：聚乙烯树脂85～95份，晶须增强聚乙烯母料1～10份，抗紫外线母料1～5份，制备步骤顺序为：
(1)首先聚乙烯树脂、晶须增强聚乙烯母料和抗紫外线母料加入混合机中混合5～10分钟至搅拌均匀；
(2)将混合料送入地膜挤出吹塑机中挤出吹塑成型，挤出温度在120～205℃，加热方式采用电磁振动加热塑化吹塑；
(3)挤出吹塑膜经风冷、牵引和卷取制成晶须增强高原地区烟用聚乙烯地膜。
所述的聚乙烯树脂为线性低密度聚乙烯或低密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一种或两种以上混合物。
所述的聚乙烯树脂由85～95份的线性低密度聚乙烯和5～15份的低密度聚乙烯或0～5份的高密度聚乙烯组成。
所述的晶须增强聚乙烯母料为镁盐晶须增强聚乙烯母料。
所述的抗紫外线母料为无机抗紫外线聚乙烯母料。
本发明根据高原地区烟草栽培的期间紫外线照射强烈、地膜强度下降快，耐天侯老化性之不足，并从烟用地膜便于回收再利用的角度出发，在保证烟用地膜栽培的保温、保墒和增加光照的前提下，通过添加晶须增强聚乙烯母料和抗外线母料来提高烟用地膜的强度性能和抗紫外线性能，同时在一定程度上降低生产成本，实现高原地区烟用聚乙烯地膜的高性能低成本化，并利于高原地区地膜的回收利用，减轻地膜对环境污染和土壤的破坏作用。
本发明所说的晶须增强母料是镁盐晶须增强的以聚乙烯为载体，添加了偶联剂、分散剂和润滑剂的晶须增强聚乙烯母料。该晶须母料加入烟用地膜聚乙烯材料中后，对烟用地膜的力学性能，尤其是强度性能有所改善。
本发明所说的抗紫外线母料是指添加了无机抗紫外线的母料，并以聚乙烯为载体。无机抗紫外线剂为二氧化钛、氧化锌和光稳定剂组成的一种混合物。该抗紫外线母料添加剂到烟用地膜聚乙烯材料后，可提高烟用地膜的抗紫外线老化能力、抑制光老化进程，延长烟用地膜的使用寿命，尤其能提高烟用地膜的耐天侯老化(抗紫外线)性能，也就是随着地膜地栽培中，随着使用时间的延长，地膜的各项性能指标衰减较慢。
本发明所用的晶须增强聚乙烯母料和抗紫外线母料可以自制，也可以直接从市场上购买应用。
本发明的烟用地膜由于在制备中加入了晶须增强聚乙烯母料，并可提高混合物料的分散性，改善产品开口性和物理机械强度性能，同时对吹塑成型加工性也得到改善。由于晶须增强母料与抗紫外线母料是按一定的比例配合使用的，因此，在提高烟用地膜强度性能的同时，也提高了抗紫外线能力，也就是同时提高烟用地膜的强度和耐天侯性。由于两项性能的提高对烟用地膜回收利用，降低生产成本、减轻污染物均起到积极的作用。
主体树脂采用三种树脂并用可以弥补使用单一树脂在某些性能上存在的不足。如线性低密度聚乙烯尽管综合性能好，但通过并用低密度聚乙烯可以进一步改善其加工性能，而采用高密度聚乙烯则可提高其透明度和强度性能。因此主体树脂采用三元并用可以实现性能是最佳组合，进一步完善烟用地膜的综合性能、降低生产成本、提高使用后的回收利用率，保护生态环境。
本发明的显著优点是在保证烟用地膜使用的前提下，提高了产品的强度性能和抗紫外线老化性能，并且降低了生产成本，有利于栽培烟草后的回收利用，减轻环境污染。该烟用地膜特别适用于高原地区的烟草栽培，尤其对烟草种植大省云南更为适用。
具体实施方式：
实施例1
本发明由含下列质量份的原料组成：线性低密度聚乙烯90份；高密度聚乙烯3份；低密度聚乙烯7份；晶须增强聚乙烯母料5份；抗紫外线母料1.5份。
线性低密度聚乙烯的熔融指数为2.0g/10min，如茂名石化公司的DFDA7042。
高密度聚乙烯和低密度聚乙烯分别选用吹薄膜级的聚乙烯品种；低密度聚乙烯为LDPE2426，高密度聚乙烯为HDPETR144。
其制备方法是首先将上述各组分投入混合机中混合均匀，然后存于贮料灌，接着通过送料器送至吹塑挤机的贮料斗中，挤出机型号为DMJ～65×30，西南高峰机械厂生产，加热方式为电磁动态加热。挤出机挤出温度设置一段200～205℃，二段190～195℃，三段195～205℃，四段185～190℃，挤出口模直径为200mm，混合料通过挤出机料斗经过熔融塑化，混合挤出，吹膜、风冷、牵引至卷起制备晶须增强高原地区烟用聚乙烯地膜挤出地膜挤出宽度为900mm或1000mm、厚度为0.006mm或0.008mm。
由本发明制备的烟用地膜性能见表1
实施例2
本发明由含下列质量组份的原料组成：线性低密度聚乙烯95份；高密度聚乙烯2份；低密度聚乙烯3份，晶须增强母料8份；抗紫外线母料2.5份。
制备方法同实施例1，地膜性能见表1。
实施例3
本发明由含下列质量组份的原料组成：线性低密度聚乙烯85份；高密度聚乙烯5份；低密度聚乙烯10份；晶须增强母料3份；抗紫外线母粒3.5份。
制备方法同实施例1，地膜性能见表1。
表1本发明实施例地膜性能
| 物理性能 | 单位 | 对照例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | JC/T238～2008技术要求 |
| 拉伸强度，纵/横 | N | 1.8/1.4 | 2.2/1.9 | 2.3/2.0 | 2.1/1.8 | ≥1.0 |
| 断裂伸长率，纵/横 | ％ | 466/750 | 424/710 | 436/720 | 466/742 | ≥150 |
| 直角撕裂负荷，纵/横 | N | 0.6/0.7 | 0.8/1.9 | 0.9/0.9 | 0.8/0.9 | ≥0.5 |
注：性能测定按烟用吹塑聚乙烯地膜JC/J238～2008标准测，烟用地膜厚度为0.006mm。
Claims (5)
1.一种晶须增强高原地区烟用聚乙烯地膜的生产方法，其特征在于由以下质量份的材料制成：聚乙烯树脂85～95份，晶须增强聚乙烯母料1～10份，抗紫外线母料1～5份，制备步骤顺序为：
(1)首先聚乙烯树脂、晶须增强聚乙烯母料和抗紫外线母料加入混合机中混合5～10分钟至搅拌均匀；
(2)将混合料送入地膜挤出吹塑机中挤出吹塑成型，挤出温度在120～205℃，加热方式采用电磁振动加热塑化吹塑；
(3)挤出吹塑膜经风冷、牵引和卷取制成晶须增强高原地区烟用聚乙烯地膜。
2.如权利要求1所述的晶须增强高原地区烟用聚乙烯地膜的生产方法，其特征在于聚乙烯树脂为线性低密度聚乙烯或低密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一种或两种以上混合物。
3.如权利要求1所述的晶须增强高原地区烟用聚乙烯地膜的生产方法，其特征在于聚乙烯树脂由85～95份的线性低密度聚乙烯和5～15份的低密度聚乙烯或0～5份的高密度聚乙烯组成。
4.根据权利要求1所述的晶须增强高原地区烟用聚乙烯地膜的生产方法，其特征在于晶须增强聚乙烯母料为镁盐晶须增强聚乙烯母料。
5.根据权利要求1要求所述的晶须增强高原地区烟用聚乙烯地膜的生产方法，其特征在于抗紫外线母料为无机抗紫外线聚乙烯母料。
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