CN103733927A - 缓释化肥型可降解地膜的制备方法 - Google Patents

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王帅
高素云
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Abstract

本发明提供了一种将缓释化肥和可降解地膜结合制备缓释化肥型可降解地膜的方法。本发明涉及缓释化肥与可降解塑料交叉领域，通过将化肥与可降解地膜有机结合，在可降解地膜自然降解的过程中缓慢释放化肥成分，进而同时解决因过度施肥和地膜使用而造成的环境污染问题。其特征在于制备过程中将化肥成分，如氮肥、磷肥、钾肥中的一种或多种，按一定比例溶解或分散于可降解地膜母液中，然后流延成膜或挤出成膜制备缓释化肥型可降解地膜。本发明提供不同化肥成分加入的含量、条件及主要依据，成膜均匀，并保持了一定的塑性和机械强度，可用于农业地膜材料，具有良好的实用价值和推广意义。

Description

缓释化肥型可降解地膜的制备方法
技术领域
本发明涉及缓释化肥与可降解塑料交叉领域，通过将化肥与可降解地膜有机结合，在可降解地膜自然降解的过程中缓慢释放化肥成分，进而同时解决因过度施肥和地膜使用而造成的环境污染问题。
背景技术
化肥和地膜是现代农业生产中增产的主要保障和手段，也是现在农业生产中投入较大的两类农业生产资料，然而化肥和地膜的使用也带来了严重的环境污染问题。
化肥的使用为农作物生长提供了所需的营养元素，然而长期以来化肥的利用率不高，即浪费资源，又污染环境。因此，提高化肥利用率已成为现代农业特别关注的问题。缓释化肥是指化肥成分释放速率能与作物需肥规律相匹配，而且化肥释放不受土壤类型等环境因素影响，能最大限度提高肥料有效利用率，防止养分污染环境的新型绿色环保肥料。
由于农用地膜能有效控制土壤温度和湿度，减少水分和营养流失，防止杂草生长，为作物生长提供有利的生态环境。然而，地膜覆盖技术在给农业增产增收带来巨大经济效益的同时，由于塑料稳定难降解也严重污染了土地。可降解塑料可以解决地膜引起的白色污染问题，但是目前可降解地膜存在降解不完全、成本高、机械强度差等缺点。
但到目前为止对于缓释化肥与可降解地膜结合的研究很少，涉及缓释化肥型可降解地膜的报道未见披露。
发明内容
本发明的目的在于将缓释化肥和可降解地膜有机结合，在地膜自然降解的同时缓慢释放化肥成分，为农作物提供长周期稳定的养料，同时最大限度利用化肥有效成分，进而解决化肥和地膜的使用造成的环境污染问题。
本发明提供了一种缓释化肥型可降解地膜的制备方法，其特征在于在制备可降解地膜的过程中添加化肥成分，使其均匀分散在可降解地膜中，并在地膜降解过程中缓慢释放。
可选择的化肥成分包括氮肥、磷肥、钾肥中的一种或多种，具体如：尿酸、硝酸铵、碳酸氢铵、硫酸氨、磷酸氢二氨、磷酸二氢氨、过磷酸钙、重过磷酸钙、硝酸钾、氯化钾、硫酸钾、磷酸氢二钾等含氮、磷、钾元素的化合物。
本发明根据化肥成分的热稳性选择添加的时机及成膜方式；同时根据对成膜过程的影响及成膜后地膜机械强度的影响选择合适的化肥成分含量。
本发明制备的缓释化肥型可降解地膜，保持了较好的可塑性和机械强度，同时化肥成分分散均匀，达到了缓释化肥和可降解地膜的完美结合。
具体实施方式
实施例１：制备尿素复合型可降解地膜。
按质量比例份数土豆淀粉60份，增塑剂20份共混溶解于90度水中搅拌30分钟得到溶液a；按质量比例分数聚乙烯醇40份搅拌溶解于90度水中搅拌30分钟得到溶液b；将溶液a和b混合保持90度搅拌30分钟后添加交联剂10份，90度交联反应30分钟，得到可降解地膜母液。待可降解地膜母液降温至小于60度时，将20份尿素搅拌溶于母液，随后流延成膜制备尿素复合型可降解地膜。
实施例２：制备磷酸氢二铵复合型可降解地膜。
按质量比例份数土豆淀粉60份，增塑剂20份，磷酸氢二铵6份共混溶解于90度水中搅拌30分钟得到溶液a；按质量比例分数聚乙烯醇40份搅拌溶解于90度水中搅拌30分钟得到溶液b；将溶液a和b混合保持90度搅拌30分钟后添加交联剂10份，90度交联反应30分钟，得到可降解地膜母液，随后流延成膜或挤出成膜制备磷酸氢二铵复合型可降解地膜。
实施例３：制备磷酸氢二钾复合型可降解地膜。
按质量比例分数土豆淀粉60份，增塑剂20份，磷酸氢二钾3份共混溶解于90度水中搅拌30分钟得到溶液a；按质量比例分数聚乙烯醇40份搅拌溶解于90度水中搅拌30分钟得到溶液b；将溶液a和b混合保持90度搅拌30分钟后添加交联剂10份，90度交联反应30分钟，得到可降解地膜母液，随后流延成膜或挤出成膜制备磷酸氢二钾复合型可降解地膜。
实施例4：制备硝酸铵复合型可降解地膜。
按质量比例分数土豆淀粉60份，增塑剂20份共混溶解于90度水中搅拌30分钟得到溶液a；按质量比例分数聚乙烯醇40份搅拌溶解于90度水中搅拌30分钟得到溶液b；将溶液a和b混合保持90度搅拌30分钟后添加交联剂10份，90度交联反应30分钟，得到可降解地膜母液。待可降解地膜母液降温至小于60度时，将15份硝酸铵搅拌溶于母液，随后流延成膜制备尿素复合型可降解地膜。
实施例5：制备磷酸氢二铵、磷酸氢二钾、硝酸钾多元复合型可降解地膜。
按质量比例份数土豆淀粉60份，增塑剂20份，磷酸氢二铵3份、磷酸氢二钾3份、硝酸钾3份共混溶解于90度水中搅拌30分钟得到溶液a；按质量比例分数聚乙烯醇40份搅拌溶解于90度水中搅拌30分钟得到溶液b；将溶液a和b混合保持90度搅拌30分钟后调节pH值至弱碱性并添加交联剂10份，90度交联反应30分钟，得到可降解地膜母液，随后流延成膜或挤出成膜制备多元复合型可降解地膜。
    以上所述实施方案仅为本发明的优选实施方案，应指出，对于本领域的技术人员而言，在未脱离本发明创作构思的前提下，作出的若干变形和改进都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种缓释化肥型可降解地膜的制备方法，其特征在于在制备可降解地膜的过程中添加化肥成分，使化肥均匀分散在可降解地膜中，并在地膜降解过程中缓慢释放。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于添加的化肥成分包括氮肥、磷肥、钾肥中的一种或多种，具体如：尿酸、硝酸铵、碳酸氢铵、硫酸氨、磷酸氢二氨、磷酸二氢氨、过磷酸钙、重过磷酸钙、硝酸钾、氯化钾、硫酸钾、磷酸氢二钾等含氮、磷、钾元素的化合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于化肥成分的热稳定性选择添加的时机：热稳定性好的化合物选择交联反应前与原料共混；热稳定性差的化合物选择交联反应后降温过程中添加。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于化肥成分的热稳定性选择成膜方式：热稳定性好的化合物可选择流延成膜或较高温度下的挤出成膜方式；热稳定性差的化合物可选择温度较低的流延成膜或分解温度以下的挤出成膜方式。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于化肥成分的含量选择依据为成膜后地膜的机械强度及使用要求，其最大含量以不影响成膜过程为上限。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由于化肥成分的添加，在交联反应前应测量并调节体系pH值，以保证交联反应正常进行。
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