CN105131629A

CN105131629A - 一种纳米级TiO2光催化、水、氧化、生物多项降解地膜

Info

Publication number: CN105131629A
Application number: CN201510564939.5A
Authority: CN
Inventors: 葛铁军; 周志阳; 任晓东; 吴姝
Original assignee: Shenyang University of Chemical Technology
Current assignee: Shenyang University of Chemical Technology
Priority date: 2015-09-08
Filing date: 2015-09-08
Publication date: 2015-12-09

Abstract

一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解地膜，涉及一种农用地膜，所述地膜由脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇、改性植物秸秆、成膜剂、表面活性剂混合而成的薄膜，地膜为三层，地膜中层为按比例调和的纳米级TiO₂光催化剂、水解剂；上层喷涂氧化降解剂的涂料；按比例调和的植物生长所需的化肥和微肥、农药、除草剂等，喷涂在地膜下层；本发明地膜为自行腐化分解的集农药、肥料和农药无残留的地膜于一身的一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解三层地膜。原料来源广泛、成本较低、降解方式多样、降解速度快、适应不同作物生长需要。

Description

一种纳米级TiO2光催化、水、氧化、生物多项降解地膜

技术领域

本发明涉及一种可降解地膜，特别是涉及一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解地膜。

背景技术

地膜在我国农业生产过程中具有重要作用，不仅具有保温、保湿、保肥的作用，而且还具有防病虫、防旱抗涝等作用，能够促进农作物的生长发育，有效提高作物产量，增加生产效益。但传统地膜由于塑料自身难分解，且透气性、渗水性不佳，除草、施肥等困难，局限了地膜的使用，影响了土地产能。而三层地膜正是结合了本身可完全分解，并分上下层喷涂不同功能涂料，以达到集除草、施肥、分解于一体的综合型复合地膜。中国专利CN1277228和专利申请CN101828495A表，其中专利CN1277228采用液态喷涂的方法直接施用于现场，这样有一部分原料会被地表土层迅速吸收，但由于是液态，其中各功能组分容易分布不均，且地膜废弃后，地膜上仍会残存少量农药、化肥等添加剂，这些都会造成一定程度上的土地污染，不利于环保。而专利申请CN101828495A采用上层地膜为基体树脂，下层喷涂微肥、除草剂、降解剂等，但是其中只采用了生物降解，降解缓慢，短期效果不明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解地膜，本发明地膜为自行腐化分解的集农药、肥料和农药无残留的地膜于一身的一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解三层地膜。原料来源广泛、成本较低、降解方式多样、降解速度快、适应不同作物生长需要。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解地膜，所述地膜由脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇、改性植物秸秆、成膜剂、表面活性剂混合而成的薄膜，地膜为三层，地膜中层为按比例调和的纳米级TiO₂光催化剂、水解剂；上层喷涂氧化降解剂的涂料；按比例调和的植物生长所需的化肥和微肥、农药、除草剂等，喷涂在地膜下层；三层地膜成分和含量如下质量份数：脂肪族聚酯5-20份；聚乳酸1-10份；淀粉/聚乙烯醇10-24份；改性植物秸秆1-30份；成膜剂0-3.5份；表面活性剂0．5一1．5份；稳定剂0-4.50份；微肥0-2.50份；化肥0—3份；纳米级TiO2、水解剂、氧化降解剂、化肥分解剂、农药、除草剂，以上六种物质共占1份。

所述的一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解地膜，改性植物秸秆为纳米级超细粉末、植物粉状纤维、化学蒸煮的植物纤维浆液，其中化学蒸煮包括碱法和铵法。

所述的一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解地膜，成膜剂为聚乳酸、脂肪族聚酯、聚乙烯醇、水玻璃、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、淀粉、改性淀粉、丙烯酸树脂、白乳胶中的一种或几种的混合物。

所述的一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解地膜，地膜上层和下层，均采用涂层，使得营养物质、肥料、各降解剂等，能够均匀涂覆在地膜中间层；其中喷涂的地膜上、下层均为纳米级喷涂。

所述的一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解地膜，表面活性剂为阴离子表面活剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂或其混合物。

本发明的优点与效果是：

1．本发明采用农村随处可得的天然植物秸秆为原料，大大降低了地膜的生产成本，合理的利用了秸秆资源。

2．采用植物秸秆可腐化分解为腐植酸彻底解决了地膜对土地和环境污染的同时又增加了集农药、肥料和农膜于一身的特点。而且地膜下层施肥，地膜上层分解，功能明确，积极促进植物生长，分解效果很好。

3．该地膜不仅具有一般生物和光降解功能，而且还可根据不同的生物生长需要，通过调整成膜剂和农药、除草剂、微肥的种类和含量获得适合不同农作物的三层地膜。

4．该地膜制作过程简单，用简单的粉碎、蒸煮、搅拌和挤出设备即可生产，稳定期长。

5．农作物或草出苗时，不用人工放苗，可自然出苗，节省了大量的人力和物力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

实施例1，取植物秸秆30份，淀粉/聚乙烯醇20份，脂肪族聚酯10份，聚乳酸10份，表面活性剂(十二烷基硫酸钠)0.5份，成膜剂（环烷酸钠）0.5份，稳定剂（钾水玻璃）4份，尿素3份，稀土微肥2份，水20份。先将淀粉/聚乙烯醇溶于90～95℃的热水中，然后加入粉碎至300目植物秸秆粉以及表面活性剂、环烷酸钠、钾水玻璃、尿素和稀土微肥，搅拌、挤出均匀即可。

实施例2，取植物秸秆30份，淀粉/聚乙烯醇10份，脂肪族聚酯10份，聚乳酸10份，表面活性剂(木质素胺)1份，硝酸钾3份，钠水玻璃4份，硫酸铵3份，稀土微肥1份，氢氧化钠2份，水26份。

先将植物秸秆用氢氧化钠水溶液带压蒸煮一小时，形成浆液；然后加入淀粉/聚乙烯醇搅拌溶解，均匀后加入脂肪族聚酯，聚乳酸；再加入表面活性剂、硝酸钾、钠水玻璃、硫酸铵和稀土微肥，搅拌均匀即可。

实施例3，取造纸厂浓造纸液60份，淀粉/聚乙烯醇10份，脂肪族聚酯10份，聚乳酸10份，硝酸钾3份，钠水玻璃4份，硫酸铵2份，稀土微肥1份。

先将聚乙烯醇加入到90～95℃的浓造纸黑液中搅拌溶解，均匀后加入脂肪族聚酯，聚乳酸；再加入硝酸钾、钠水玻璃、硫酸铵和稀土微肥，搅拌均匀即可。

实施例1的产品在花生地地面铺膜。膜31天裂开，80天全部降解。亩产提高25％，成熟期提前5天。

实施例2的产品在花生地地面铺膜。膜44天裂开，105天全部降解。亩产提高35％，成熟期提前12天。

实施例3的产品在玉米地地面铺膜。膜36天裂开，90天全部降解。亩产提高30％，成熟期提前8天。

Claims

1.一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解地膜，其特征在于，所述地膜由脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇、改性植物秸秆、成膜剂、表面活性剂混合而成的薄膜，地膜为三层，地膜中层为按比例调和的纳米级TiO₂光催化剂、水解剂；上层喷涂氧化降解剂的涂料；按比例调和的植物生长所需的化肥和微肥、农药、除草剂等，喷涂在地膜下层；三层地膜成分和含量如下质量份数：脂肪族聚酯5-20份；聚乳酸1-10份；淀粉/聚乙烯醇10-24份；改性植物秸秆1-30份；成膜剂0-3.5份；表面活性剂0．5一1．5份；稳定剂0-4.50份；微肥0-2.50份；化肥0—3份；纳米级TiO₂、水解剂、氧化降解剂、化肥分解剂、农药、除草剂，以上六种物质共占1份。

2.根据权利要求1所述的一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解地膜，其特征在于，改性植物秸秆为纳米级超细粉末、植物粉状纤维、化学蒸煮的植物纤维浆液，其中化学蒸煮包括碱法和铵法。

3.根据权利要求1所述的一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解地膜，其特征在于，成膜剂为聚乳酸、脂肪族聚酯、聚乙烯醇、水玻璃、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、淀粉、改性淀粉、丙烯酸树脂、白乳胶中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解地膜，其特征在于，地膜上层和下层，均采用涂层，使得营养物质、肥料、各降解剂等，能够均匀涂覆在地膜中间层；其中喷涂的地膜上、下层均为纳米级喷涂。

5.根据权利要求1所述的一种纳米级TiO₂光催化、水、氧化、生物多项降解地膜，其特征在于，表面活性剂为阴离子表面活剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂或其混合物。