CN107216489A - 改性淀粉‑pva基复合农用地膜及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改性淀粉‑PVA基复合农用地膜及制备方法，所述改性淀粉‑PVA基复合农用地膜的加工原料包括下列重量份的组分：改性淀粉80‑120份，PVA 20‑30份，增塑剂10‑15份，粘结剂1‑2份，交联剂2‑3份，脱模剂1‑2份；蜂胶粉10‑18份，壳聚糖10‑15份，有机膨润土5‑10份，抗氧剂0.6‑0.8份。本发明以改性淀粉、PVA为主题原料，加入适量蜂胶粉、壳聚糖，具有优异的抑臭和抗菌性能，具有良好的承重性和阻透性能，还大大提高了农用地膜的强度和韧性。本发明的制备方法工艺合理，生产效率高，工业化实现容易，产品品质均一，稳定性好。

Description

改性淀粉-PVA基复合农用地膜及制备方法
技术领域
本发明涉及一种改性淀粉-PVA基复合农用地膜及制备方法，属于复合农用地膜加工技术领域。
背景技术
农用地膜是应用于农业生产的塑料薄膜的总称，对于播种时期的保湿、保温起非常重要的作用，广泛应用于农业生产的播种、育种及保温的各个阶段。
农用地膜用量大，其具有良好的承重性，同时还需具有一定的阻透性能，使用非常方便，使用效果也较好。但现有技术中的上述膜制品其还存在如下的不足：抗拉伸性能还需进一步改善，另外，其抑臭性能不佳，制约了应用，如生态观光农业园区，施用各种有机肥后，各类菌滋生，产生异臭味。
另外，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造成的白色污染亟待解决。生物可降解塑料可以解决地膜引起的白色污染问题，本发明旨在提供生物降解性好的改性淀粉-PVA基复合农用地膜及制备方法。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种改性淀粉-PVA基复合农用地膜。
本发明的目的之二在于，提供一种改性淀粉-PVA基复合农用地膜的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种改性淀粉-PVA基复合农用地膜，所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的加工原料包括下列重量份的组分：改性淀粉80-120份，PVA 20-30份，增塑剂10-15份，粘结剂1-2份，交联剂2-3份，脱模剂1-2份；蜂胶粉10-18份，壳聚糖10-15份，有机膨润土5-10份，抗氧剂0.6-0.8份；
所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的加工步骤如下：
（1）配方量的PVA加入配方量的增塑剂中，预增塑处理30-45min；
（2）配方量的改性淀粉、蜂胶粉、壳聚糖、有机膨润土、抗氧剂、粘结剂、交联剂和脱模剂加入高速混合设备中共混处理30-45min，然后加入步骤（1）的预增塑料，继续共混处理45-60min；
（3）共混处理后的物料，送入混炼造粒设备中，熔融混炼造粒获得改性淀粉-PVA基复合农用地膜粒子；
（4）进一步通过挤出流延法或溶液流延法制得改性淀粉-PVA基复合农用地膜。
蜂胶是蜜蜂从树芽或树皮中采集的粘性分泌物，研究发现蜂胶有复杂的化学组成，其中包括三十多种芳香脂、三十多种类黄酮化合物、十余种芳香酸等，蜂胶被誉为“天然的小药库”，是珍贵的天然广谱抗生物质，对多种细菌、真菌、病菌等有显著的抑制和灭杀作用，添加适量的蜂胶粉，利用其天然广谱抗菌杀菌性能，实现本发明农用地膜的抗菌和抑臭性能。
有机膨润土的添加也是本申请发明人的重大发现，有机膨润土具有良好的触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、化学稳定性，配方中加入适量有机膨润土搅拌均匀后，熔融混炼工序即可形成稳定的熔融分散体系，实现农用地膜均一稳定，还显著改善本发明农用地膜的抗老化性能。
壳聚糖对许多物质具有螯合吸附作用，其分子中的氨基和与氨基相临的羟基与许多金属离子(如Hg2+、Ni2+、Cu2+、pb2+、CA2+、Ag+等)能形成稳定的螯合物，本发明的农用地膜降解后，可以修复土壤、净化水质。
优选的，所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜由下列重量份的原料组分加工而成：改性淀粉80-120份，PVA 20-30份，聚丁酸丁二醇酯 5-10份，增塑剂10-15份，粘结剂1-2份，交联剂2-3份，脱模剂1-2份，蜂胶粉10-18份，壳聚糖10-15份，有机膨润土5-10份，抗氧剂0.6-0.8份。本申请的发明人实践中发现，加入适量的聚丁酸丁二醇酯，可以显著改善农用地膜的加工性能和生物降解性能，较未添加的技术方案，加工性能和生物降解性能提高15%以上。
优选的，所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜由下列重量份的原料组分加工而成：改性淀粉100份，PVA 25份，聚丁酸丁二醇酯 8份，增塑剂25份，粘结剂2份，交联剂2份，脱模剂1.5份；蜂胶粉10份，壳聚糖10份，有机膨润土8份，抗氧剂0.6份。
优选的，所述改性淀粉为玉米改性淀粉、木薯改性淀粉和芭蕉改性淀粉中的任意一种或几种的混合物。
优选的，所述改性淀粉、蜂胶粉和壳聚糖的质量为10:1:1。
优选的，所述增塑剂为甘油、甘露醇、山梨糖醇和季戊四醇中的任意一种或几种的混合物。
优选的，所述粘结剂为环氧树脂或酚醛树脂，所述脱模剂为所述脱模剂为微晶石蜡或聚乙烯蜡。
优选的，所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯、亚磷酸乙酯和十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种的混合物。
优选的，所述交联剂为环氧氯丙烷或杨梅单宁或落叶松单宁。
一种改性淀粉-PVA基复合农用地膜的制备方法，所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的制备方法步骤如下：
（1）配方量的PVA和聚丁酸丁二醇酯加入配方量的增塑剂中，预增塑处理30-45min；
（2）配方量的改性淀粉、蜂胶粉、壳聚糖、有机膨润土、抗氧剂、粘结剂、交联剂和脱模剂加入高速混合设备中共混处理30-45min，然后加入步骤（1）的预增塑料，继续共混处理45-60min；
（3）共混处理后的物料，送入混炼造粒设备中，熔融混炼造粒获得改性淀粉-PVA基复合农用地膜粒子；
（4）进一步通过挤出流延法或溶液流延法制得改性淀粉-PVA基复合农用地膜。
本发明的有益效果是：本发明以改性淀粉、PVA为主题原料，加入适量蜂胶粉、壳聚糖，具有优异的抑臭和抗菌性能，具有良好的承重性和阻透性能，还大大提高了农用地膜的强度和韧性。本发明的制备方法工艺合理，生产效率高，工业化实现容易，产品品质均一，稳定性好。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1：
一种改性淀粉-PVA基复合农用地膜，所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的加工原料包括下列重量份的组分：改性淀粉80份，PVA 20份，增塑剂10份，粘结剂1份，交联剂2份，脱模剂1份；蜂胶粉10份，壳聚糖10份，有机膨润土5份，抗氧剂0.6份；
所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的加工步骤如下：
（1）配方量的PVA加入配方量的增塑剂中，预增塑处理30min；
（2）配方量的改性淀粉、蜂胶粉、壳聚糖、有机膨润土、抗氧剂、粘结剂、交联剂和脱模剂加入高速混合设备中共混处理30min，然后加入步骤（1）的预增塑料，继续共混处理60min；
（3）共混处理后的物料，送入混炼造粒设备中，熔融混炼造粒获得改性淀粉-PVA基复合农用地膜粒子；
（4）进一步通过挤出流延法制得改性淀粉-PVA基复合农用地膜。
具体到本实施例，所述改性淀粉为玉米改性淀粉，所述增塑剂为甘油，所述粘结剂为环氧树脂，所述脱模剂为微晶石蜡，所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯，所述交联剂为环氧氯丙烷。
实施例2：
一种改性淀粉-PVA基复合农用地膜，所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的加工原料包括下列重量份的组分：改性淀粉80-120份，PVA30份，增塑剂15份，粘结剂2份，交联剂3份，脱模剂2份；蜂胶粉18份，壳聚糖15份，有机膨润土10份，抗氧剂0.8份；
所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的加工步骤如下：
（1）配方量的PVA加入配方量的增塑剂中，预增塑处理45min；
（2）配方量的改性淀粉、蜂胶粉、壳聚糖、有机膨润土、抗氧剂、粘结剂、交联剂和脱模剂加入高速混合设备中共混处理45min，然后加入步骤（1）的预增塑料，继续共混处理45min；
（3）共混处理后的物料，送入混炼造粒设备中，熔融混炼造粒获得改性淀粉-PVA基复合农用地膜粒子；
（4）进一步通过溶液流延法制得改性淀粉-PVA基复合农用地膜。
具体到本实施例，所述改性淀粉为木薯改性淀粉，所述增塑剂为甘露醇，所述粘结剂为酚醛树脂，所述脱模剂为聚乙烯蜡，所述抗氧剂为亚磷酸乙酯和，所述交联剂为环氧氯丙烷。
实施例3：
一种改性淀粉-PVA基复合农用地膜，所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的加工原料包括下列重量份的组分：改性淀粉80份，PVA 20份，聚丁酸丁二醇酯 5份，增塑剂10份，粘结剂1份，交联剂2份，脱模剂1份；蜂胶粉10份，壳聚糖10份，有机膨润土5份，抗氧剂0.6份；
所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的加工步骤如下：
（1）配方量的PVA加入配方量的增塑剂中，预增塑处理30min；
（2）配方量的改性淀粉、蜂胶粉、壳聚糖、有机膨润土、抗氧剂、粘结剂、交联剂和脱模剂加入高速混合设备中共混处理30min，然后加入步骤（1）的预增塑料，继续共混处理60min；
（3）共混处理后的物料，送入混炼造粒设备中，熔融混炼造粒获得改性淀粉-PVA基复合农用地膜粒子；
（4）进一步通过挤出流延法制得改性淀粉-PVA基复合农用地膜。
具体到本实施例，所述改性淀粉为玉米改性淀粉，所述增塑剂为甘油，所述粘结剂为环氧树脂，所述脱模剂为微晶石蜡，所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯，所述交联剂为环氧氯丙烷。
实施例4：
一种改性淀粉-PVA基复合农用地膜，所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的加工原料包括下列重量份的组分：改性淀粉120份，PVA 30份，聚丁酸丁二醇酯 10份，增塑剂15份，粘结剂2份，交联剂3份，脱模剂2份；蜂胶粉18份，壳聚糖15份，有机膨润土10份，抗氧剂0.8份；
所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的加工步骤如下：
（1）配方量的PVA加入配方量的增塑剂中，预增塑处理45min；
（2）配方量的改性淀粉、蜂胶粉、壳聚糖、有机膨润土、抗氧剂、粘结剂、交联剂和脱模剂加入高速混合设备中共混处理45min，然后加入步骤（1）的预增塑料，继续共混处理45min；
（3）共混处理后的物料，送入混炼造粒设备中，熔融混炼造粒获得改性淀粉-PVA基复合农用地膜粒子；
（4）进一步通过挤出流延法制得改性淀粉-PVA基复合农用地膜。
具体到本实施例，所述改性淀粉为木薯改性淀粉，所述增塑剂为山梨糖醇，所述粘结剂为酚醛树脂，所述脱模剂为聚乙烯蜡，所述抗氧剂为十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯，所述交联剂为杨梅单宁。
实施例5：
一种改性淀粉-PVA基复合农用地膜，所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的加工原料包括下列重量份的组分：改性淀粉100份，PVA 25份，聚丁酸丁二醇酯 8份，增塑剂25份，粘结剂2份，交联剂2份，脱模剂1.5份；蜂胶粉10份，壳聚糖10份，有机膨润土8份，抗氧剂0.6份；
所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的加工步骤如下：
（1）配方量的PVA加入配方量的增塑剂中，预增塑处理40min；
（2）配方量的改性淀粉、蜂胶粉、壳聚糖、有机膨润土、抗氧剂、粘结剂、交联剂和脱模剂加入高速混合设备中共混处理40min，然后加入步骤（1）的预增塑料，继续共混处理50min；
（3）共混处理后的物料，送入混炼造粒设备中，熔融混炼造粒获得改性淀粉-PVA基复合农用地膜粒子；
（4）进一步通过挤出流延法或溶液流延法制得改性淀粉-PVA基复合农用地膜。
具体到本实施例，所述改性淀粉为芭蕉改性淀粉，所述增塑剂为季戊四醇，所述粘结剂为环氧树脂，所述脱模剂为微晶石蜡，所述抗氧剂为亚磷酸乙酯，所述交联剂为落叶松单宁。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1. 一种改性淀粉-PVA基复合农用地膜，其特征在于：所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的加工原料包括下列重量份的组分：改性淀粉80-120份，PVA 20-30份，增塑剂10-15份，粘结剂1-2份，交联剂2-3份，脱模剂1-2份；蜂胶粉10-18份，壳聚糖10-15份，有机膨润土5-10份，抗氧剂0.6-0.8份；
所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的加工步骤如下：
（1）配方量的PVA加入配方量的增塑剂中，预增塑处理30-45min；
（2）配方量的改性淀粉、蜂胶粉、壳聚糖、有机膨润土、抗氧剂、粘结剂、交联剂和脱模剂加入高速混合设备中共混处理30-45min，然后加入步骤（1）的预增塑料，继续共混处理45-60min；
（3）共混处理后的物料，送入混炼造粒设备中，熔融混炼造粒获得改性淀粉-PVA基复合农用地膜粒子；
（4）进一步通过挤出流延法或溶液流延法制得改性淀粉-PVA基复合农用地膜。
2. 根据权利要求1所述的改性淀粉-PVA基复合农用地膜，其特征在于：所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜由下列重量份的原料组分加工而成：改性淀粉80-120份，PVA 20-30份，聚丁酸丁二醇酯 5-10份，增塑剂10-15份，粘结剂1-2份，交联剂2-3份，脱模剂1-2份，蜂胶粉10-18份，壳聚糖10-15份，有机膨润土5-10份，抗氧剂0.6-0.8份。
3.根据权利要求2所述的改性淀粉-PVA基复合农用地膜，其特征在于：所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜由下列重量份的原料组分加工而成：改性淀粉100份，PVA 25份，聚丁酸丁二醇酯 8份，增塑剂12份，粘结剂2份，交联剂2份，脱模剂1.5份；蜂胶粉10份，壳聚糖10份，有机膨润土8份，抗氧剂0.6份。
4.根据权利要求1所述的改性淀粉-PVA基复合农用地膜，其特征在于：所述改性淀粉为玉米改性淀粉、木薯改性淀粉和芭蕉改性淀粉中的任意一种或几种的混合物。
5.根据权利要求4所述的改性淀粉-PVA基复合农用地膜，其特征在于：所述改性淀粉、蜂胶粉和壳聚糖的质量为10:1:1。
6.根据权利要求1所述的改性淀粉-PVA基复合农用地膜，其特征在于：所述增塑剂为甘油、甘露醇、山梨糖醇和季戊四醇中的任意一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的改性淀粉-PVA基复合农用地膜，其特征在于：所述粘结剂为环氧树脂或酚醛树脂，所述脱模剂为微晶石蜡或聚乙烯蜡。
8.根据权利要求1所述的改性淀粉-PVA基复合农用地膜，其特征在于：所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯、亚磷酸乙酯和十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求1所述的改性淀粉-PVA基复合农用地膜，其特征在于：所述交联剂为环氧氯丙烷或杨梅单宁或落叶松单宁。
10.一种权利要求2所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的制备方法，其特征在于：所述改性淀粉-PVA基复合农用地膜的制备方法步骤如下：
（1）配方量的PVA和聚丁酸丁二醇酯加入配方量的增塑剂中，预增塑处理30-45min；
（2）配方量的改性淀粉、蜂胶粉、壳聚糖、有机膨润土、抗氧剂、粘结剂、交联剂和脱模剂加入高速混合设备中共混处理30-45min，然后加入步骤（1）的预增塑料，继续共混处理45-60min；
（3）共混处理后的物料，送入混炼造粒设备中，熔融混炼造粒获得改性淀粉-PVA基复合农用地膜粒子；
（4）进一步通过挤出流延法或溶液流延法制得改性淀粉-PVA基复合农用地膜。
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