CN115368520B - 一种有除草功能的可喷涂液体地膜及其制备方法 - Google Patents
一种有除草功能的可喷涂液体地膜及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115368520B CN115368520B CN202210949181.7A CN202210949181A CN115368520B CN 115368520 B CN115368520 B CN 115368520B CN 202210949181 A CN202210949181 A CN 202210949181A CN 115368520 B CN115368520 B CN 115368520B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- biomass carbon
- water
- emulsion
- sulfonic acid
- maleic anhydride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 101
- 238000009333 weeding Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 104
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 136
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 73
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 71
- -1 sulfonic acid compound Chemical class 0.000 claims description 71
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 69
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 68
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 61
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 59
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 56
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 47
- 239000002362 mulch Substances 0.000 claims description 46
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 45
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 42
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 39
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- YDEXUEFDPVHGHE-GGMCWBHBSA-L disodium;(2r)-3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-[2-methoxy-4-(3-sulfonatopropyl)phenoxy]propane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].COC1=CC=CC(C[C@H](CS([O-])(=O)=O)OC=2C(=CC(CCCS([O-])(=O)=O)=CC=2)OC)=C1O YDEXUEFDPVHGHE-GGMCWBHBSA-L 0.000 claims description 34
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 28
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 23
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 21
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 claims description 19
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 claims description 19
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 18
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 16
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 16
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 15
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 14
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 claims description 11
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 8
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 76
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 13
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 abstract description 12
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 abstract description 12
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 abstract description 12
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 abstract description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 68
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 34
- 230000006870 function Effects 0.000 description 31
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 20
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 18
- DUIOKRXOKLLURE-UHFFFAOYSA-N 2-octylphenol Chemical compound CCCCCCCCC1=CC=CC=C1O DUIOKRXOKLLURE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 15
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 15
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 11
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 9
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 9
- 235000010149 Brassica rapa subsp chinensis Nutrition 0.000 description 8
- 235000000536 Brassica rapa subsp pekinensis Nutrition 0.000 description 8
- 241000499436 Brassica rapa subsp. pekinensis Species 0.000 description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 8
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 7
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 7
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 7
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 6
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 5
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 5
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 4
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 4
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000004563 wettable powder Substances 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002752 Konjac Polymers 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 3
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 235000010485 konjac Nutrition 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- WVQBLGZPHOPPFO-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-N-(2-ethyl-6-methylphenyl)-N-(1-methoxypropan-2-yl)acetamide Chemical compound CCC1=CC=CC(C)=C1N(C(C)COC)C(=O)CCl WVQBLGZPHOPPFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XKJMBINCVNINCA-UHFFFAOYSA-N Alfalone Chemical compound CON(C)C(=O)NC1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1 XKJMBINCVNINCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 description 1
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 1
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 description 1
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 description 1
- 235000011293 Brassica napus Nutrition 0.000 description 1
- 235000011299 Brassica oleracea var botrytis Nutrition 0.000 description 1
- 235000017647 Brassica oleracea var italica Nutrition 0.000 description 1
- 240000003259 Brassica oleracea var. botrytis Species 0.000 description 1
- 240000008100 Brassica rapa Species 0.000 description 1
- 235000000540 Brassica rapa subsp rapa Nutrition 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- DBAKFASWICGISY-BTJKTKAUSA-N Chlorpheniramine maleate Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O.C=1C=CC=NC=1C(CCN(C)C)C1=CC=C(Cl)C=C1 DBAKFASWICGISY-BTJKTKAUSA-N 0.000 description 1
- 244000241235 Citrullus lanatus Species 0.000 description 1
- 235000012828 Citrullus lanatus var citroides Nutrition 0.000 description 1
- 239000005499 Clomazone Substances 0.000 description 1
- 235000016623 Fragaria vesca Nutrition 0.000 description 1
- 240000009088 Fragaria x ananassa Species 0.000 description 1
- 235000011363 Fragaria x ananassa Nutrition 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 244000017020 Ipomoea batatas Species 0.000 description 1
- 235000002678 Ipomoea batatas Nutrition 0.000 description 1
- 239000005573 Linuron Substances 0.000 description 1
- 241000526657 Microchloa Species 0.000 description 1
- 208000030852 Parasitic disease Diseases 0.000 description 1
- 231100000674 Phytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 235000021028 berry Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- JXCGFZXSOMJFOA-UHFFFAOYSA-N chlorotoluron Chemical compound CN(C)C(=O)NC1=CC=C(C)C(Cl)=C1 JXCGFZXSOMJFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003291 chlorphenamine Drugs 0.000 description 1
- KIEDNEWSYUYDSN-UHFFFAOYSA-N clomazone Chemical compound O=C1C(C)(C)CON1CC1=CC=CC=C1Cl KIEDNEWSYUYDSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004495 emulsifiable concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 125000000686 lactone group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 229960001952 metrifonate Drugs 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 1
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000000447 pesticide residue Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODCWYMIRDDJXKW-UHFFFAOYSA-N simazine Chemical compound CCNC1=NC(Cl)=NC(NCC)=N1 ODCWYMIRDDJXKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229920005552 sodium lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- NFACJZMKEDPNKN-UHFFFAOYSA-N trichlorfon Chemical compound COP(=O)(OC)C(O)C(Cl)(Cl)Cl NFACJZMKEDPNKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G13/00—Protecting plants
- A01G13/02—Protective coverings for plants; Coverings for the ground; Devices for laying-out or removing coverings
- A01G13/0256—Ground coverings
- A01G13/0262—Mulches, i.e. covering material not-pre-formed in mats or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G13/00—Protecting plants
- A01G2013/004—Liquid mulch
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2351/00—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/28—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture specially adapted for farming
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
本发明提供一种有除草功能的可喷涂液体地膜制备方法,本发明以生物质碳和可由造纸废液中提取的木质素磺酸盐为原料,制备了生物质碳‑木质素磺酸复合物,该复合物可使制备的液体地膜有遮光作用,该地膜通过阻止杂草的光合作用达到除草效果。本发明制备的有除草功能的液体地膜,使用前是一种乳液,该乳液具有很好的稳定性、可喷涂性,可以被喷涂在土壤表面形成液体膜层,液体膜层自行风干后可以起到阻碍土壤中的水份和热量向外散失的作用,并能够提高小白菜的产量。本发明制备方法简单,原料易得,成本低,易于市场推广应用。
Description
技术领域
本发明提供一种有除草功能的可喷涂液体地膜,同时提供该地膜的制备方法,属于农用液体地膜领域。
背景技术
人类农业生产史也是一部漫长的除草史,主要原因是杂草对农作物的健康生长危害较大,具体体现如下:(1)杂草与农作物争肥、争水、争光照,杂草的生存能力非常强,甚至比农作物能争夺更多的营养;(2)杂草容易寄生病虫害,给病虫害提供充足的活动空间以及越冬防护,存活的害虫还能在下一年春天的时候继续祸害农作物;(3)杂草侵占农作物的空间,既包括地下空间部分,也包括地上空间部分,给农作物健康生长带来了很大的影响;(4)由于杂草耗费了大量的营养导致很多农作物在营养吸收方面有所欠缺,生长发育不良,降低农作物的产量和品质,这也是农民必须除草的一个重要原因。农民在长期的劳作中已经总结到,除草时要抓住有利时机除早、除小、除彻底,不得留下小草,以免引起后患。传统的除草方式就是用铲子、锄头、铁锹或者犁等直接铲除所见到的杂草,但这种除草方法效率低、劳动强度大、费工费时,且不能保证完全除干净杂草。使用化学药剂除草已经是当前除草的主要手段,如向田地中施加绿麦隆可湿性粉剂、治草醚可湿性粉剂、异丙甲草胺乳油、利谷隆可湿性粉剂、扑灭津可湿性粉剂、百草敌水剂、西马津胶悬剂等,虽然这些化学除草剂使用方法简单,除草效果良好,但是这些除草剂有一定的毒性,非常容易伤害作物,造成药害,又会使农产品携带的农残超标,进而危害人的身体健康。杂草种子发芽快,常比农作物的种子发芽早,因此要根据杂草的生长特点,研发新技术、新产品来及时、高效和安全地清除杂草,这对提高农业生产效率是非常重要的。
可喷涂液体地膜是一种使用前为液体,该液体具有可喷涂性,可以通过喷枪等工具将该液体喷洒在土壤表面,液体自然风干后即可以在土壤表面形成一层薄膜,这层薄膜能密封住土壤颗粒之间的间隙,因此液体地膜有能阻碍土壤中热量和水份向空气中散失的功能。可喷涂液体地膜的液体粘度应适中,具有可喷涂性,因此与传统的、预成型的塑料地膜相比,这种可喷涂液体地膜没有复杂的成型工艺,使用方便,可以较大地节省制造和人工成本。可喷涂液体地膜主要对土壤起保温和保湿作用,目前研发兼有除草功能的液体地膜正成为热点课题,如文献([1] CN105295394B)介绍了一种能够除草的液体地膜,其使用魔芋粉、工业明胶、生石灰、丙三醇和水为原料。文献1的成膜机理是通过魔芋粉吸水膨胀成水溶胶来铺展在土壤表面成膜,但这种在土壤表面的水凝胶会在日光照射下,其中的水份很容易失去,失去水份后水凝胶易发生皱缩和干裂,水凝胶覆盖下的土壤会从其裂缝处暴露于空气,进而土壤中的水份和热量也会从这些水凝胶裂缝处散失掉;同时土壤中的杂草种子会从地膜裂缝处出苗萌发,并在裂缝处接受日光的照射,通过光合作用从裂缝处向上生长,即文献1地膜在日光照射下和干燥的环境下难以起到对土壤保水、保温和除草功能。还需注意的是,文献1使用了较多的生石灰来制备地膜,优化后配方中的生石灰用量是作为成膜物的魔芋粉用量的4-10倍,这就不能忽视文献1地膜在使用过程中生石灰对土壤生态和结构的影响。生石灰是一种强碱性化学药剂,生石灰施加过量会导致土壤向盐碱性变化,进而影响土壤微生物种群和生态结构,不利于很多喜中性和酸性环境的农作物的健康生长,如:小白菜、油菜、花生、马铃薯、芜菁、甘薯、西瓜、浆果类植物(如草莓等)。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种有除草功能的可喷涂液体地膜制备方法,该制备方法简单,原料易得,成本低,易于市场推广应用。
本发明还提供一种有除草功能的可喷涂液体地膜,该液体地膜具有可喷涂性,减轻施工难度;本发明液体地膜在对土壤有保湿和保温作用的同时,还具有消除杂草和抑制杂草生长的功能。
一种有除草功能的可喷涂液体地膜的制备方法,其制备步骤如下:
(1)将32-325目的生物质碳、木质素磺酸钠和水置于容器中,再将容器置于恒温振荡器上振荡,振荡温度为18-35℃,振荡速度为50-250r/min, 振荡2-10h后,将容器中的混合物置于离心机中,离心速度为1000-5000r/min,离心时间为10-60min,弃去离心后的上层清液,剩余的固体即为生物质碳-木质素磺酸复合物,其中,生物质碳、木质素磺酸钠和水之间的质量比为(15-55):(1.5-6):(150-500);
(2)将步骤(1)得到的生物质碳-木质素磺酸复合物和马来酸酐、水混合,所得混合溶液的pH值用NaOH溶液调至10-11,然后在50-80℃下搅拌反应,搅拌速度为350-1200r/min,反应5-10h后,将混合溶液冷却至室温,然后将溶液中的沉淀物过滤,并用水反复洗涤沉淀物,直至滤液的pH值为中性,洗涤后的沉淀物置于65-85℃下干燥24-72h,得到马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物,其中,生物质碳-木质素磺酸复合物、马来酸酐和水的质量比为1:(0.3-0.6):(5-15);
(3)将步骤(2)得到的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物与丙烯酸单体混合物、乳化剂和水混合,所得混合物在20-35℃下搅拌30-180min得到预乳化液,搅拌速度为500-2000r/min,其中,马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物、丙烯酸单体混合物、乳化剂和水之间的质量比为(32-44):(25-31):(3.15-4.53):(58-76);
(4)将步骤(3)得到的预乳化液温度升高至75-92℃后,边搅拌边以0.02-0.18mL/min的滴速向预乳化液中逐滴加入引发剂水溶液,搅拌速度为200-600r/min,引发剂水溶液滴加完成后,继续反应3-9h,然后将反应体系冷却至室温后,再用氨水调节体系的pH至6.8-7.5,即得到作为有除草功能的可喷涂液体地膜的乳液,其中,步骤(3)得到的预乳化液和引发剂水溶液之间的质量比是(75-100):1。
本发明的进一步设计在于:
步骤(2)中所述的NaOH溶液的浓度为0.5-1.5mol/L。
步骤(3)中所述的丙烯酸单体混合物包括质量比为(5.8-6.8):(1.1-2.2):1的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸。
步骤(3)中所述的乳化剂为反应型乳化剂和辛基酚聚氧乙烯醚(10)的混合物,其中两者之间的质量比为1:(2.5-3.5),反应型乳化剂的型号为LRS-10。
步骤(4)中所述的氨水的质量百分比浓度为25%。
步骤(4)中所述的引发剂水溶液为过硫酸钾或过硫酸铵水溶液,其中过硫酸钾或过硫酸铵的质量百分比浓度为2.2-3.1%。
步骤(1)-(4)中所用到的水为去离子水。
本发明还提供由上述制备方法制得的一种有除草功能的可喷涂液体地膜,以及该液体地膜在农业地膜方面的应用。
相比现有技术,本发明具有如下优点:
本发明利用了可由农业废弃物得到的生物质碳和可由造纸废液中提取的木质素磺酸盐为原料,制备了有除草功能的液体地膜,这充分地回收利用了废弃的生物质资源,实现了变废为宝的效果。不同于传统的石油基塑料地膜(如聚乙烯基地膜),本发明制备的有除草功能的液体地膜,使用前是一种乳液状液体,具有可喷涂性,可以喷涂在土壤表面形成液体膜层,液体膜层可自行风干成膜,该膜覆盖在土壤表面起到阻碍土壤中的水份和热量向外散失的作用。效果实施例试验结果说明,本发明所制备的有除草功能的液体地膜确实具有对土壤的保水和保温效果,同时该液体地膜具有清除杂草的功能,能够提高田地中小白菜的产量。
本发明的工作原理分析如下:
1、本发明选用了木质素磺酸钠和生物质碳为原料,生物质碳是农林废弃物等生物质在缺氧条件下热裂解形成的稳定的富碳产物,生物质碳在制备过程中通常会形成大量稳定的、高度芳香化的多孔结构,微孔结构发达,比表面积大,并且表面含有多种官能团如羰基、羧基、酚羟基、内酯基等,因此具有较强的吸附能力。生物质碳呈黑色,具有很好的遮光性,也是优异的紫外线屏蔽剂,几乎能将阳光中的紫外线全部吸收。木质素磺酸钠是一种有由天然木质素磺化得到的有机物,木质素磺酸钠可从造纸工业的亚硫酸盐法制浆的废液中提取,因此木质素磺酸钠来源非常广泛。木质素磺酸钠为深棕褐色粉末,无特殊异味,无毒,易溶于水,具有较强的分散能力,也具有较强的遮光能力和紫外线吸收性。采用木质素磺酸钠和生物质碳这两种遮光能力强的生物质原料,可以使得液体地膜具有遮光作用,吸收太阳光光能,从而阻止膜下杂草的光合作用而达到除草效果。这种除草方法避免了使用化学除草剂对土壤环境的破坏和农作物生长的危害。但这两种生物质原料(木质素磺酸钠和生物质碳)都没有成膜性,因此这两种生物质原料不能在土壤表面形成地膜,不能有效地覆盖在土壤表面,即它们自身没有土壤保温和保湿效果,也没有遮挡光线和阻碍杂草光合作用的效果。
2、本发明步骤(1)是将一定目数的生物质碳、木质素磺酸钠和水置于容器中,然后在一定温度下振荡。木质素磺酸钠易溶于水,并在水中电离出木质素磺酸根阴离子。由于生物质碳中存在着大量的微孔,微孔的孔径能达到微米级,而且生物质碳的孔道内表面存在如羰基、羧基、酚羟基等强极性基团,可与木质素磺酸盐中的磺酸根和羟基等极性基团相互作用,从而将木质素磺酸根离子吸附进生物质碳的孔道内和颗粒外表面,形成生物质碳-木质素磺酸复合物。当生物质碳颗粒吸附了木质素磺酸根离子后,带负电荷的木质素磺酸根离子有助于生物质碳颗粒之间因同性电荷排斥而彼此分离,即以生物质碳-木质素磺酸复合物形式存在的生物质碳颗粒之间不易聚集在一起,复合物使生物质碳颗粒更容易分散在所制备的液体地膜乳液中,不易产生破乳分层的现象。另外,吸附了木质素磺酸根离子的生物质碳的遮光性进一步增强,这有助于提高液体地膜的不透光性,更好地阻碍膜下的杂草的光合作用及抑制杂草的生长。在本发明步骤(1)中,生物质碳的粒径要有所控制,如果粒径过大,生物质碳颗粒会在制备的乳液中逐渐沉淀下来,使得乳液分层,造成破乳,性能不稳定的乳液在土壤表面会导致组分分布不均,极大地影响地膜的土壤保湿和保温等性能。
3、本发明步骤(2)将马来酸酐和步骤(1)得到的生物质碳-木质素磺酸复合物在一定条件下发生反应,得到马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物。马来酸酐是一种环状结构的分子,又名顺丁烯二酸酐,其可以通过结构开环与吸附在生物质碳上的木质素磺酸盐中羟基发生反应,从而使木质素磺酸盐接上有碳碳双键的基团,即得到马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物。带碳碳双键的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物在催化剂作用下可以与丙烯酸酯类单体发生聚合反应,使得马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物可以与聚合反应后得到的聚丙烯酸酯均匀融合在一起,形成性能稳定的共聚物,从而进一步将生物质碳颗粒均匀地分散在液体地膜乳液中。另外,这个吸附在生物质碳颗粒孔道内和颗粒外表面的带双键的木质素磺酸根离子与丙烯酸酯类单体通过聚合反应形成化学单键,化学单键是非常稳定的化学键,因此聚合反应后的生物质碳颗粒能在乳液的聚合物网络中非常稳定的存在,不易因两者性质相差大产生由相分离引起的破乳分层现象。
4、本发明步骤(3)是将步骤(2)得到的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物与丙烯酸单体混合物、乳化剂和水混合,并制得预乳化混合物或预乳化液,为下一步的乳液聚合反应做准备。在适合的温度和搅拌条件下,一定用量的乳化剂能将马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物和丙烯酸单体混合物形成水包油型的匀质液滴,及这些液滴组成的乳液体系,每个微小液滴形成的空间都是一个微反应器,在这个微反应器内马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物和丙烯酸单体分子充分接触,为下一步引发它们之间高效的乳液自由基聚合反应提供条件。在乳液聚合体系,尤其是多元乳液共聚体系中,若采用传统的单体滴加法,则乳液颗粒的形成和聚合深度不同步,这对于乳液的粒度分布,残余单体的消除和体系的稳定性往往较难控制。而通过制备预乳化液可大大地提高乳液聚合的稳定性, 降低凝聚物量, 减少结壁物的生成。在制备预乳化液时,应注意预乳化液的稳定性要好,不能分层,预乳化液的粘度也应该适中,合适的乳化剂溶液配比、温度和搅拌条件是形成稳定的预乳化液的前提。
5、本发明步骤(4)是将步骤(3)得到的预乳化液在引发剂作用下发生乳液聚合反应。乳液聚合反应后,马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物和丙烯酸酯单体之间,丙烯酸酯单体与丙烯酸酯单体之间发生聚合反应。丙烯酸酯单体之间的聚合反应后得到聚丙烯酸酯部分,聚丙烯酸酯具有很好的成膜性,可以使制备的有除草功能的可喷涂液体地膜的乳液在土壤表面成膜,所成膜可以有效覆盖在土壤表面,进而封堵土壤颗粒之间的空隙,阻碍土壤中的热量和水份的散失,即起到对土壤的保温和保湿作用。同时马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物和丙烯酸酯单体之间也发生聚合反应,使得有遮光作用的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物均匀地分散在液体地膜的乳液中,进而使制备的液体地膜不易透光,液体地膜通过抑制杂草的光合作用来将杂草清除,达到除草的效果。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。
图1是本发明制备一种有除草功能的可喷涂液体地膜的工艺流程图。
图2是本发明制备的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。以下各实施例中所使用的化学原料均为市售,化学纯试剂;
纯度皆为99%的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和浓度为25%氨水购于大茂化学试剂有限公司(中国天津)。
纯度为99%反应型乳化剂(型号为LRS-10)和纯度为99%的辛基酚聚氧乙烯醚(10)(OP-10)购自南京棋成新型材料有限公司(中国江苏)。
纯度为99.5%的过硫酸钾和过硫酸铵购自凌峰化学试剂有限公司(中国上海)。
生物质碳购于郑州兴深活性炭有限公司,型号为xs-006523,碘值为700-1000mg/g,亚甲蓝值为100-150mg/g。
木质素磺酸钠是从杨木亚硫酸盐制浆废液中制得,由江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室(南京)提供。
实施例1
(1)将32-60的目生物质碳、木质素磺酸钠和水置于容器中,再将容器置于恒温振荡器上振荡,振荡温度为18℃,振荡速度为50r/min, 振荡10h后,将容器中的混合物置于离心机中,离心速度为1000r/min,离心时间为60min,弃去离心后的上层清液,剩余的固体即为生物质碳-木质素磺酸复合物,其中,生物质碳、木质素磺酸钠和水之间的质量比为15:1.5:150;
(2)将步骤(1)得到的生物质碳-木质素磺酸复合物和马来酸酐、水混合,所得混合溶液的pH值用NaOH溶液调至10,然后在50℃下搅拌反应,搅拌速度为1200r/min,反应5h后,将混合溶液冷却至室温,然后将溶液中的沉淀物过滤,并用水反复洗涤沉淀物,直至滤液的pH值为中性,洗涤后的沉淀物置于65℃下干燥72h,得到马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物,其中,生物质碳-木质素磺酸复合物、马来酸酐和水的质量比为1:0.3:5;
(3)将步骤(2)得到的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物与丙烯酸单体混合物、乳化剂和水混合,所得混合物在20℃下搅拌180min得到预乳化液,搅拌速度为500r/min,其中,马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物、丙烯酸单体混合物、乳化剂和水之间的质量比为32:25:3.15:58;
(4)将步骤(3)得到的预乳化液温度升高至75℃后,边搅拌边以0.02mL/min的滴速向预乳化液中逐滴加入引发剂水溶液,搅拌速度为200r/min,引发剂水溶液滴加完成后,继续反应3h,然后将反应体系冷却至室温后,再用氨水调节体系的pH至6.8,即得到作为有除草功能的可喷涂液体地膜的乳液,其中,步骤(3)得到的预乳化液和引发剂水溶液之间的质量比是75:1。
其中,步骤(2)中所述的NaOH溶液的浓度为0.5mol/L。步骤(3)中所述的丙烯酸单体混合物包括质量比为5.8:1.1:1的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸。步骤(3)中所述的乳化剂为反应型乳化剂和辛基酚聚氧乙烯醚(10)的混合物,其中两者之间的质量比为1:2.5,反应型乳化剂的型号为LRS-10。步骤(4)中所述的氨水的质量百分比浓度为25%。步骤(4)中所述的引发剂水溶液为过硫酸钾水溶液,其中过硫酸钾的质量百分比浓度为2.2%。步骤(1)-(4)中所用到的水为去离子水。
实施例2
(1)将60-170的目生物质碳、木质素磺酸钠和水置于容器中,再将容器置于恒温振荡器上振荡,振荡温度为22℃,振荡速度为100r/min, 振荡8h后,将容器中的混合物置于离心机中,离心速度为2000r/min,离心时间为50min,弃去离心后的上层清液,剩余的固体即为生物质碳-木质素磺酸复合物,其中,生物质碳、木质素磺酸钠和水之间的质量比为25:2.6:240;
(2)将步骤(1)得到的生物质碳-木质素磺酸复合物和马来酸酐、水混合,所得混合溶液的pH值用NaOH溶液调至10.2,然后在58℃下搅拌反应,搅拌速度为1000r/min,反应7h后,将混合溶液冷却至室温,然后将溶液中的沉淀物过滤,并用水反复洗涤沉淀物,直至滤液的pH值为中性,洗涤后的沉淀物置于70℃下干燥60h,得到马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物,其中,生物质碳-木质素磺酸复合物、马来酸酐和水的质量比为1:0.35:7.5;
(3)将步骤(2)得到的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物与丙烯酸单体混合物、乳化剂和水混合,所得混合物在24℃下搅拌150min得到预乳化液,搅拌速度为900r/min,其中,马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物、丙烯酸单体混合物、乳化剂和水之间的质量比为35:26.5:3.5:62;
(4)将步骤(3)得到的预乳化液温度升高至79℃后,边搅拌边以0.06mL/min的滴速向预乳化液中逐滴加入引发剂水溶液,搅拌速度为300r/min,引发剂水溶液滴加完成后,继续反应4.5h,然后将反应体系冷却至室温后,再用氨水调节体系的pH至7.0,即得到作为有除草功能的可喷涂液体地膜的乳液,其中,步骤(3)得到的预乳化液和引发剂水溶液之间的质量比是81:1。
其中,步骤(2)中所述的NaOH溶液的浓度为0.7mol/L。步骤(3)中所述的丙烯酸单体混合物包括质量比为6.05:1.3:1的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸。步骤(3)中所述的乳化剂为反应型乳化剂和辛基酚聚氧乙烯醚(10)的混合物,其中两者之间的质量比为1:2.75,反应型乳化剂的型号为LRS-10。步骤(4)中所述的氨水的质量百分比浓度为25%。步骤(4)中所述的引发剂水溶液为过硫酸铵水溶液,其中过硫酸铵的质量百分比浓度为2.4%。步骤(1)-(4)中所用到的水为去离子水。
实施例3
(1)将170-200目的生物质碳、木质素磺酸钠和水置于容器中,再将容器置于恒温振荡器上振荡,振荡温度为27℃,振荡速度为150r/min, 振荡6h后,将容器中的混合物置于离心机中,离心速度为3000r/min,离心时间为35min,弃去离心后的上层清液,剩余的固体即为生物质碳-木质素磺酸复合物,其中,生物质碳、木质素磺酸钠和水之间的质量比为35:3.8:320;
(2)将步骤(1)得到的生物质碳-木质素磺酸复合物和马来酸酐、水混合,所得混合溶液的pH值用NaOH溶液调至10.5,然后在65℃下搅拌反应,搅拌速度为800r/min,反应8h后,将混合溶液冷却至室温,然后将溶液中的沉淀物过滤,并用水反复洗涤沉淀物,直至滤液的pH值为中性,洗涤后的沉淀物置于75℃下干燥48h,得到马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物,其中,生物质碳-木质素磺酸复合物、马来酸酐和水的质量比为1:0.45:10;
(3)将步骤(2)得到的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物与丙烯酸单体混合物、乳化剂和水混合,所得混合物在28℃下搅拌120min得到预乳化液,搅拌速度为1300r/min,其中,马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物、丙烯酸单体混合物、乳化剂和水之间的质量比为38:28:3.85:67;
(4)将步骤(3)得到的预乳化液温度升高至83℃后,边搅拌边以0.1mL/min的滴速向预乳化液中逐滴加入引发剂水溶液,搅拌速度为400r/min,引发剂水溶液滴加完成后,继续反应6h,然后将反应体系冷却至室温后,再用氨水调节体系的pH至7.1,即得到作为有除草功能的可喷涂液体地膜的乳液,其中,步骤(3)得到的预乳化液和引发剂水溶液之间的质量比是88:1。
其中,步骤(2)中所述的NaOH溶液的浓度为1.0mol/L。步骤(3)中所述的丙烯酸单体混合物包括质量比为6.3:1.6:1的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸。步骤(3)中所述的乳化剂为反应型乳化剂和辛基酚聚氧乙烯醚(10)的混合物,其中两者之间的质量比为1:3,反应型乳化剂的型号为LRS-10。步骤(4)中所述的氨水的质量百分比浓度为25%。步骤(4)中所述的引发剂水溶液为过硫酸钾水溶液,其中过硫酸钾的质量百分比浓度为2.6%。步骤(1)-(4)中所用到的水为去离子水。
实施例4
(1)将200-250目的生物质碳、木质素磺酸钠和水置于容器中,再将容器置于恒温振荡器上振荡,振荡温度为31℃,振荡速度为200r/min, 振荡4h后,将容器中的混合物置于离心机中,离心速度为4000r/min,离心时间为20min,弃去离心后的上层清液,剩余的固体即为生物质碳-木质素磺酸复合物,其中,生物质碳、木质素磺酸钠和水之间的质量比为45:4.9:410;
(2)将步骤(1)得到的生物质碳-木质素磺酸复合物和马来酸酐、水混合,所得混合溶液的pH值用NaOH溶液调至10.7,然后在72℃下搅拌反应,搅拌速度为550r/min,反应9h后,将混合溶液冷却至室温,然后将溶液中的沉淀物过滤,并用水反复洗涤沉淀物,直至滤液的pH值为中性,洗涤后的沉淀物置于80℃下干燥36h,得到马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物,其中,生物质碳-木质素磺酸复合物、马来酸酐和水的质量比为1:0.55:12.5;
(3)将步骤(2)得到的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物与丙烯酸单体混合物、乳化剂和水混合,所得混合物在32℃下搅拌80min得到预乳化液,搅拌速度为1700r/min,其中,马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物、丙烯酸单体混合物、乳化剂和水之间的质量比为41:29.5:4.2:71;
(4)将步骤(3)得到的预乳化液温度升高至88℃后,边搅拌边以0.14mL/min的滴速向预乳化液中逐滴加入引发剂水溶液,搅拌速度为500r/min,引发剂水溶液滴加完成后,继续反应7.5h,然后将反应体系冷却至室温后,再用氨水调节体系的pH至7.3,即得到作为有除草功能的可喷涂液体地膜的乳液,其中,步骤(3)得到的预乳化液和引发剂水溶液之间的质量比是94:1。
其中,步骤(2)中所述的NaOH溶液的浓度为1.2mol/L。步骤(3)中所述的丙烯酸单体混合物包括质量比为6.55:1.9:1的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸。步骤(3)中所述的乳化剂为反应型乳化剂和辛基酚聚氧乙烯醚(10)的混合物,其中两者之间的质量比为1:3.25,反应型乳化剂的型号为LRS-10。步骤(4)中所述的氨水的质量百分比浓度为25%。步骤(4)中所述的引发剂水溶液为过硫酸铵水溶液,其中过硫酸铵的质量百分比浓度为2.8%。步骤(1)-(4)中所用到的水为去离子水。
实施例5
(1)将250-325目的生物质碳、木质素磺酸钠和水置于容器中,再将容器置于恒温振荡器上振荡,振荡温度为35℃,振荡速度为250r/min, 振荡2h后,将容器中的混合物置于离心机中,离心速度为5000r/min,离心时间为10min,弃去离心后的上层清液,剩余的固体即为生物质碳-木质素磺酸复合物,其中,生物质碳、木质素磺酸钠和水之间的质量比为55:6:500;
(2)将步骤(1)得到的生物质碳-木质素磺酸复合物和马来酸酐、水混合,所得混合溶液的pH值用NaOH溶液调至11,然后在80℃下搅拌反应,搅拌速度为350r/min,反应10h后,将混合溶液冷却至室温,然后将溶液中的沉淀物过滤,并用水反复洗涤沉淀物,直至滤液的pH值为中性,洗涤后的沉淀物置于85℃下干燥24h,得到马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物,其中,生物质碳-木质素磺酸复合物、马来酸酐和水的质量比为1:0.6:15;
(3)将步骤(2)得到的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物与丙烯酸单体混合物、乳化剂和水混合,所得混合物在35℃下搅拌30min得到预乳化液,搅拌速度为2000r/min,其中,马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物、丙烯酸单体混合物、乳化剂和水之间的质量比为44:31:4.53:76;
(4)将步骤(3)得到的预乳化液温度升高至92℃后,边搅拌边以0.18mL/min的滴速向预乳化液中逐滴加入引发剂水溶液,搅拌速度为600r/min,引发剂水溶液滴加完成后,继续反应9h,然后将反应体系冷却至室温后,再用氨水调节体系的pH至7.5,即得到作为有除草功能的可喷涂液体地膜的乳液,其中,步骤(3)得到的预乳化液和引发剂水溶液之间的质量比是100:1。
其中,步骤(2)中所述的NaOH溶液的浓度为1.5mol/L。步骤(3)中所述的丙烯酸单体混合物包括质量比为6.8:2.2:1的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸。步骤(3)中所述的乳化剂为反应型乳化剂和辛基酚聚氧乙烯醚(10)的混合物,其中两者之间的质量比为1:3.5,反应型乳化剂的型号为LRS-10。步骤(4)中所述的氨水的质量百分比浓度为25%。步骤(4)中所述的引发剂水溶液为过硫酸钾水溶液,其中过硫酸钾的质量百分比浓度为3.1%。步骤(1)-(4)中所用到的水为去离子水。
对比实施例6
本实施例是根据实施例3所述步骤制备有除草功能的可喷涂液体地膜,与实施例3的区别在于,本实施例的步骤(1)中生物质碳的粒径为20-28目,该粒径大于32-325目,即对比实施例6中生物质碳的粒径偏大。其它的制备步骤和试剂用量与实施例3相同。
对比实施例7
本实施例是根据实施例3所述步骤制备有除草功能的可喷涂液体地膜,与实施例3的区别在于,本实施例的步骤(1)中生物质碳、木质素磺酸钠和水之间的质量比为35:1.2:320,该质量比中的木质素磺酸钠的用量小于范围(1.5-6),即对比实施例7中木质素磺酸钠的用量偏小。其它的制备步骤和试剂用量与实施例3相同。
对比实施例8
本实施例是根据实施例3所述步骤制备有除草功能的可喷涂液体地膜,与实施例3的区别在于,本实施例的步骤(2)中生物质碳-木质素磺酸复合物、马来酸酐和水之间的质量比为1:0.2:10,该质量比中马来酸酐的用量小于范围(0.3-0.6),即对比实施例8中马来酸酐用量偏小。其它的制备步骤和试剂用量与实施例3相同。
对比实施例9
本实施例是根据实施例3所述步骤制备有除草功能的可喷涂液体地膜,与实施例3的区别在于,本实施例的步骤(3)中马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物、丙烯酸单体混合物、乳化剂和水之间的质量比为38:28:3.0:67,该质量比中的乳化剂的用量小于范围(3.15-4.53),即对比实施例9中乳化剂用量偏小。其它的制备步骤和试剂用量与实施例3相同。
对比实施例10
本实施例是根据实施例3所述步骤制备有除草功能的可喷涂液体地膜,与实施例3的区别在于,本实施例的步骤(3)中马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物、丙烯酸单体混合物、乳化剂和水之间的质量比为38:24:3.85:67,该质量比中的丙烯酸单体混合物的用量小于范围(25-31),即对比实施例10中丙烯酸单体混合物用量偏小。其它的制备步骤和试剂用量与实施例3相同。
对比实施例11
本实施例是根据实施例3所述步骤制备液体地膜,本实施例与实施例3的区别在于,本实施例不制备预乳化液,而是直接向改性生物质碳-木质素磺酸复合物、丙烯酸单体混合物、乳化剂和水的混合物中加入引发剂水溶液。其它的制备步骤和试剂用量与实施例3相同。具体试验步骤如下:
本实施例步骤(1)和(2)与实施例(3)的步骤(1)和(2)相同。
(3)将步骤(2)得到的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物与丙烯酸单体混合物、乳化剂和水物理混合,然后马上将所得混合物温度升高至83℃后,边搅拌边以0.1mL/min的滴速向混合物中逐滴加入引发剂水溶液,搅拌速度为400r/min,引发剂水溶液滴加完成后,继续反应6h,然后将反应体系冷却至室温后,再用氨水调节体系的pH至7.1,即得到本实施例液体,其中,马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物、丙烯酸单体混合物、乳化剂和水之间的质量比为38:28:3.85:67,马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物、丙烯酸单体混合物、乳化剂和水的总质量与引发剂水溶液之间的质量比是88:1。
其中,步骤(2)中所述的NaOH溶液的浓度为1.0mol/L。步骤(3)中所述的丙烯酸单体混合物包括质量比为6.3:1.6:1的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸。步骤(3)中所述的乳化剂为反应型乳化剂和辛基酚聚氧乙烯醚(10)的混合物,其中两者之间的质量比为1:3,反应型乳化剂的型号为LRS-10。步骤(3)中所述的氨水的质量百分比浓度为25%。步骤(3)中所述的引发剂水溶液为过硫酸钾水溶液,其中过硫酸钾的质量百分比浓度为2.6%。步骤(1)-(3)中所用到的水为去离子水。
对比实施例12
本实施例是根据实施例3所述步骤制备液体地膜,本实施例与实施例3的区别在于,本实施例不使用生物质碳和木质素磺酸钠作为原料制备液体地膜。其它的制备步骤和试剂用量与实施例3相同。具体试验步骤如下:
(1)将丙烯酸单体混合物、乳化剂和水混合,所得混合物在28℃搅拌120min得到预乳化液,搅拌速度为1300r/min,其中,丙烯酸单体混合物、乳化剂和水之间的质量比为28:3.85:67;
(2)将步骤(1)得到的预乳化液温度升高至83℃后,边搅拌边以0.1mL/min的滴速向预乳化液中逐滴加入引发剂水溶液,搅拌速度为400r/min,引发剂水溶液滴加完成后,继续反应6h,然后将反应体系冷却至室温后,再用氨水调节体系的pH至7.1,即得到本实施例的乳液,其中,步骤(1)得到的预乳化液和引发剂水溶液两者之间的质量比是88:1;
其中,步骤(1)中所述的丙烯酸单体混合物包括质量比为6.3:1.6:1的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸。步骤(1)中所述的乳化剂为反应型乳化剂和辛基酚聚氧乙烯醚(10)的混合物,其中两者之间的质量比为1:3,反应型乳化剂的型号为LRS-10。步骤(2)中所述的氨水的质量百分比浓度为25%。步骤(2)中所述的引发剂水溶液为过硫酸钾水溶液,其中过硫酸钾的质量百分比浓度为2.6%。步骤(1)和(2)中所用到的水为去离子水。
应用实施例13
本实施例将实施例1-5得到的有除草功能的可喷涂液体地膜的乳液和部分对比实施例液体样品分别喷洒到土壤表面作为农业液体地膜使用,具体试验步骤如下:
(1)选取一蔬菜种植田地,地点是东经:118.98385532736967°和北纬:32.06034538505579°,在该田地种植小白菜;
(2)于2021年9-10月,在该田地划分若干块大小为0.5 m×0.5 m的田地,每块田地间隔0.1m;向每块田地均匀播种30粒小白菜种子;然后向其中的5块田地以0.58 kg/m2的用量分别均匀喷洒实施例1-5得到的有除草功能的可喷涂液体地膜的乳液;另选一块田地是没有喷洒任何乳液的裸土田地作为对照组;其它田地块分别施加对应的对比实施例的液体样品,用量也分别是0.58 kg/m2。
实施例
本实施例对实施例1-5得到的有除草功能的可喷涂液体地膜的乳液和对比实施例6-12制备的液体样品进行如下性能测试。
1、乳液稳定性测试
观察样品在30天内是否会发生分层,若样品不发生分层,则说明乳液具有稳定性,可以进行后面的测试;若发生分层现象,则说明该样品不稳定,不适合作为液体地膜乳液使用,该样品也不进入后面的测试环节。
2、可喷涂性测试
使用手持式喷枪测试液体样品的可喷涂性能。喷枪内径为2.5 mm,使用喷枪喷涂液体时气压为0.3 MPa,如果在此条件下乳液的喷涂距离能大于200mm时,则认为该乳液具备可喷涂性,否则该乳液不具有可喷涂性。
3、透光性测试
将各实施例得到的液体在玻璃培养皿中风干成膜,控制膜厚为0.1mm,将得到的膜剪取尺寸为9.5mm×45mm试样。使用上海棱光752Pro型紫外可见分光光度计,对仪器基线校零后,将膜试样放置在石英比色皿内壁表面,波长范围 400~800nm,扫描间隔5nm/次。地膜试样的平均透光率=(每次的透光率之和)/总测试次数。
3、土壤温度和湿度测试
土壤温度的测试:使用曲管地温表(北京鼎盛荣和科技有限公司,中国)分别测量应用实施例13中的每块田地土壤深度为5cm处的温度,测试时间为每天14:00-16:00,测试持续30天,以这一测试期间内的平均温度为报告值。
土壤含水量的测试:在测量土壤温度的同时也取每块田地土层深度为5cm处的土壤5g,采用烘干法测量土壤的含水量,即将所取的5g土壤在80 ℃下烘干,然后根据公式计算:土壤含水量=[(5-烘干后的土壤质量)/5]×100%,每隔2天测试一次,测试持续30天,以这一测试期间内的土壤平均含水量为报告值。
5、小白菜产量测试和除草效果
当应用实施例13中每块田地中的小白菜一个生长期结束后(2个月),将小白菜连同它们的根部一起从田地中取出,用刷子轻轻扫去根上附着的土壤。然后,分别称量每块田地产出的全部小白菜的重量,以每块田地产出的小白菜总质量来评价各实施例液体地膜对小白菜产量的影响。
除草效果通过除草率来评估,具体过程为:待应用实施例13中每块田地中的小白菜一个生长期结束后(2个月),也将每块田地的杂草拔出,同时记录杂草的鲜重,依据文献([2] 柴伟国,洪文英,王伟. 青花菜地应用除草地膜试验, 《长江蔬菜》, 1995, 3, 20-21),以A代表没有喷洒任何乳液的裸土田地中的杂草总鲜重,以B代表各实施例对应的田地的杂草总鲜重,则各实施例样品的除草率=[(A-B)/A]×100%。
6、从表1中可以看出,实施例1-5制备的乳液皆在30天内均未出现分层现象,这说明实施例1-5制备的乳液是稳定的。另外,对比实施例10和12制备的液体也没有出现乳液分层现象,说明这些实施例制备的乳液也是稳定的。对比实施例6制备的液体样品在第2天时出现分层现象,这说明该样品不稳定,这是因为对比实施例6的步骤(1)中生物质碳的粒径为20-28目,即对比实施例6中生物质碳的粒径偏大,粒径偏大的生物质碳颗粒难以在乳液中悬浮,会在制备的乳液中沉淀下来,使得乳液分层,造成破乳。对比实施例7制备的液体样品在第3天时出现分层现象,这说明该样品不稳定,这是因为对比实施例7的步骤(1)中生物质碳、木质素磺酸钠和水之间的质量比为35:1.2:320,即对比实施例7中木质素磺酸钠用量偏小,木质素磺酸钠有分散剂的作用,当生物质碳颗粒吸附了木质素磺酸根离子后,带负电荷的木质素磺酸根离子使生物质碳颗粒表面也携带负电荷,进一步使得带同种电荷的生物质碳颗粒之间彼此分离,不聚集在一起,从而使生物质碳颗粒更容易分散在所制备的液体地膜乳液中,不易产生破乳分层的现象;而对比实施例7中木质素磺酸钠用量偏小,导致木质素磺酸根离子阻碍生物质碳颗粒之间彼此聚集的作用不够,即对比实施例7中生物质碳颗粒易聚集,当生物质碳颗粒聚集成大颗粒进而沉淀下来,则引起了分层破乳现象。对比实施例8制备的液体样品在第5天时出现分层现象,这说明该样品不稳定,这是因为对比实施例8的步骤(2)中生物质碳-木质素磺酸复合物、马来酸酐和水之间的质量比为1:0.2:10,即对比实施例8中马来酸酐用量偏小;马来酸酐可以通过结构开环与吸附在生物质碳上的木质素磺酸钠中羟基发生反应,从而得到带碳碳双键的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物,带碳碳双键的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物在催化剂作用下可以与丙烯酸酯类单体发生聚合反应,使得马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物可以与聚合反应后的聚丙烯酸酯均匀融合在一起,形成性能稳定的共聚物,从而进一步地将生物质碳颗粒均匀分散在乳液中,若马来酸酐用量不够,则仅少部分的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物能与丙烯酸酯类单体发生聚合反应,导致马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物与聚丙烯酸酯部分之间的融合度不够,易发生相分离,进而产生分层破乳现象。对比实施例9制备的液体样品在第1天时出现分层现象,这说明该样品不稳定,这是因为对比实施例9的步骤(3)中马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物、丙烯酸单体混合物、乳化剂和水之间的质量比为38:28:3.0:67,即对比实施例9中乳化剂用量偏小,适量的乳化剂能将马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物和丙烯酸单体混合物形成水包油型的匀质液滴,及这些液滴组成的稳定乳液体系,如果乳化剂用量不够,则稳定的乳液体系难以形成,进而产生破乳分层的现象。对比实施例11制备的液体样品在第2天时出现分层现象,这说明该样品不稳定,这是因为对比实施例11制备过程中不制备预乳化液,而是直接向马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物、丙烯酸单体混合物、乳化剂和水的混合物中加入引发剂水溶液;制备预乳化液可大大地提高乳液聚合的稳定性, 降低凝聚物量, 减少结壁物的生成;但对比实施例11没有制备预乳化液,因此乳液稳定性大大降低,易发生破乳分层现象。总之,对比实施例6-9和11制备的样品都易分层破乳,这种不匀质的液体若用于喷涂作业,会出现堵塞喷嘴现象,同时也不能在土壤表面形成组分均匀分布的液体地膜,会极大地影响地膜的保湿、保温等性能,因此对比实施例6-9和11制备的样品不能作为液体地膜产品使用,它们也无需进入后面的测试环节。
从表2的结果可以看出,实施例1-5和对比实施例10和12的样品皆具有可喷涂性。实施例1-5的膜样品的透光率在13.6%-15.8%,说明实施例1-5的膜样品具有很好的遮光性,其中实施例3的膜样品具有最低的透光率13.6%。而对比实施例12样品的透光率为76.7%,比实施例3的膜样品的透光率高了63.1%,这是因为对比实施例12不使用生物质碳和木质素磺酸钠作为原料制备液体地膜,这导致了对比实施例12样品的遮光性变差,也说明在本发明中采用生物质碳和木质素磺酸钠为原料的必要性。
表2结果显示,在应用实施例13中,分别喷施实施例1-5乳液的田地土壤平均温度比未喷施任何乳液的裸土田地的土壤平均温度高3.23-3.53℃;同时,前者对应的土层深度为5cm的土壤含水量比后者的土壤含水量高10.6%-11.5%。而对比实施例10的样品比未喷施任何乳液的裸土田地的土壤平均温度仅高0.49℃;同时前者对应的土层深度为5cm的土壤含水量比后者的土壤含水量仅高2.3%。即对比实施例10的样品对改善土壤温度和土壤含水量的作用有限。这是因为对比实施例10中丙烯酸单体混合物用量偏小,丙烯酸酯单体之间的聚合可得到聚丙烯酸酯部分,聚丙烯酸酯具有很好的成膜性,可以使得到的有除草功能的可喷涂液体地膜的乳液在土壤表面成膜,所成膜可以封堵土壤颗粒之间的空隙,起到对土壤的保温和保湿作用;由于对比实施例10中丙烯酸单体混合物用量偏少,这导致乳液中聚丙烯酸酯含量也偏少,致使成膜物质偏少,因此乳液难以封堵土壤颗粒之间的空隙,即对土壤的保温和保湿作用效果差。
表2结果显示,在应用实施例13中,与未喷施任何乳液的裸土田地相比,分别喷施实施例1-5乳液的田地的除草率为96.3%-98.4%,实施例1-5对应的田地的小白菜产量比裸土田地的小白菜产量高出97.9%-115.9%。对比实施例10的除草率为67.5%,比实施例3的除草率低了30.9%,对比实施例10对应的田地的小白菜产量比裸土田地的小白菜产量高出53.4%,远低于实施例3的除草率和对应的小白菜产量;这是因为对比实施例10中丙烯酸单体混合物用量偏少,这导致聚丙烯酸酯含量也偏少,致使对比实施例10样品中成膜物质偏少,导致对比实施例10样品不能有效覆盖在土壤表面,其所形成的膜裂缝相对多,杂草会从裂缝处因受到光照并通过光合作用而不断生长,即对比实施例10样品的除草率差;同时,如前所述,对比实施例10样品对土壤保温和保湿性能差,也相对降低了对比实施例10样品对田地中小白菜产量的增产效果。另外,对比实施例12样品的除草率仅为22.1%,对比实施例12对应的田地的小白菜产量比裸土田地的小白菜产量仅高出36.8%,对比实施例12样品的除草性能和提升小白菜产量的能力远弱于实施例3样品;这是因为对比实施例12不使用生物质碳和木质素磺酸钠作为原料制备液体地膜,导致对比实施例12地膜的遮光性差,不能有效阻碍杂草的光合作用,进而导致其除草率低;由于田地中生长的杂草多,杂草也争抢了田地中的养分,使得对比实施例12样品对小白菜产量的增产能力有限。
表1 实施例1-5和对比实施例6-12得到的乳液稳定性,通过记录乳液是否在30天
内出现分层现象来评估。
样品 | 实施例1-5 | 对比实施例6 | 对比实施例7 | 对比实施例8 | 对比实施例9 | 对比实施例10 | 对比实施例11 | 对比实施例12 |
乳液稳定性 | 乳液在30天内均未出现分层 | 液体在第2天出现分层 | 液体在第3天出现分层 | 液体在第5天出现分层 | 液体在第1天出现分层 | 乳液在30天内均未出现分层 | 液体在第2天出现分层 | 乳液在30天内均未出现分层 |
表2 实施例1-5制备的乳液和对比实施例10和12所制备液体的可喷涂性、及所成膜的透光率的结果,及在应用实施例13中,田地上分别喷施上述实施例的乳液或液体和未喷施任何样品的裸土田地进行土壤平均温度、土壤平均含水量、除草率、小白菜的产量的试验结果。表格中“-”表示该样品没有进行对应的项目测试,裸土表示没有喷施任何实施例样品的田地。
样品 | 可喷涂性 | 透光率(%) | 土壤平均温度(℃) | 土壤平均含水量(%) | 除草率(%) | 小白菜的产量(kg) |
实施例1 | 可喷涂 | 15.8 | 24.88 | 17.9 | 96.3 | 2.93 |
实施例2 | 可喷涂 | 14.4 | 25.04 | 18.1 | 97.7 | 3.02 |
实施例3 | 可喷涂 | 13.6 | 25.18 | 18.7 | 98.4 | 3.11 |
实施例4 | 可喷涂 | 13.9 | 25.11 | 18.3 | 97.9 | 3.06 |
实施例5 | 可喷涂 | 14.2 | 24.92 | 17.8 | 96.6 | 2.85 |
对比实施例10 | 可喷涂 | 17.7 | 22.14 | 9.5 | 67.5 | 2.21 |
对比实施例12 | 可喷涂 | 76.7 | 23.08 | 16.9 | 22.1 | 1.97 |
裸土 | - | - | 21.65 | 7.2 | 0 | 1.44 |
Claims (9)
1.一种有除草功能的可喷涂液体地膜的制备方法,其制备步骤如下:
(1)将32-325目的生物质碳、木质素磺酸钠和水置于容器中,再将容器置于恒温振荡器上振荡,振荡温度为18-35℃,振荡速度为50-250r/min, 振荡2-10h后,将容器中的混合物置于离心机中,离心速度为1000-5000r/min,离心时间为10-60min,弃去离心后的上层清液,剩余的固体即为生物质碳-木质素磺酸复合物,其中,生物质碳、木质素磺酸钠和水之间的质量比为(15-55):(1.5-6):(150-500);
(2)将步骤(1)得到的生物质碳-木质素磺酸复合物和马来酸酐、水混合,所得混合溶液的pH值用NaOH溶液调至10-11,然后在50-80℃下搅拌反应,搅拌速度为350-1200r/min,反应5-10h后,将混合溶液冷却至室温,然后将溶液中的沉淀物过滤,并用水反复洗涤沉淀物,直至滤液的pH值为中性,洗涤后的沉淀物置于65-85℃下干燥24-72h,得到马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物,其中,生物质碳-木质素磺酸复合物、马来酸酐和水的质量比为1:(0.3-0.6):(5-15);
(3)将步骤(2)得到的马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物与丙烯酸单体混合物、乳化剂和水混合,所得混合物在20-35℃下搅拌30-180min得到预乳化液,搅拌速度为500-2000r/min,其中,马来酸酐改性生物质碳-木质素磺酸复合物、丙烯酸单体混合物、乳化剂和水之间的质量比为(32-44):(25-31):(3.15-4.53):(58-76);
(4)将步骤(3)得到的预乳化液温度升高至75-92℃后,边搅拌边以0.02-0.18mL/min的滴速向预乳化液中逐滴加入引发剂水溶液,搅拌速度为200-600r/min,引发剂水溶液滴加完成后,继续反应3-9h,然后将反应体系冷却至室温后,再用氨水调节体系的pH至6.8-7.5,即得到作为有除草功能的可喷涂液体地膜的乳液,其中,步骤(3)得到的预乳化液和引发剂水溶液之间的质量比是(75-100):1。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤(2)中所述的NaOH溶液的浓度为0.5-1.5mol/L。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤(3)中所述的丙烯酸单体混合物包括质量比为(5.8-6.8):(1.1-2.2):1的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤(3)中所述的乳化剂为反应型乳化剂和辛基酚聚氧乙烯醚OP-10的混合物,其中两者之间的质量比为1:(2.5-3.5),反应型乳化剂的型号为LRS-10。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤(4)中所述的氨水的质量百分比浓度为25%。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤(4)中所述的引发剂水溶液为过硫酸钾或过硫酸铵水溶液,其中过硫酸钾或过硫酸铵的质量百分比浓度为2.2-3.1%。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法,其中,所用到的水为去离子水。
8.权利要求1-7任一所述制备方法制得的一种有除草功能的可喷涂液体地膜。
9.权利要求8所述的一种有除草功能的可喷涂液体地膜在农用液体地膜方面的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210949181.7A CN115368520B (zh) | 2022-08-09 | 2022-08-09 | 一种有除草功能的可喷涂液体地膜及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210949181.7A CN115368520B (zh) | 2022-08-09 | 2022-08-09 | 一种有除草功能的可喷涂液体地膜及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115368520A CN115368520A (zh) | 2022-11-22 |
CN115368520B true CN115368520B (zh) | 2024-05-14 |
Family
ID=84062901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210949181.7A Active CN115368520B (zh) | 2022-08-09 | 2022-08-09 | 一种有除草功能的可喷涂液体地膜及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115368520B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102337138A (zh) * | 2011-05-27 | 2012-02-01 | 刘长福 | 一种造纸废液生产的生物降解液体地膜及其制造方法 |
CN105419195A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-03-23 | 何辉海 | 一种具有灭虫功能的可降解液态地膜及其制备方法 |
CN109135313A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-04 | 江苏省农业科学院 | 一种抑草秸秆生物质基降解地膜及应用 |
CN111349253A (zh) * | 2018-12-21 | 2020-06-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种改性木质素/pbs生物塑料薄膜及其制备方法 |
CN113563517A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-10-29 | 南京林业大学 | 一种蒜渣基液体地膜及其制备方法 |
-
2022
- 2022-08-09 CN CN202210949181.7A patent/CN115368520B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102337138A (zh) * | 2011-05-27 | 2012-02-01 | 刘长福 | 一种造纸废液生产的生物降解液体地膜及其制造方法 |
CN105419195A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-03-23 | 何辉海 | 一种具有灭虫功能的可降解液态地膜及其制备方法 |
CN109135313A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-04 | 江苏省农业科学院 | 一种抑草秸秆生物质基降解地膜及应用 |
CN111349253A (zh) * | 2018-12-21 | 2020-06-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种改性木质素/pbs生物塑料薄膜及其制备方法 |
CN113563517A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-10-29 | 南京林业大学 | 一种蒜渣基液体地膜及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
造纸黑液中木质素在农业领域的应用;王晓红, 赵谦;林产化工通讯;20040430(第02期);第36-40页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115368520A (zh) | 2022-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10543517B2 (en) | Particle for treatment and repairing of soil contamination and repairing method | |
CN106001090B (zh) | 一种矿山重金属污染土壤的吸附-生物联合修复方法 | |
CN103004522B (zh) | 一种利用污泥和/或底泥制备植物培养基质的方法及植物培养基质 | |
CN103548642A (zh) | 处理土壤的组合物和方法 | |
MXPA06006248A (es) | Material particulado que retiene agua para cultivar plantas que tiene resina absorbente de agua como componente princi | |
CN108658399B (zh) | 一种疏浚底泥重金属稳固化试剂及其使用方法和应用 | |
CN110102256A (zh) | 一种Fe改性生物炭复合材料的制备方法及其应用 | |
CN104629092A (zh) | 纳米壳聚糖复合材料及纳米包膜的颗粒产品 | |
CN110624948A (zh) | 生物炭与植物联合修复镉污染土壤的方法 | |
CN105820822A (zh) | 一种以过氧化钙为基质凹凸棒土为包膜的缓释氧化剂及制备方法 | |
CN102296043A (zh) | 高效降解环境有机磷农药残留的多菌株组合物 | |
CN105295394A (zh) | 一种农田除草生态液体地膜及其制备方法和使用方法 | |
CN115368520B (zh) | 一种有除草功能的可喷涂液体地膜及其制备方法 | |
CN104447070B (zh) | 一种玉米复混肥及其制备方法 | |
CN105925267A (zh) | 一种以过氧化钙为基质乙基纤维素为包膜的缓释氧化剂及制备方法 | |
CN105907400A (zh) | 一种以过氧化钙为基质纳米有机膨润土为包膜的缓释氧化剂及制备方法 | |
CN115215966B (zh) | 含蒜渣的预氧化物基液体地膜的制备方法 | |
CN105907401A (zh) | 一种以过氧化钙为基质淀粉为包膜的缓释氧化剂及制备方法 | |
CN105860980A (zh) | 一种以过氧化钙为基质聚乙烯为包膜的缓释氧化剂及制备方法 | |
CN105885859A (zh) | 一种以过氧化钙为基质纳米有机膨润土-石蜡为包膜的缓释氧化剂及制备方法 | |
CN105802634A (zh) | 一种以过氧化钙为基质石蜡为包膜的缓释氧化剂及制备方法 | |
CN105885860A (zh) | 一种以过氧化钙为基质石蜡-松香为包膜的缓释氧化剂及制备方法 | |
CN111642359B (zh) | 一种绿色保墒缓释复合有机栽培基质及其制备方法 | |
CN103168671A (zh) | 一种复合型营养砂种植结构 | |
CN106068742A (zh) | 一种采用石墨烯固定草坪堆肥基质重金属的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |