專利名稱：一種多功能水解地膜液及其配制工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種多功能水解地膜液及其配制工藝，是用高分子材料輔以特種添加劑制成的環保型農用地膜液。屬采用精細化工技術生產的一種新型農資材料。
多功能水解地膜液態產品施用方便、可噴可淋，直接施用到播過種的苗床上，其液當即滲入土壤并在地表凝結成膜將苗床嚴密覆蓋，保溫保墑效果毫不遜色于目前通用的固體地膜。而當雨季到來時，幾場雨過后，該膜便漸漸水解，不會象目前通用的固體地膜一樣造成“白色污染”。其分解物除增加土壤中氮、鉀離子及二氧化碳外，不會造成任何污染。
此外，由于是液體，添加其他成分比較方便，可將適量化肥、微量元素以及除草劑、調節劑、殺蟲劑等添加其內同時施用，本產品便因此具有了多種功能。所以，這不僅是解決目前通用固體地膜造成“白色污染”難題的理想代用品，也是一種市場潛力極大的物美價廉的多功能農用新產品。
多功能水解地膜原料易得，工藝也不復雜，且成本較固體地膜更為低廉，一旦進入工業化生產，必將得到迅速推廣與普及，收到巨大社會效益與經濟效益。
背景技術：
隨著科學種田水平的日益提高，我國北方低溫農田與廣大干旱農區在頂凌播種、保墑促苗與早稻育秧等農事活動中，地膜覆蓋技術得到很大推廣與普及。據全國供銷總社介紹，近年來，農用地膜已繼化肥、農藥之后成為第三大農用物資。1997年我國進行地膜覆蓋栽培的面積近1億畝，使用地膜達40萬噸，2000年全國地膜覆蓋面積高達1.8億畝，地膜銷量達60萬噸以上。地膜覆蓋栽培技術已經成為農業增收的有效手段，被譽為農業上的“白色革命”。但由于大量不能自然降解的聚乙烯地膜年復一年的使用，積存在田地里的殘膜不斷增多，它們阻斷土壤的毛細作用和植株的根系發育，給農業生產帶來許多麻煩，一些情況嚴重地區已經出現了作物減產的負面效應，形成了“白色公害”，成為亟待解決的生態保護問題。因此，生產具有自然降解性能的農用地膜已經成為當務之急。此外，根據農業植保部門和廣大農民的反映，在覆膜栽培后，膜內雜草繁衍也十分旺盛，由于蓋有塑膜無法用人工方法除草，茂盛的雜草同植物爭奪養分和水分，影響作物的生長，進而影響地膜覆蓋早熟、高產作用的發揮。這一切都迫切要求有關企業能早日研制生產出既能降解又具有除草功能的農用地膜來。
我國為農用地膜生產的大國，每個省都有具有一定規模的農用地膜生產廠家，總生產能力在50萬噸以上。生產功能性農用地膜可以在原有設備上進行，而無需設備改造。首先要解決的問題是盡快研制生產出相關的功能性母料。
對于低密度聚乙烯類地膜不能降解而造成的白色污染，國內外科學家均很重視，近年來國內外也不斷有新技術、新材料、新產品方面的報道，比如日本首先研發的以再生纖維素為母料的生物降解膜；以及德國首先研發的以熱敏樹脂為母料的光降解膜；我國借鑒上述技術開發研制的在再生纖維素與熱敏樹脂中添加改性淀粉制成的既可生物降解也可光降解的新型可控降解地膜等，都是不可降解的低密度聚乙烯類膜的有效替代產品。
本發明的目標與任務是逐步以其他既可降解又具有除草功能的農用地膜母料來替代目前廣為使用的不能降解的普通聚乙烯地膜(據有關研究得出，聚乙烯在自然條件下完全降解消失掉需要200年左右的時間)母料，以解決日益嚴重的“白色公害”問題，切實保護農業生態環境，本液體多功能水解地膜液正是用可降解母料生產的新型環保產品，其殘膜可在雨水淋潤中自然降解，(只需要兩三場小到中雨)分解物為氮、鉀離子和二氧化碳，有肥效，無污染，在其中添加適量滅草成分即可兼具滅草功能。同時，根據需要，還可添加一定比例的化肥與植物調節劑，殺蟲劑，使之集保溫、保墑、增肥、除草、滅蟲、輔助作物生理調節等多功能于一身，為農民朋友提供一位神通廣大的好幫手。
但是，這些產品的共同問題是較目前通用的低密度聚乙烯地膜的生產成本高很多，不便為廣大農民接受，市場導入有一定困難，因而難以迅速推廣。同時，由于這些新產品的生產工藝都是沿襲原聚乙烯地膜的常規思維模式——先制膜后使用，就無法省略制膜成本。而且，制成之膜，厚度不能再靈活調整，對用戶的多種厚度需求便無法完全滿足，更不要說兼具保溫、保墑、增肥、除草、滅蟲、輔助作物生理調節的多種功能了。液體多功能水解地膜的研發成功解決了上述問題，特申請發明專利。

發明內容多功能水解地膜液不僅集保溫、保墑、增肥、除草、滅蟲、輔助作物生理調節等多種功能于一體，降解簡單而又無污染，更為可貴的是它成本低廉——比目前通用的固體地膜售價還低五分之一，很容易為農民所接受。同時，它施用方便，可噴可淋，也可以通過調節濃度來選擇任意厚度，能滿足不同作物與不同地塊的不同要求。因而，它比通用固體地膜先進，比生物降解再生纖維素膜及光降解的熱敏樹脂膜更有實用價值，更適合當前市場消費水平。
同時，經過反復試用，證明其不僅成膜快，而且由于滲透性好與土壤結合嚴密，密封效果頗佳。此外，因按株噴淋施用，有效施用面積比例大大高于當前條狀無間斷覆蓋施用的固體地膜，避免了條狀無間斷覆蓋施用50％無用功的浪費現象。反復試用還證明，本產品施用方法簡便易掌握，農民一聽就懂，一學就會，一用就喜歡，無任何推廣障礙，所以，本項目技術是成熟的。
多功能水解地膜液是由下述重量配比的原料制成的一種水解地膜液聚乙烯醇 15～18kg聚丙烯酸 5～8kg羥丙基淀粉(取代度0.06)7.0～8.0kg山梨醇1.28～2.08kg乙二醇1.5～2.5kg硬脂酸鎂 0.02～0.04kg脲0.2～0.4kg生產工藝主要步步驟如下(1)將聚乙烯醇、聚丙烯酸、羥丙基淀粉與山梨醇加入到擠壓機中，經過室溫及加熱到130℃、130℃、100℃、100℃及150℃/30～40bar 6個溫度區。
(2)將(1)步擠壓后的原料再加入硬脂酸鎂、脲及乙二醇進一步擠壓得到熔融絮凝劑。
(3)在溶解槽內加入定量的水，開啟攪拌器，將(2)步擠壓后絮凝劑緩緩撒入，根據攪拌器的類型，攪拌速度控制在100-300轉/分為宜。(攪拌速度太慢容易使聚合物顆粒在水中下沉、結團。速度太快，會造成聚合物降解。)即得到多功能水解地膜液。
該地膜噴灑后迅速成膜，地膜降解時間可根據農作物生長時間需要，地區氣候情況自行調控。它可在3—12個月降解。最快可在一個月左右開始降解。但我們一般推薦地膜降解時間應不低于三個月。
(四)具體實施例1.經在農田對玉米，棉花，蔬菜，花生，西瓜等農作物連續試驗觀測，該水解地膜完全具備普通地膜的增溫，保墑作用及強度等性能，符合農作物的使用要求。其作物長勢和產量均與普通地膜持平。該水解地膜不含有有害成分，經測試對土壤和作物不產生毒害。
2.可控性好，誘導期穩定，經曝曬和農田實際應用檢測，誘導期在60天以上，大開裂時間基本可維持在70—80天。符合農田的使用要求，經過幾年的連續觀測，本地膜在曝曬條件下，降解比較徹底，基本上當年可達粉末狀。
3.水解地膜由于隨地噴施成膜，每畝農田用量少，覆蓋成本低，比8—10微米的普通地膜減少農業投入1/4—1/2。農民易于接受。因此，該非淀粉型雙降解地膜易于在全國推廣。
4.水解地膜在無光照(埋土)的條件下，可觀察到微生物生長繁殖情況。
綜合其技術，達到當前同類產品的領先水平。
權利要求
1.一種多功能水解地膜液，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的一種水解地膜液聚乙烯醇 15～18kg聚丙烯酸 5～8kg羥丙基淀粉(取代度0.06) 7.0～8.0kg山梨醇 1.28～2.08kg乙二醇 1.5～2.5kg硬脂酸鎂 0.02～0.04kg脲 0.2～0.4kg
2.根據權利要求1所述的水解地膜液制備方法，其特征在于(1)將聚乙烯醇、聚丙烯酸、羥丙基淀粉與山梨醇加入到擠壓機中，經過室溫及加熱到130℃、130℃、100℃、100℃及150℃/30～40bar 6個溫度區。(2)將(1)步擠壓后的原料再加入硬脂酸鎂、脲及乙二醇進一步擠壓得到熔融絮凝劑。(3)在溶解槽內加入定量的水，開啟攪拌器，將(2)步擠壓后絮凝劑緩緩撒入，攪拌速度控制在100-300轉/分。即得到多功能水解地膜液。
全文摘要
本發明涉及一種多功能水解地膜液及其配制工藝,是用高分子材料輔以特種添加劑制成的環保型農用地膜液。其液態產品施用方便、可噴可淋,直接施用到播過種的苗床上,其液當即滲入土壤并在地表凝結成膜將苗床嚴密覆蓋,保溫保墑效果良好,還可將適量化肥、微量元素以及除草劑、調節劑、殺蟲劑等添加其內同時施用。該膜能漸漸水解,其分解物除增加土壤中氮、鉀離子及二氧化碳外,不會造成任何污染。是一種市場潛力較大的多功能農用新產品。
文檔編號C08L29/04GK1332198SQ0113094
公開日2002年1月23日 申請日期2001年8月28日 優先權日2001年8月28日
發明者羅萌 申請人:羅萌