一种条带式相间拼接农用地膜及其制备方法_2

文档序号:9268628阅读:来源:国知局
通道平面模头示意图;
图4为16通道环形模头或9通道平面模头示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
[0026]【具体实施方式】:
实施例1
将80份的脂肪族芳香族共聚酯生物降解材料聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT),12份的改性淀粉,1.0份HDI扩链剂、3.0份马来酸酐增容剂、2.0份超细碳酸钙粉开口剂、1.5份DST0P、0.5份的芥酸酰胺爽滑剂进行混合均匀,即可置于其中一台挤出机中直接生产,也可经温度为150°C的高混机内搅拌5min,然后经双螺杆挤出造粒机进行造粒备用。另一台挤出机中放置90份LLDPE,10份的HDPE,2.0份超细碳酸钙粉开口剂、0.5份的芥酸酰胺爽滑剂混匀。
[0027]利用多通道环形模头吹膜机共挤吹膜,依据一膜二行/单行种植模式下作物对生物降解膜和PE膜条带宽度的要求调整模头,环形模头通道数量为4道(参见图1),依次为全生物降解材料吹塑通道与聚乙烯吹塑通道,两者交替间隔,选择模口宽度和环隙为0.2mm左右,使两种熔融物料在模唇区形成反映地膜尺寸的料段,螺杆挤出机螺杆直径Φ120_,长径比25:1,PBAT加料段温度为105°C,塑化段温度130°C,均化段温度160°C,聚乙烯膜加料段温度140?150°C,中段150?160°C,前段160?170°C,机头温度为160°C,吹胀比为2-3.0,各通道熔体的压力稳定,流速均匀然后按照吹塑工艺要求共挤吹塑出成品,膜厚度为0.008-0.015mm,膜折径为80cm,膜两侧各为15cm的降解膜,中间为50cm的聚乙稀膜,聚乙烯膜与生物降解膜拼接界面处熔接痕少且有足够的强度。
[0028]实施例2
将90份的淀粉/聚乙烯(TPS/PE)氧化生物降解材料,添加3份聚癸二酸甘油酯(PGS)及1.5份邻苯二甲酸二辛酯(DOP)塑料增容剂,2份氯化石蜡、I份聚乙烯蜡、I份硅烷偶联剂KH550,I份硬油ΤΧΙΒ、0.5份的硬脂酸,称量好投入到高速混合机中搅拌5min,然后投入双螺杆挤出机中造粒作为生物降解膜原材料。聚乙烯膜配方同常规生产。
[0029]采用多通道平模头通过流延机共挤吹膜,依据作物模式对生物降解膜和PE膜条带宽度的要求调整好模头,参照常规吹塑工艺进行共挤吹塑,平模头通道为5道(参见图2),膜的外侧两边为全生物降解材料,调节模唇宽度和料段长度,使两种熔融物料在模唇区形成反映地膜尺寸的料段,生物降解材料通道温度为110-150°C,聚乙烯膜通道温度为130-160 °C,膜厚度为0.008-0.015mm,膜折径为145cm,降解膜与聚乙烯膜依次按照7.5cm-20cm-20cm-50 cm-20 cm -20cm_7.5cm交替排列,即膜两侧为7.5cm的降解膜条带,膜中含2条20cm降解膜条带,中央为一条50cm的聚乙烯膜条带,种植行与膜边埋土降解膜之间也为20cm的聚乙烯膜带。聚乙烯膜与生物降解膜拼接界面处熔接痕少且有足够的强度。
[0030]根据GB13735-1992 “聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜”的技术标准进行膜接口处力学检测:结果为拉伸负荷:横向1.9N,纵向1.6N ;断裂伸长率:横向220%,纵向356% ;直角撕裂负荷:横向0.8N,纵向0.6N。
[0031]实施例3
将天然高分子共混降解塑料一一淀粉/聚乳酸与聚乙烯分区熔融共挤,利用多通道环形共挤模头吹膜机共挤吹膜。
[0032]针对新疆棉花超宽膜一膜六行机采棉种植模式,选取环形模头通道数目为16道(参见图4),依次为天然高分子共混降解塑料通道与聚乙烯通道,两者交替间隔(膜剪口处两侧为生物降解膜),调节模唇宽度和料段比例,使两种熔融物料在模唇区形成反映双色地膜尺寸的料段,膜折径为205cm,降解膜与聚乙稀膜依次按照10cm-20cm-15cm-50cm-l5cm-50cm-15cm-20cm-10cm交替排列,膜两侧为1cm的降解膜条带,中间含3条15cm的降解膜带(种植行),降解膜与降解膜之间为20cm或60cm的聚乙烯膜,天然高分子共混降解塑料通道温度为85-160 °C,聚乙烯膜通道温度为160°C左右,吹胀比为2.0,膜厚度为
0.008-0.02mm,聚乙烯膜与生物降解膜拼接界面处熔接痕少且有足够的强度。
[0033]将上述实施例1-3制备的条带状拼接的降解膜-聚乙烯膜进行农作物地膜覆盖试验,结果表明农作物产量达到普通地膜水平,被土掩埋的降解膜部分,降解速度不均一且比地表覆盖时的速度明显要慢,初始降解的时间为30天左右,至收获期时降解膜呈网状、絮状,局部已完全降解,两种膜之间变得极易分离,人工或机械回收聚乙烯地膜变得简单、方便,残膜回收率和回收效率明显提高,且对作物无不利影响,田间杂草危害轻。田间试验证明本发明的地膜不但具有聚乙烯膜的增温、保墒、促苗早发的作用,同时还调节了膜下土壤温度,促进膜下土壤与外界的气体交换,对农作物生长发育过程有间接促进作用,使作物营养生长和生殖生长更加协调,关键是很好解决了农田残膜造成的“白色污染”。
[0034]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种条带式相间拼接农用地膜,其特征在于:其由生物降解膜条带和普通聚乙烯膜条带组成,两者交替并排,呈带式相间排列,经熔融共挤一次成型。2.根据权利要求1所述的条带式相间拼接农用地膜,其特征在于:膜的两侧均为生物降解膜条带;优选的,两侧生物降解膜条带宽度为5-20cm,进一步优选8cm-10cm。3.根据权利要求1所述的条带式相间拼接农用地膜,其特征在于:膜中间为一条普通聚乙烯膜条带或多条普通聚乙烯膜和生物降解膜条带交替排列;优选的,膜中间的生物降解膜宽度为10-50cm,进一步优选20cm ; 优选的,生物降解膜与聚乙稀膜的厚度完全一致,优选为0.006-0.020mm,最佳为0.008mm 或 0.0lmnin4.根据权利要求1-3任一项所述的条带式相间拼接农用地膜,其特征在于:所述生物降解膜由聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸/己二酸丁二醇酯共聚物、聚丁二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚己内酯、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚羟基丁酸酯、改性PET、含氧化生物降解母料的PE、脂肪族-芳香族共聚酯中的一种或几种聚合物混合而成。5.根据权利要求1-3任一项所述的条带式相间拼接农用地膜,其特征在于:所述生物降解膜为淀粉与聚合物的共混材料;优选的,具体为改性淀粉、淀粉/乙烯和乙烯醇的共聚物、淀粉/乙烯-丙烯酸共聚物、淀粉/聚乙烯醇、淀粉/聚己内酯、淀粉/聚乙烯塑料中的一种或几种混合。6.根据权利要求1-3任一项所述的条带式相间拼接农用地膜,其特征在于:所述生物降解膜为天然高分子共混物,即天然高分子材料与通用塑料或合成聚酯或生物塑料共混而成;优选的,所述高分子材料为淀粉、纤维素、半纤维素、果胶、甲壳素、蛋白质、木质素、多糖。7.根据权利要求4-6任一项所述的农用地膜,其特征在于:所述的可生物降解膜材料调整配方后的熔点、熔融指数和玻璃化温度须与所选用的聚乙烯料相近。8.根据权利要求1-7任一项所述的条带式相间拼接农用地膜的制备方法,其特征在于:设备选用多通道环形模头吹膜机或多通道平模头流延机,将普通聚乙烯膜条带的原料和生物降解膜条带的原料分别在两台挤出机中同时独立塑化,再熔融共挤出带式相间拼接农用地膜。9.根据权利要求8所述的条带式相间拼接农用地膜的制备方法,其特征在于:在流道尾端至模唇之间,两种熔融物料进行接触面的融合。10.根据权利要求8或9所述的条带式相间拼接农用地膜的制备方法,其特征在于:所采用模头的通道数目,吹塑机环形模头为4、8、12或16道,平模头为3、5、7或9道。
【专利摘要】本发明公开了一种条带式相间拼接农用地膜,其由生物降解膜条带和普通聚乙烯膜条带组成,两者交替并排,呈带式相间排列,经熔融共挤一次成型。该地膜产品埋土或被土覆盖部分为生物降解膜,能够在较短的时期内被土壤微生物所降解,与聚乙烯膜的粘接作用保持超过90天即可,所以对生物降解膜的降解速度要求不严格,对生物降解膜选用材料的限制少,且无需添加抗氧剂、抗老化剂,相比地表覆盖的全生物降解膜而言,大大降低了应用成本和风险。
【IPC分类】C08K3/26, C08K5/205, C08K5/20, C08L23/06, C08L3/04, C08L23/08, B29C49/04, C08K13/02, C08L67/04, C08K5/12, C08L67/02
【公开号】CN104985795
【申请号】CN201510453140
【发明人】王连瑞, 孙炳坤, 王冰
【申请人】王连瑞, 孙丙坤, 王冰
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月29日
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