[发明专利]可生物降解的地膜和制备该地膜的方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种可生物降解的地膜和制备该地膜的方法。

背景技术

目前，塑料因其质量轻、强度高、化学性能稳定及廉价等优点而在许多领域广泛发展，比如农用地膜。但由于用过的塑料地膜尚没有妥善的处理方法，塑料垃圾对自然环境的污染越来越严重，对人类生存的危害也越来越严重。非降解塑料地膜大多是由低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)制成的，其次是由高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和聚氯乙烯(PVC)制成的，这些塑料地膜一般都作为固体废料处理掉，致使在空气中形成酸雨等污染物，对我们的生活造成危害。具体的说，塑料等固体垃圾的丢弃会污染环境，深埋会侵占土地，烧毁则会污染空气。而且在自然环境中，聚乙烯塑料自身难以分解，散落在土壤和自然环境中，破坏了土壤结构，对农田造成危害和污染，使地力逐年减弱、农作物产量降低。

发明内容

为了解决传统非降解塑料地膜污染环境，破坏土壤结构的问题，本发明的第一个目的在于提供一种生物降解性好并且应用性能好的可生物降解的地膜。

本发明的第二个目的在于提供一种可生物降解的地膜的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用可以降解的聚烃基脂肪酸酯(PHA)生物降解塑料为基本原料，添加有机质，经过特殊工艺制成可生物降解的地膜。该地膜可以被数种水生细菌降解成水、二氧化碳和有机质，所以不会对环境造成污染。具体地说该生物降解地膜以热塑性淀粉、可生物降解聚合物和辅助性成分为原料，经螺旋挤出设备和制膜设备加工而成。

按照本发明的一个方面，本发明提供了一种可生物降解的地膜，包含：

5-70％(重量)的热塑性淀粉；

15-40％(重量)的可生物降解聚合物；

3-8％(重量)的相容改性成分；

3-6％(重量)的纳米无机增强成分；

2-15％(重量)的复合增塑成分；

5-20％(重量)的润滑成分；

0-3％(重量)的活性剂。

按照本发明的另一方面，本发明提供了一种制备可生物降解的地膜的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将相容改性成分、复合增塑成分、润滑成分及活性剂高速混合机中搅拌10-15分钟，混合成均匀的混溶体，并控制其ph值在10.5-13之间。

(2)通过计量泵和失重式计量喂料器将步骤(1)得到的混溶体组分、热塑性淀粉、可生物降解聚合物加入双螺杆挤出机中，进行混炼和挤出。具体的步骤是该混合物在双螺杆挤出机中的喂料区、熔融共混区、共混剪切区、共混捏合区、塑化推进区以及增压挤出区中分别被输送、分散、汇合、加热熔融、剪切粉碎、挤压捏合、接枝共混、排挥、增稠、以及增压输出。其中喂料区的温度控制在95-150℃，熔融共混区的温度控制在130-175℃，共混剪切区的温度控制在140-195℃，共混捏合区的温度控制在130-185℃，塑化推进区的温度控制在110-180℃，增压挤出区的温度控制在115-185℃。经模头部分挤出的物料条经水冷、风冷，用切粒机制得生物降解塑料粒子。

(3)将制得的粒料在吹膜机组上吹塑成膜，机筒段温度控制在160-200℃，模头挤出温度控制在180-220℃。

本发明的有益效果是，该地膜具有良好的保温性，保湿性，可以使农产品增产幅度达到10％-20％。该地膜在完成正常保墒功能后，完全被水生细菌降解为二氧化碳，水和有机质，不但能提高土壤肥力，而且不会对环境造成污染。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

具体地，本发明涉及一种可生物降解的地膜，包括：

5-70％(重量)的热塑性淀粉；

15-40％(重量)的可生物降解聚合物；

3-8％(重量)的相容改性成分；

3-6％(重量)的纳米无机增强成分；

2-15％(重量)的复合增塑成分；

5-20％(重量)的润滑成分；

0-3％(重量)的活性剂。

按照本发明，所述的热塑性淀粉为细度大于100的普通工业淀粉，包括玉米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉和木薯淀粉，以及改性淀粉。

按照本发明，所述的可生物降解聚合物为聚羟基脂肪酸酯(PHA)。

按照本发明，所述的相容性成分为马来酸酐；改性成分为有机硅纯硅酮。