[发明专利]聚酯类完全生物降解地膜

说明书

技术领域

本发明涉及地膜，具体涉及一种聚酯类完全生物降解地膜。

背景技术

20世纪60年代，地膜覆盖技术在日本、欧美等国家兴起，并得到普及。自1979年以来，地膜覆盖栽培技术在我国得到了大力推广，如今地膜覆盖面积已达2.1亿亩，年消耗量超过120万吨。地膜的普及应用，尤其对于干旱、气候条件恶劣的地区，对农作物起到了保温保墒的关键性作用，使得作物产量明显增加，地膜已经逐渐成为农业中不可缺少的生产物资。

与此同时，地膜残留对土壤的污染也日趋严重，由于普通地膜过薄难以回收，在土壤中100年也不降解，经过多年的累积使用，土壤中地膜残留量越来越多，据统计，新疆棉田里地膜残留量高达17.5-39.8kg/亩。土壤里的“白色污染”使得土壤板结，透气性差，水肥流转差，根系发育差，影响作物吸收水份养分，种子播种到地膜残片上也无法发芽等，如果不能及时治理地膜污染问题，我们的土地很快就不能种植了。

以往的文献中有很多关于降解地膜的报道，可几乎很多都是利用普通塑料LDPE或聚乙烯醇PVA，加淀粉、碳酸钙或光敏剂，使其变成碎片，达到“崩解”的目的，而不是真正的降解，这种崩解的碎片仍为普通塑料，碎片对土壤的污染更为严重。我们知道，淀粉分子量链上有大量的羟基，是一种亲水性很好的材料，即使通过改性手段，将淀粉上部分羟基酯化或醚化，但是大量的羟基仍然使其具有良好的吸湿性，而且淀粉与树脂共混吹膜，薄膜微观上会存在微孔，因此，加入淀粉，不但会影响薄膜透明性，也会降低其保水性。

同时，聚乙烯醇（PVA）是一种水溶性材料，并非真正的生物降解材料，与淀粉、水、甘油有着良好的相容性，很多人往往利用它水溶性以及与淀粉相容性好的特点，将PVA与淀粉共混成膜，认为它就是完全生物降解的，事实上并非如此，而且该薄膜更难保证较好的保水性。

CN101812187A和CN101831097A、CN101828495A提出的降解地膜中分别加入了3-4.2%的LDPE（MG70）和30-65%LDPE（7042）。CN102850626A报道的降解地膜中也加入了10-20%聚乙烯、10-20%聚丙烯、2-3%聚乙烯醇。CN1197091和CN103289132A报道的降解地膜中分别加入了5-2%和25-35%的聚乙烯醇。CN1260115报道了一种含有农药Clomazone和屠莠胺的聚乙烯地膜。CN103242561A、CN101280116、CN101589681和CN101362862报道的降解地膜都是以聚乙烯醇为成膜剂，加入淀粉等共混成膜。CN102964669A和CN102660068A报道的降解地膜分别含有95-99%和98.3-99.77%线性低密度聚乙烯LLDPE7042。CN102599030A提到的降解地膜以丙烯酸酯乳液、硅胶液或聚氨酯等普通不降解塑料为载体。

CN170395报道的地膜以废旧棉、棉布、废纸、纸板等为原料，CN101884292A和CN101712805A提到的地膜以粉状土壤、黑色腐植酸粉为原料，进行粉碎混炼机混炼后制成压制成地膜，该地膜虽然是完全生物降解的，可生产方法困难，重复性差，透明性差，保温性和保水性差，而且降解速率难以控制，难以大面积推广。CN101565514和CN102475046A虽然分别报道了以改性淀粉或热塑性淀粉、可降解聚合物或聚烃基脂肪酸酯(PHA)为原料的降解地膜，但权利要求书中并未对可降解聚合物进行进一步描述，而且以淀粉为主要材料的地膜，同样存在透明性差、保温性和保水性差、降解速率难控制等缺点，难以推广。

目前，通用的生物降解标准为EN13432和ASTM D6400，符合这些降解标准，生物降解材料有聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯（PBAT）、聚乳酸（PLA）、聚羟基烷酸酯（PHAs）、二氧化碳共聚物（PPC）等。利用生物降解塑料替代传统的PE和PVA材料，制备成完全生物降解的地膜，可以解决农田里白色污染的问题，具有重大的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚酯类完全生物降解地膜，该地膜透明性、保温性和保水性好，能够完全生物降解。

本发明所述的聚酯类完全生物降解地膜，由如下质量百分数的原料制成：

40-80%柔性降解聚酯、10-55%刚性降解聚酯、0.5-1.5%反应型增容剂、1-2%保温剂、1-2%保湿剂、0.5-1.5%耐老化剂、0.5-1%爽滑剂和0.5-3%开口剂。