[发明专利]一种使用生产褐藻酸钠的海藻废渣制备干地膜的方法

说明书

本发明提供一种用生产褐藻酸钠的海藻废渣制备干地膜的方法，首先在褐藻酸钠生产过程中产生的海藻废渣加入碱性钠盐，温度控制在60℃～115℃，反应1.5～4小时制成海藻废渣液，再将海藻废渣液磨浆，然后加入柔软剂及增塑剂，搅拌均匀，保持海藻废渣液的粘度在200～2000mPas之间，铺膜，低温条件下将膜烘干至水分小于50％，冷却，再将膜进入M‑H⁺混合溶液中交联2～100分钟，形成变性凝胶膜，经水冲洗干燥得到海藻废渣干地膜。本发明利用海藻废渣中含有的褐藻酸钠良好的变性凝胶技术和成膜性，通过缓控变性凝胶技术制备的一种100％微生物降解的海藻干地膜，不仅实现了变废为宝，保护了生产及生活环境，而且也为海藻加工废弃物的综合利用开辟了一条崭新的道路。

技术领域

本发明属于再生资源利用及干地膜制备技术领域，具体涉及一种使用生产褐藻酸钠过程中的海藻废渣制备干地膜的方法。

技术背景

我国产褐藻酸钠近4万吨，占全世界总产量的70％左右，生产褐藻酸钠过程中产生的漂浮废渣达到3.4万吨左右(干计)，除少数被用于海藻饲料粘合剂和海藻肥料外，约90％左右没有被利用，不仅浪费了大量的海藻资源，而且对环境产生巨大污染。

目前，国内大田作物地膜覆盖面积在2600万hm²以上(合计3.9亿亩)，果树地膜覆盖达到1.2亿亩，塑料地膜用量现已超过230万吨，由于塑料薄膜的降解时间长达二三百年，所以“白色革命”的功臣已渐变为“白色污染”，土壤中残膜使粮食大幅减产。

为改变塑料地膜的缺陷，本发明研究团队自2013年成功研发了一种海藻生物干地膜，但是由于制备地膜的原料为海藻中提取的褐藻酸钠，价格高达6.5万元/吨，地膜制备成本超过1.0元人民币/平方米，合计每亩投入的地膜成本约为466.9元，成本较高，短期内实施推广的难度较大。为进一步降低农民使用成本，本团队于2015年成功研制以整棵海带为原料制备海藻干地膜，使海藻干地膜的成本降至116元/亩左右，但目前的海藻生物干地膜还存在着成本高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种更低成本的海藻废渣制备干地膜的方法，并为海藻加工废弃物的综合利开辟一条崭新的途径，可解决塑料地膜造成的环境污染问题，修复土壤环境，降低农业生产成本。

本发明用生产褐藻酸钠的海藻废渣制备干地膜的方法，其步骤如下：首先在褐藻酸钠生产过程中产生的海藻废渣加入碱性钠盐，温度控制在60℃～115℃，反应1.5～4小时制成海藻废渣液，再将海藻废渣液磨浆，然后加入柔软剂及增塑剂，搅拌均匀，保持海藻废渣液的粘度在200～2000mPas之间，铺膜，低温条件下将膜烘干至水分小于50％，冷却，再将膜进入M-H⁺混合溶液中交联2～100分钟，形成变性凝胶膜，经水冲洗干燥得到海藻废渣干地膜。

作为优选，所述的碱性钠盐为碳酸钠或草酸钠；

所述的碱性钠盐添加到海藻废渣液中的质量百分比浓度为0.5～20％。

上述的柔软剂在海藻废渣液中的质量百分数为0.01～10％，优选为刺槐豆胶、改性纤维素、结冷胶、壳聚糖、魔芋胶、琼胶、卡拉胶、果胶、梧桐胶、黄原胶、望罗仔胶或瓜尔豆胶。

上述的增塑剂在海藻废渣液中的质量百分数为0.01～50％，优选丙三醇、可可油、凡士林、胆固醇、三酸甘油脂、棕榈酸、肉豆蔻酸和硬脂酸、明胶或动物性油脂。

所述的低温条件，是指温度不高于50℃；

上述的M-H⁺混合溶液是指含有二价或三价金属离子盐的酸性混合溶液；所述的M为Ga²⁺、Zn²⁺、Mn⁺²或Al³⁺盐，其在酸性溶液中的浓度为0.1～10％(w/w)；所述的H⁺包括无机酸或有机酸，其浓度为0.1～10％(v/v)。