[发明专利]一种高强度农用地膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度农用地膜的制备方法，属于地面覆盖膜制备技术领域。本发明以石墨粉、稻草为原料制得反应粉末和改性反应产物，再将交联羧甲基纤维素与聚乙烯醇混合制得混合乳液，向其加入改性反应产物制得预制混合液，再向预制混合液中加入反应粉末以及其它试剂混合挤出，冷却切片制得高强度农用地膜，向石墨烯分子中引入大量的羧基，使得石墨烯可以利用羧基的亲水性能增强对水分子的吸附以提高地膜的渗水效果，同时可以增强地膜的力学性能，使其难以被撕裂、吹破，利用纤维素中亲水性官能团对水分子的吸附使地膜的渗水性得到提高，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高强度农用地膜的制备方法，属于地面覆盖膜制备技术领域。

背景技术

在农作物种植过程中，通常会在农作物种植后在地表上覆盖塑料地膜，起到提高土壤温度，保持土壤水分，维持土壤结构，防止害虫侵袭作物和某些微生物引起的病害，促进植物生长等功能。地膜看上去薄薄一层，但作用相当大。不仅能够提高地温、保水、保土、保肥提高肥效，而且还有灭草、防病虫、防旱抗涝、抑盐保苗、改进近地面光热条件，使产品卫生清洁等多项功能。对于那些刚出土的幼苗来说，具有护根促长等作用。

目前，地膜已由普通地膜发展到各种单色地膜（如黑色地膜、白色地膜、单一有色地膜）、黑白相间地膜及复合地膜（如银灰色黑色复合地膜）。传统地膜具有强度高，质量轻，抗腐蚀，易加工，价格低等特点，在人们的生产生活中得到广泛应用，但是给人们带来极大方便的同时也带来了严重的负面影响。传统农用地膜存在以下缺点：由于塑料自身难分解，且透气性、渗水性不佳，除草、施肥等困难；在运输、覆膜、收膜时较为麻烦，影响效率。此外，塑料地膜容易被风吹跑，影响农作物生长，而且塑料地膜容易破碎，碎片残留在土壤中后回收困难，不易降解，造成土壤污染，导致土壤结块板结，肥力下降。

近年来出现的可降解地膜，虽然可以降解了也是环保的，但还是有很多的缺点：（1）降解地膜的制备中往往采用木薯淀粉及甲壳素等做降解地膜的填充降解剂，由于各类淀粉中含有大量羟基，与聚乙烯类高聚物相容性差，极易吸水，故在聚烯烃类分散困难，需加入偶联剂等对淀粉改性处理，不但工艺繁琐，成本高且效果不理想，透明度降低；（2）功能性很少，只能起到简单的保温、防冻、可降解几项作用；（3）铺地膜时需要很多土用以覆盖地膜，否则会被风吹掀翻；（4）地膜易破损。

因此，制备出一种力学强度高，抗风能力较强，后期回收方便，不会对环境产生污染的农用地膜，具有重要的理论意义和应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前农用地膜渗水性能不佳、强度差的缺陷，提供了一种高强度农用地膜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种高强度农用地膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）按重量份数计，称取4～6份石墨粉、1.3～1.8份高锰酸钾与18～21份硫酸溶液投入烧杯中，将烧杯置于冰水浴中恒温反应，反应后制得氧化悬浊液，向烧杯中滴加氧化悬浊液质量5～8%的马来酸酐溶液常温下静置，静置后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗3～5次后得到反应粉末，备用；

（2）称取500～700g的稻草放入粉碎机中粉碎，粉碎后过100目筛得到过筛物，将过筛物放入反应釜中反应制得反应产物；

（3）将反应产物与过氧化氢溶液按质量比1：15投入锥形瓶中，将锥形瓶放入水浴锅中恒温反应，反应后将锥形瓶置于微波反应器中，微波处理30～40min后过滤得到滤渣，用蒸馏水清洗滤渣3～5次，清洗后将滤渣投入烘箱中干燥得到改性反应产物，备用；

（4）将聚乙烯醇和交联羧甲基纤维素按质量比1：5投入三口烧瓶中，将三口烧瓶投入水浴锅中，用搅拌器混合搅拌制得混合乳液；