[发明专利]一种可降解农用复合塑料地膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种可降解农用复合塑料地膜的制备方法，属于农用材料技术领域。本发明以聚乳酸为基体树脂，并添加竹纤维，制备一种可降解农用复合塑料地膜，聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生，聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料，以聚乳酸为原料制备的塑料地膜可以让农作物充分接触阳光，竹纤维有利于导湿和吸放湿，具有良好的渗透性能，而且吸湿透气性能优良，将竹纤维加入聚乳酸中，从而有效增强复合膜的界面机械能力，因为竹纤维表面的粗糙及活性而形成的吸附层，缠结于聚乳酸分子上，形成网络状结构，有效增强复合膜的力学强度。

技术领域

本发明涉及一种可降解农用复合塑料地膜的制备方法，属于农用材料技术领域。

背景技术

农用地膜的覆盖栽培是现代农业中促进作物高产的有效方法，农用地膜的覆盖可以促进农作物早熟5～20天，产量可以增加30%～50%。农用地膜的覆盖栽培对于农业发展和增产达到了十分显著的效果。农用地膜得到迅速的发展和应用主要来源于它的诸多优势。它可以帮助土壤中的农作物的保持温度和湿度，帮助农作物抵御病虫害，并且能够抑制作物周围杂草的生长。由此可见地膜覆盖能够促进作物生长和成熟，增加农作物的产量，提升农业生产效率。农用地膜的推广一方面提升农业生产效率，而另一方面农用地膜对于环境带来了很严重的生态环境污染。因为大部分的农用地膜是塑料地膜，它的原料是化学纤维，重要的组成就是聚丙烯、聚氯乙烯等不可被降解的材料，导致塑料地膜在泥土中残留几十年却不降解。随着塑料地膜使用年限的延长，无法降解的泥土中的塑料薄膜碎片也不断增长，会致使土壤板结、通透性变差等一系列的危害，反过来影响农作物的正常生长，导致农作物产量减少。根据研究显示，农作物的最高减产幅度高达12%，所以塑料地膜导致的环境破坏问题已经引起了众多关注。因此，加大投入来研发与推广可以替代塑料地膜的环境友好型的生物降解地膜，就成为促进农业生产可持续发展的重要课题。

可降解地膜分为光降解地膜、光-生物降解地膜和生物降解地膜。光降解地膜包括添加型光降解地膜和合成型光降解地膜。添加型光降解地膜指将光敏剂添加到普通地膜中的塑料地膜。合成型光降解地膜指将光敏基团引入到高分子链上的塑料地膜。由于光降解地膜降解不稳定，埋入土中部分由于受不到光照无法降解，且降解产物是否对环境存在二次污染仍然受到质疑。光解降解塑料地膜已经被证实很有效，但是它也被证实性能不可靠同时使用价格高。光降解材料一般是由聚乙烯和光敏剂组成，光敏剂可以在有阳光的时候增强降解。然而，降解会被作物抑制，当作物长大后会遮盖地膜，这样地膜的紫外线暴露减少或阻止，从而阻碍了地膜降解。降解在一些接受太阳辐射少的地区，地膜的降解也比较缓慢。氧化降解材料，指一种含有一定数量盐的聚合物，可以加速氧化降解进程。它们的降解行为与光解很像。埋入土中的部分不能够降解，它们需要暴露在有光和空气的地方，因为氧化降解塑料的降解是氧化和细胞介导，它们或者同时发生或者相继发生。

在普通塑料地膜中加入光敏剂、生物降解材料等助剂而制备的光-生物降解地膜。该地膜解决了光降解地膜在无光条件下无法降解的缺点，埋入土中的地膜可以通过微生物降解其中的生物材料从而得到降解。比较有代表性的是淀粉基光-生物降解地膜。但是光-生物降解地膜和光降解地膜存在同一个问题，光解或者生物降解后，只能将地膜降解成小颗粒，短时间不会对作物造成影响，但是它们仍然存在环境中，更难回收，随着时间的积累，可能造成更严重的环境污染。

可以替代光降解塑料的应该是生物降解地膜的使用，该生物降解地膜由玉米淀粉和其他生物降解聚合物组成，因为它们的降解是由湿气和微生物发动的，可以被完全降解为CO₂和H₂O。根据生物降解地膜中天然聚合物的含量可以分为添加型生物降解地膜和完全生物降解地膜。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有塑料地膜降解不完全的问题，提供了一种可降解农用复合塑料地膜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：