[发明专利]一种适用于堆肥发酵的固氮阻氨的ePTFE膜

说明书

本发明的技术方案公开了一种适用于堆肥发酵的固氮阻氨的ePTFE膜，包括3层结构，中间层为聚四氟乙烯多微孔膜，外层为聚酯纤维材料，内层为硅胶改性聚氨酯膜；接缝处通过PUR热熔胶进行层压复合；硅胶改性聚氨酯膜的制备方法步骤如下：制备聚氨酯，将聚氨酯、聚乙二醇和催化剂混合，加入偶氮二异丁腈和稀释剂混合均匀，干燥得到聚氨酯预处理材料；将硅胶粉置于柠檬酸微胶囊溶液中，超声处理后抽滤、烘干得到预处理的硅胶粉，再用树脂酸对预处理的硅胶粉进行表面处理形成胶体硅胶粉；向聚氨酯预处理材料中加入胶体硅胶粉、硬脂酸钙和EVA蜡，经共混、造粒，再送到流延机中挤出得到薄膜；经拉伸、热定型，得到硅胶改性聚氨酯膜。

技术领域

本发明涉及有机固体废弃物处理及综合利用技术领域，具体涉及一种适用于堆肥发酵的固氮阻氨的ePTFE膜。

背景技术

堆肥发酵是在好氧条件下，利用有机固体废弃物为主要原料，通过微生物的作用，将有机物分解，转化成有机质，并在过程中产生60-70℃的高温，从而将病原菌、寄生虫卵等杀灭，提高肥分。有机固体废弃物的堆肥发酵过程中通常需要用到聚四氟乙烯(ePTFE)膜。ePTFE膜覆盖堆肥物料表面后，从外部保护堆肥物料，使其不受气候影响或被雨水淋湿，在内部形成了微生物将有机物转换成高品质堆肥所需的气候，且同时将气味、灰尘、细菌等留在膜内部，但是空气和水蒸气可以出现渗透。专利CN 112757741 A公开了一种阻截堆肥过程中氨气逸散的功能膜，将聚酯纤维牛津布、聚氨酯热熔胶、膨体聚四氟乙烯薄膜、聚乙烯醇环保胶和活性炭无纺布经上胶热压复合工艺在130摄氏度下复合成型，吸附少量随水蒸气及其他气体一同逸出的氨气，从而进一步提高功能性覆盖膜的阻氨性能。但是通过活性炭吸附的氨气量有限，吸附饱和的活性炭无法继续吸附氨气，多余的氨气仍然会外溢。因此，需要进一步改进ePTFE膜，提高堆肥过程中氨气的吸附效果。

发明内容

为了解决现有的技术问题，本发明提供了一种适用于堆肥发酵的固氮阻氨的ePTFE膜，通过聚四氟乙烯多微孔膜、聚酯纤维材料和硅胶改性聚氨酯膜进行复合，制备得到有效阻隔氨气，且空气和水蒸气渗透性好的ePTFE膜。

本发明的技术方案如下：一种适用于堆肥发酵的固氮阻氨的ePTFE膜，包括3层结构，中间层为聚四氟乙烯多微孔膜，外层为聚酯纤维材料，内层为硅胶改性聚氨酯膜；

所述聚四氟乙烯多微孔膜的孔径为0.02μm，厚度为15～50μm；

所述硅胶改性聚氨酯膜的孔径为0.15～0.25μm，厚度为100～120μm；

所述聚酯纤维材料、聚四氟乙烯多微孔膜和硅胶改性聚氨酯膜的接缝处通过PUR热熔胶进行层压复合；

所述硅胶改性聚氨酯膜的制备方法，步骤如下：

S1、将聚醚多元醇、二异氰酸酯和扩链剂混合后制备得到聚氨酯，其中聚醚多元醇与二异氰酸酯的质量比为(6～10):1:(0.3～0.6)；

S2、将聚氨酯、聚乙二醇和催化剂按照质量比(40～80)：(15～35)：(3～8)混合均匀，加入偶氮二异丁腈和稀释剂后混合均匀，偶氮二异丁腈的质量为聚氨酯质量的1～5％，稀释剂的质量为聚氨酯和聚乙二醇总质量的1～5％，100～120℃干燥3～5h，得到聚氨酯预处理材料；

S3、将硅胶粉置于柠檬酸微胶囊溶液中，使得硅胶粉的浓度为10％～20％，然后超声处理4～6小时后抽滤，并于40～60℃下烘干至恒重，得到预处理的硅胶粉，再用树脂酸对预处理的硅胶粉进行表面处理，硅胶粉和树脂酸的质量比为(6～9):1，形成胶体硅胶粉；

S4、按照质量份数计，向90～100份聚氨酯预处理材料中加入20～30份胶体硅胶粉、2～3份硬脂酸钙和0.5～1.5份EVA蜡，经共混挤出造粒，再送到流延机中180～240℃挤出得到薄膜；