[发明专利]一种牛粪基全生物基质纸地膜及其制备方法

说明书

本发明属于农业应用技术领域，公开了一种牛粪基全生物基质纸地膜及其制备方法，由牛粪和胡麻秸秆组成，按照质量百分数计，胡麻秸秆为5％～75％，其余为牛粪；以牛粪和麻纤维含量为40％的胡麻秸秆为原料，并对牛粪及麻纤维含量为40％的胡麻秸秆进行预处理；采用瓦利打浆机对预处理后的牛粪及胡麻秸秆进行打浆，并采用打浆度测定仪分别测定牛粪打浆度和胡麻秸秆打浆度；将完成打浆的牛粪和胡麻秸秆按照绝干量定量，配比，将混合后的绝干浆在标准疏解器进行纤维疏解，抄制得到纸地膜样片。本发明制备的牛粪基全生物基质纸地膜，待其完全降解后成为良好的肥料，改善土壤基质，为工业化生产和实际应用提供理论依据。

技术领域

本发明属于农业应用技术领域，尤其涉及一种牛粪基全生物基质纸地膜及其制备方法。

背景技术

70年代末期，我国引进的“地膜覆盖栽培”技术为作物生长创造了有利的小生态环境，达到保墒保水、积温灭草的目的。该技术应用带来的累积经济增产值在800亿元以上，但却给土壤造成了严重的污染。这是由于目前农田大多使用聚合物塑料地膜，其中的塑料残留物在土壤中数十年无法降解，致使土壤板结、透气性降低，进而影响作物的生长发育，造成作物减产。据统计，我国农用塑料地膜的使用量居世界首位，是其他国家使用量总和的1.6倍。因此，可降解地膜的研究在国内外引起了极大的关注，目前主要集中在光降解地膜、光/生物双降解地膜、生物降解地膜以及植物纤维地膜等几个方面：

光降解地膜与光/生物双降解地膜：目前我国已达到规模化生产的水平，但是两者存在同一个问题，即光解或者生物降解后，只能将地膜降解成小颗粒，随着使用时间的延长，土壤中的塑料颗粒逐渐累积并且难以清除，会带来比使用塑料地膜更严重的污染。

生物降解地膜：主要分为天然高分子基地膜和化学合成高分子基地膜两大类。天然高分子基地膜主要是淀粉基地膜，其降解性仅限于其中的淀粉部分，不能降解其中的塑料成分，因而是一种不完全生物降解薄膜。目前，美国利用一种可降解的聚己内酯(PCL)合成型高分子，生产出不同级别的化学合成高分子型生物降解地膜。法国目前研究较多的是聚酯类地膜与淀粉和聚酯混合型地膜，聚酯类地膜的原料主要来源于石油产品，淀粉主要采用玉米淀粉。日本采用纤维素与甲壳素水溶液制膜。德国采用直链淀粉或高直链淀粉及其他天然高分子材料制膜。尽管这些薄膜能够降解，但都存在加工困难、力学性能和耐水性差的问题，难以推广和应用。

植物纤维地膜：以植物纤维为原料，在纸浆内添加湿强剂、防腐剂和透明剂等助剂，采用造纸工艺抄制出原纸，然后对其进行加工处理制成的地膜。据报道，我国东北、湖北、新疆等地均有研究单位对纸地膜进行开发和研制，但大多处于实验阶段，由于其成本和一些技术指标问题，使得这种地膜尚未得到推广和普及。目前日本已研究开发出一系列的纸地膜产品，但是纸地膜的干湿强度、断裂强度和降解性等问题仍有待解决。

考虑到农用地膜的广泛应用，亟待一种成本可控、性能优异、可完全降解且对土壤无害的地膜的制备方法。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有光降解地膜与光/生物双降解地膜，光解或者生物降解后，只能将地膜降解成小颗粒，随着使用时间的延长，土壤中的塑料颗粒逐渐累积并且难以清除，会带来比使用塑料地膜更严重的污染。

(2)现有生物降解地膜中，天然高分子基地膜主要是淀粉基地膜，其降解性仅限于其中的淀粉部分，不能降解其中的塑料成分，因而是一种不完全生物降解薄膜；现有化学合成高分子基地膜都存在加工困难、力学性能和耐水性差的问题，难以推广和应用。

(3)现有植物纤维地膜大多处于实验阶段，由于其成本和一些技术指标问题，使得这种地膜尚未得到推广和普及，已研究开发出的纸地膜产品的干湿强度、断裂强度和降解性等问题仍有待解决。

解决以上问题及缺陷的难度为：