一种吸水型可降解塑料薄膜的制备工艺
技术领域
本发明涉及可降解复合材料领域,更具体地说,涉及一种吸水型可降解塑料薄膜的制备工艺。
背景技术
农用地膜是应用于农业生产的塑料薄膜的总称,对于播种时期的保湿、保温起非常重要的作用。随着科学技术的进步,对农用薄膜的要求越来越高,各种新型薄膜不断出现,现介绍几种先进的农用薄膜。如:轻薄型薄膜、多用途薄膜、长寿薄膜、防虫薄膜、防病薄膜、除草薄膜和降解薄膜。
目前,由于农用地膜大在使用后,会被当做农用垃圾来处理,由于其的塑料性质,使得其不能够被有效降解,增加了环境的负担,为解决此问题就出现了可降解薄膜,其能够被太阳光或者微生物氧化降解,以降低其给环境造成的负担,起到保护环境的效果。
现有的降解薄膜制作的农用地膜在使用过程中,由于地膜对土地的遮盖性,有效降低了土壤内水份的蒸发,但是若区域土壤湿度较大,地膜依然持续保持土壤的湿度,极易对农作物造成不良影响,降低其的成活率,增加了农业的投入成本。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种吸水型可降解塑料薄膜的制备工艺,可以通过在制备吸水型地膜时,增加透水内膜和吸收膜,使其相互配合以增加吸水型地膜的吸水性,在土壤湿度较高时,能够有效吸收土壤内多余的水份,保持覆盖区土壤的湿度,减少过涝对农作物的危害,以提高农作物的成活率,进而降低农业的投入陈本,并且通过多层共挤出方式获得多层的吸水型地膜,在提高吸水型地膜使用性能的同时,有效便于吸水型地膜的生产制备,降低制备成本。
2.技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
一种吸水型可降解塑料薄膜的制备工艺,包括如下步骤:
S1.内膜预制备:采用微生物降解材料制备的树脂,对其进行塑化,获得内膜原料;
S2.特性膜预制备:采用混炼农作物生长用添加剂的树脂,对其进行塑化,获得特性膜原料;
S3.吸收膜预制备:采用混炼有吸水材料的树脂,对其进行塑化,获得吸收膜原料;
S4.外膜预制备:采用光降解材料制备的树脂,对其进行塑化,获得外膜原料;
S5.透水内膜预制备:将自阻隔型透水球与树脂混合,对其进行塑化,获得透水内膜原料;
S6.多层共挤出:使用多层共挤出设备,将内膜原料、透水内膜原料、特性膜原料、吸收膜原料和外膜原料一同挤出,获得多层地膜原料;
S7.吹膜:再通过吹膜成型设备,对挤出的多层地膜原料进行吹膜,获得膜泡型地膜原料;
S8.拉伸成型:通过拉伸设备对膜泡型地膜原料进行拉伸,并经过冷却成型,即获得吸水型地膜;
S9.收卷入库:通过收卷装置对获得的吸水型地膜进行收卷成辊,并入库保存。通过在制备吸水型地膜时,增加透水内膜和吸收膜,使其相互配合以增加吸水型地膜的吸水性,在土壤湿度较高时,能够有效吸收土壤内多余的水份,保持覆盖区土壤的湿度,减少过涝对农作物的危害,以提高农作物的成活率,进而降低农业的投入陈本,并且通过多层共挤出方式获得多层的吸水型地膜,在提高吸水型地膜使用性能的同时,有效便于吸水型地膜的生产制备,降低制备成本。
进一步的,所述吸水型地膜包括有由内膜原料形成的微生物降解内膜,所述微生物降解内膜上端粘接有由特性膜原料形成的适用作物特性膜,所述适用作物特性膜上端粘接有由吸收膜原料形成的湿度调节吸收膜,所述湿度调节吸收膜上端粘接有由外膜原料形成的添加型光降解外膜,所述微生物降解内膜左右两边粘接有由透水内膜原料形成的预埋边沿透水内膜,所述预埋边沿透水内膜内填充有多个自阻隔型透水球,且预埋边沿透水内膜通过自阻隔型透水球与湿度调节吸收膜相配合。通过在微生物降解内膜两边复合粘接预埋边沿透水内膜,使微生物降解内膜与土壤接触部分具有透水性,能够通过自阻隔型透水球将土壤内过多的水份输送至适用作物特性膜内,对土壤内的水份进行控制,有效避免土壤过失,并且在吸水型地膜受光和微生物的影响产生分解后,适用作物特性膜内的水份能够得到释放,缓慢作用与土壤,湿度调节吸收膜内的添加剂也得到释放,同时作用与土壤,进一步促进农作物的生长,有效提高农作物的产量。
进一步的,所述添加型光降解外膜左右两边均粘接有由内膜原料形成的预埋边沿微生物降解外膜,且预埋边沿微生物降解外膜的宽度与预埋边沿透水内膜的宽度相等。将添加型光降解外膜的边沿处更改为与微生物降解内膜相同原料的预埋边沿微生物降解外膜,使吸水型地膜在使用时,预埋边沿微生物降解外膜代替添加型光降解外膜掩埋在土壤内,有效促进吸水型地膜的氧化降解,提高吸水型地膜的环保性,并且有效提高吸水型地膜的降解效率,减少由于吸水型地膜未降解对农作生长的影响。
进一步的,所述添加型光降解外膜上端左右两侧均粘接有紫外线独立反射附加膜,两个所述紫外线独立反射附加膜均位于相对应预埋边沿微生物降解外膜的内侧,并与预埋边沿微生物降解外膜粘接。紫外线独立反射附加膜位于添加型光降解外膜的边缘,处于靠近土壤的位置,能够对紫外线进行反射,将紫外线反射至土壤表面,有效起到防虫的作用,有效农作物在生长初期产生虫害。
进一步的,所述自阻隔型透水球前后两端均固定连接有排列引脚,所述自阻隔型透水球左右两端均固定连接有多个稳固切断触角,且自阻隔型透水球在预埋边沿透水内膜内通过排列引脚和稳固切断触角形成矩形阵列分布。通过稳固切断触角之间的相互吸附和制成,排列引脚与预埋边沿透水内膜的粘接性,有效提高自阻隔型透水球排料的稳定性和正确性,使自阻隔型透水球在预埋边沿透水内膜内能够有效排料,起到透水性作用。
进一步的,所述自阻隔型透水球上下两端均固定连接有单向透水触角,位于上侧所述单向透水触角贯穿适用作物特性膜,并延伸至湿度调节吸收膜内部。单向透水触角将土壤与湿度调节吸收膜相接通,在土壤内的水份过多时,能够通过单向透水触角将水份传递至湿度调节吸收膜内,对土壤内的水份进行吸收,减少农作物因过涝死亡的概率。
进一步的,所述自阻隔型透水球内部上下两侧均设置有多个竖向分布的吸水输送通支,且吸水输送通支外端分别与相对应的单向透水触角接通,所述自阻隔型透水球内部左右两侧设置有多个横向分布的水饱和延伸线,且水饱和延伸线外端分别与相对应的稳固切断触角接通,所述水饱和延伸线的内端与吸水输送通支的内端相连接。通过吸水输送通支和水饱和延伸线相配合,使得预埋边沿透水内膜具有适用性,在土壤内的水份正常时,自阻隔型透水球为不透水状态,进而不对土壤内的水份进行吸收,在土壤内的水份过多时,自阻隔型透水球为透水状态,进而对土壤内多余的水份进行吸收,有效提高吸水型地膜的实用性,辅助农作物生长。
进一步的,所述内膜原料中的微生物降解材料选用天然植物长纤维制成,所述天然植物长纤维为椰丝、黄麻木粉、麦粉、竹粉以及纸浆材料中的两种或两种以上的混合物。通过采用天然植物长纤维制备微生物降解内膜,在使吸水型地膜具有降解性,缓解土壤分解压力的同时,还能够通过降解的吸水型地膜转化为天然肥料,提高土壤的肥沃程度。
进一步的,所述内膜原料的树脂制备方法为:将10%-60%的天然植物长纤维和熔融温度在℃以下的树脂混合,并经过混炼造粒获得。
进一步的,所述农作物生长用添加剂为除草剂。在吸水型地膜产生降解后,适用作物特性膜内的除草剂缓慢释放,对土壤产生作用,一致或杀死土壤内的杂草,在促进农作物生长的同时,有效降低务农人员的劳动强度,辅助其维护农用土壤。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本方案通过在制备吸水型地膜时,增加透水内膜和吸收膜,使其相互配合以增加吸水型地膜的吸水性,在土壤湿度较高时,能够有效吸收土壤内多余的水份,保持覆盖区土壤的湿度,减少过涝对农作物的危害,以提高农作物的成活率,进而降低农业的投入陈本,并且通过多层共挤出方式获得多层的吸水型地膜,在提高吸水型地膜使用性能的同时,有效便于吸水型地膜的生产制备,降低制备成本。
(2)通过在微生物降解内膜两边复合粘接预埋边沿透水内膜,使微生物降解内膜与土壤接触部分具有透水性,能够通过自阻隔型透水球将土壤内过多的水份输送至适用作物特性膜内,对土壤内的水份进行控制,有效避免土壤过失,并且在吸水型地膜受光和微生物的影响产生分解后,适用作物特性膜内的水份能够得到释放,缓慢作用与土壤,湿度调节吸收膜内的添加剂也得到释放,同时作用与土壤,进一步促进农作物的生长,有效提高农作物的产量。
(3)将添加型光降解外膜的边沿处更改为与微生物降解内膜相同原料的预埋边沿微生物降解外膜,使吸水型地膜在使用时,预埋边沿微生物降解外膜代替添加型光降解外膜掩埋在土壤内,有效促进吸水型地膜的氧化降解,提高吸水型地膜的环保性,并且有效提高吸水型地膜的降解效率,减少由于吸水型地膜未降解对农作生长的影响。
(4)紫外线独立反射附加膜位于添加型光降解外膜的边缘,处于靠近土壤的位置,能够对紫外线进行反射,将紫外线反射至土壤表面,有效起到防虫的作用,有效农作物在生长初期产生虫害。
(5)通过稳固切断触角之间的相互吸附和制成,排列引脚与预埋边沿透水内膜的粘接性,有效提高自阻隔型透水球排料的稳定性和正确性,使自阻隔型透水球在预埋边沿透水内膜内能够有效排料,起到透水性作用。
(6)单向透水触角将土壤与湿度调节吸收膜相接通,在土壤内的水份过多时,能够通过单向透水触角将水份传递至湿度调节吸收膜内,对土壤内的水份进行吸收,减少农作物因过涝死亡的概率。
(7)通过吸水输送通支和水饱和延伸线相配合,使得预埋边沿透水内膜具有适用性,在土壤内的水份正常时,自阻隔型透水球为不透水状态,进而不对土壤内的水份进行吸收,在土壤内的水份过多时,自阻隔型透水球为透水状态,进而对土壤内多余的水份进行吸收,有效提高吸水型地膜的实用性,辅助农作物生长。
(8)通过采用天然植物长纤维制备微生物降解内膜,在使吸水型地膜具有降解性,缓解土壤分解压力的同时,还能够通过降解的吸水型地膜转化为天然肥料,提高土壤的肥沃程度。
(9)在吸水型地膜产生降解后,适用作物特性膜内的除草剂缓慢释放,对土壤产生作用,一致或杀死土壤内的杂草,在促进农作物生长的同时,有效降低务农人员的劳动强度,辅助其维护农用土壤。
附图说明
图1为本发明的工艺流程结构示意图;
图2为本发明的工艺框架结构示意图;
图3为本发明的吸水型地膜爆炸结构示意图;
图4为本发明的吸水型地膜主视剖面结构示意图;
图5为本发明的图4中A处构示意图;
图6为本发明的图4中B处结构示意图;
图7为本发明的图4中C处结构示意图;
图8为本发明的自阻隔型透水球轴测结构示意图;
图9为本发明的自阻隔型透水球左视结构示意图;
图10为本发明的自阻隔型透水球内部接通后结构示意图。
图中标号说明:
1微生物降解内膜、2适用作物特性膜、3湿度调节吸收膜、4添加型光降解外膜、5预埋边沿透水内膜、6预埋边沿微生物降解外膜、7紫外线独立反射附加膜、8自阻隔型透水球、801单向透水触角、802稳固切断触角、803吸水输送通支、804水饱和延伸线、9排列引脚、10吸水型地膜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述;显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1:
请参阅图1-10,一种吸水型可降解塑料薄膜的制备工艺,包括如下步骤:
S1.内膜预制备:采用微生物降解材料制备的树脂,对其进行塑化,获得内膜原料;
S2.特性膜预制备:采用混炼农作物生长用添加剂的树脂,对其进行塑化,获得特性膜原料;
S3.吸收膜预制备:采用混炼有吸水材料的树脂,对其进行塑化,获得吸收膜原料;
S4.外膜预制备:采用光降解材料制备的树脂,对其进行塑化,获得外膜原料;
S5.透水内膜预制备:将自阻隔型透水球8与树脂混合,对其进行塑化,获得透水内膜原料;
S6.多层共挤出:使用多层共挤出设备,将内膜原料、透水内膜原料、特性膜原料、吸收膜原料和外膜原料一同挤出,获得多层地膜原料;
S7.吹膜:再通过吹膜成型设备,对挤出的多层地膜原料进行吹膜,获得膜泡型地膜原料;
S8.拉伸成型:通过拉伸设备对膜泡型地膜原料进行拉伸,并经过冷却成型,即获得吸水型地膜10;
S9.收卷入库:通过收卷装置对获得的吸水型地膜10进行收卷成辊,并入库保存。通过在制备吸水型地膜10时,增加透水内膜和吸收膜,使其相互配合以增加吸水型地膜10的吸水性,在土壤湿度较高时,能够有效吸收土壤内多余的水份,保持覆盖区土壤的湿度,减少过涝对农作物的危害,以提高农作物的成活率,进而降低农业的投入陈本,并且通过多层共挤出方式获得多层的吸水型地膜10,在提高吸水型地膜10使用性能的同时,有效便于吸水型地膜10的生产制备,降低制备成本。
实施例2:
请参阅图1-10,其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记,为简便起见,下文仅描述与实施例1的区别点。该实施例2与实施例1的不同之处在于:请参阅图3和图4,吸水型地膜10包括有由内膜原料形成的微生物降解内膜1,微生物降解内膜1上端粘接有由特性膜原料形成的适用作物特性膜2,适用作物特性膜2上端粘接有由吸收膜原料形成的湿度调节吸收膜3,湿度调节吸收膜3上端粘接有由外膜原料形成的添加型光降解外膜4,微生物降解内膜1左右两边粘接有由透水内膜原料形成的预埋边沿透水内膜5,预埋边沿透水内膜5内填充有多个自阻隔型透水球8,且预埋边沿透水内膜5通过自阻隔型透水球8与湿度调节吸收膜3相配合。通过在微生物降解内膜1两边复合粘接预埋边沿透水内膜5,使微生物降解内膜1与土壤接触部分具有透水性,能够通过自阻隔型透水球8将土壤内过多的水份输送至适用作物特性膜2内,对土壤内的水份进行控制,有效避免土壤过失,并且在吸水型地膜10受光和微生物的影响产生分解后,适用作物特性膜2内的水份能够得到释放,缓慢作用与土壤,湿度调节吸收膜3内的添加剂也得到释放,同时作用与土壤,进一步促进农作物的生长,有效提高农作物的产量。
请参阅图3-5,添加型光降解外膜4左右两边均粘接有由内膜原料形成的预埋边沿微生物降解外膜6,且预埋边沿微生物降解外膜6的宽度与预埋边沿透水内膜5的宽度相等。将添加型光降解外膜4的边沿处更改为与微生物降解内膜1相同原料的预埋边沿微生物降解外膜6,使吸水型地膜10在使用时,预埋边沿微生物降解外膜6代替添加型光降解外膜4掩埋在土壤内,有效促进吸水型地膜10的氧化降解,提高吸水型地膜10的环保性,并且有效提高吸水型地膜10的降解效率,减少由于吸水型地膜10未降解对农作生长的影响。
请参阅图3-7,添加型光降解外膜4上端左右两侧均粘接有紫外线独立反射附加膜7,两个紫外线独立反射附加膜7均位于相对应预埋边沿微生物降解外膜6的内侧,并与预埋边沿微生物降解外膜6粘接。紫外线独立反射附加膜7位于添加型光降解外膜4的边缘,处于靠近土壤的位置,能够对紫外线进行反射,将紫外线反射至土壤表面,有效起到防虫的作用,有效农作物在生长初期产生虫害。
请参阅图8,自阻隔型透水球8前后两端均固定连接有排列引脚9,自阻隔型透水球8左右两端均固定连接有多个稳固切断触角802,且自阻隔型透水球8在预埋边沿透水内膜5内通过排列引脚9和稳固切断触角802形成矩形阵列分布。通过稳固切断触角802之间的相互吸附和制成,排列引脚9与预埋边沿透水内膜5的粘接性,有效提高自阻隔型透水球8排料的稳定性和正确性,使自阻隔型透水球8在预埋边沿透水内膜5内能够有效排料,起到透水性作用。
请参阅图9,自阻隔型透水球8上下两端均固定连接有单向透水触角801,位于上侧单向透水触角801贯穿适用作物特性膜2,并延伸至湿度调节吸收膜3内部。单向透水触角801将土壤与湿度调节吸收膜3相接通,在土壤内的水份过多时,能够通过单向透水触角801将水份传递至湿度调节吸收膜3内,对土壤内的水份进行吸收,减少农作物因过涝死亡的概率。
请参阅图10,自阻隔型透水球8内部上下两侧均设置有多个竖向分布的吸水输送通支803,且吸水输送通支803外端分别与相对应的单向透水触角801接通,自阻隔型透水球8内部左右两侧设置有多个横向分布的水饱和延伸线804,且水饱和延伸线804外端分别与相对应的稳固切断触角802接通,水饱和延伸线804的内端与吸水输送通支803的内端相连接。通过吸水输送通支803和水饱和延伸线804相配合,使得预埋边沿透水内膜5具有适用性,在土壤内的水份正常时,自阻隔型透水球8为不透水状态,进而不对土壤内的水份进行吸收,在土壤内的水份过多时,自阻隔型透水球8为透水状态,进而对土壤内多余的水份进行吸收,有效提高吸水型地膜10的实用性,辅助农作物生长。
请参阅图1-10,使用方法:在务农人员使用吸水型地膜10对土壤内的农作物进行覆盖式,通过将添加型光降解外膜4相外铺设,并用土将预埋边沿透水内膜5和预埋边沿微生物降解外膜6位置处掩埋,起到固定吸水型地膜10的作用;在吸水型地膜10保护农作物过程中,紫外线独立反射附加膜7在受到太阳光的照射后,对紫外线光束进行反射,紫外线独立反射附加膜7将紫外线反射至土壤上,使虫子远离吸水型地膜10的覆盖区,起到防虫效果,紫外线独立反射附加膜7将紫外线反射至添加型光降解外膜4上,促进添加型光降解外膜4的降解;在土壤内的水份过多时,水份不断通过下侧的单向透水触角801向吸水输送通支803输送,并向水饱和延伸线804输送,在水饱和延伸线804吸收到水分后,不断向内侧延伸,至水饱和延伸线804吸水饱和后停止,此时上下两侧的吸水输送通支803接通,使得土壤内的水份能够通过上侧的单向透水触角801进入湿度调节吸收膜3内,进而对土壤的水份进行吸收,对农作物进行过涝保护;在土壤内的水份恢复正常时,由于下侧单向透水触角801不能够持续吸收水份,水饱和延伸线804的水份逐渐减少,使得其恢复原先状态产生收缩,进而使上下两侧的吸水输送通支803分离,断开湿度调节吸收膜3的持续吸收,有效防止湿度调节吸收膜3持续吸收造成土壤过干;在长时间的使用过程中,农作物不断生长,微生物降解内膜1受土壤内的微生物作用和添加型光降解外膜4受太阳光的氧化作用不断氧化分解,适用作物特性膜2和湿度调节吸收膜3也不断分解,使吸水型地膜10产生降解,省去务农人员取出吸水型地膜10的步骤,此时适用作物特性膜2内的农作物添加剂对土壤产生缓慢释放,作用与土壤,抑制杂草的生长,湿度调节吸收膜3内的水份不断释放,辅助农作物生长,有效在增加吸水型地膜10的环保性,减少土壤自净负担的同时,促进农作的生长,有效提高农作的产量。
实施例3:
请参阅图1-10,其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记,为简便起见,下文仅描述与实施例1的区别点。该实施例3与实施例1的不同之处在于:请参阅图1和图2,内膜原料中的微生物降解材料选用天然植物长纤维制成,天然植物长纤维为椰丝、黄麻木粉、麦粉、竹粉以及纸浆材料中的两种或两种以上的混合物。通过采用天然植物长纤维制备微生物降解内膜1,在使吸水型地膜10具有降解性,缓解土壤分解压力的同时,还能够通过降解的吸水型地膜10转化为天然肥料,提高土壤的肥沃程度。
请参阅图1和图2,内膜原料的树脂制备方法为:将10%-60%的天然植物长纤维和熔融温度在200℃以下的树脂混合,并经过混炼造粒获得。
请参阅图1和图2,农作物生长用添加剂为除草剂。在吸水型地膜10产生降解后,适用作物特性膜2内的除草剂缓慢释放,对土壤产生作用,一致或杀死土壤内的杂草,在促进农作物生长的同时,有效降低务农人员的劳动强度,辅助其维护农用土壤。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。