[发明专利]农村废弃稻麦秸秆采用等离子体技术制备可降解农膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用农村废弃稻麦秸秆并采用等离子体技术制备可降解农膜的制备方法。

背景技术

我国是农业大国，拥有耕地15亿亩，年产秸杆7亿吨，开发秸杆利用的新途径、新技术、新设备对农作物秸秆的增值、农民的增收、减少焚烧秸秆带来的环境污染、发展生态农业和退耕还林有着十分重要的意义。随着农业生产方式的不断进步，劳动力的不断解放和广大居民生活水平的提高，用于烧饭、沤肥、做饲料的数量不到5％；利用秸秆还田、副业加工少于5％；农村大量的秸秆积压闲置，并且出现大量焚烧秸秆现象，不仅对环境造成严重污染，而且也对资源造成了巨大的浪费。

近年来随着环保意识的提高，可降解的生物高分子材料受到广泛的关注，这类材料的开发以及制备也是目前热门的研究课题。目前制约生物降解材料应用的最主要的因素是价格。全生物降解薄膜厚度一般大于20微米，与同样厚度的非降解塑料价格相比，要贵2倍。事实上，价格较贵也是绝大多数全生物降解高分子材料共有的缺点。已知，薄膜的厚度越厚，材料成本就越高(对同样重量的薄膜产品，薄膜越薄，则实际使用面积越大，从而材料成本更低)。如果能在保证生物降解薄膜性能的前提下，降低其生产成本，则非常有利于提高其市场应用性。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种利用农村废弃稻麦秸秆并采用等离子体技术制备可降解农膜的制备方法，不但使原本作为废弃物的稻麦秸秆得到了有效的利用，而且也降低了可降解农膜的生产成本，节能环保，值得推广。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种利用稻麦秸秆制备可降解农膜的方法，包括以下步骤：

(1)将晒干的稻麦秸秆粉碎，过200目筛；

(2)取聚乙二酸丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)以及上述粉碎的稻麦秸秆，加入挤出机(优选双螺杆挤出机)，在250～280℃下熔融共混，然后进入等离子体设备，在250～280℃、50～120r/min下挤出、造粒、吹膜，得可降解农膜；其中，聚乙二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、稻麦秸秆三者所占的重量百分数分别为10％～70％、10％～70％、20～30％。

优选的，所述双螺杆挤出机的机型为LTE-26-40(Ф＝26mm，L/D＝40)。

优选的，所述吹膜采用长径比为40～60:1的单螺杆吹膜机；在进行吹膜前，先将原料在50℃～80℃下干燥3～6小时。

优选的，所述双螺杆挤出机各区的温度以及单螺杆吹膜机的各区温度分别为145℃～220℃。

优选的，所述聚乙二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、稻麦秸秆三者所占的重量百分数分别为35％、35％、30％。

本发明所采用的等离子体设备，为江苏康易达医疗科技有限公司生产并公开出售的等离子体设备，型号为KYD-3III型。

本发明的利用稻麦秸秆制备可降解农膜的方法，采用聚乙二酸丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、以及农作物废弃物为原材料，通过等离子体共混改性，吹塑成型制备出高性能、低成本的完全生物降解薄膜，所得可降解农膜的参数指标为：厚度6～25微米；熔点：110℃；熔融指数：0.5g/10min；密度：1.21g/cm³；拉伸强度20～50MPa；断裂伸长率：200％～600％。有氧堆肥条件下，生物降解率≥99％。

利用本发明的方法制备得到的可降解农膜，可作为农用包膜正常应用，也可用于包装袋、门、门套、地板、家俱、汽车内饰等相关产品。

附图说明

图1：生物分解率曲线图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

下述实施例中，未详尽描述的原料、设备、方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的原料、设备、方法等。

下述实施例中，所采用的聚乙二酸丁二醇酯(PBA)购自国能新材料，商品型号GN5500，分子量范围9000～35000。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)购自张家港柴能生物科技有限公司，商品型号CN-9315，分子量范围9000～35000。

实施例1制备可降解农膜

步骤如下：

(1)将晒干的稻麦秸秆粉碎，过200目筛；

(2)取聚乙二酸丁二醇酯(PBA)35千克、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)35千克以及上述粉碎的稻麦秸秆30千克，加入双螺杆挤出机，在260℃±2℃下熔融共混，然后进入等离子体设备，在260℃±2℃、100r/min下挤出、造粒、吹膜，得可降解农膜。