[发明专利]一种可降解、高转光率的塑料地膜及其制备方法

说明书

本发明涉及塑料地膜技术领域，特别是涉及一种可降解、高转光率的塑料地膜及其制备方法，所述可降解、高转光率的塑料地膜由以下重量份的物质制成：聚合物乳液100~150重量份、有机稀土配合物5~15重量份、淀粉10~20重量份、发酵菌3~8重量份、β‑环糊精2~7重量份、填充剂5~25重量份、消泡剂2~5重量份、硅酸铝镁1~5重量份；本发明借助β－环糊精的内部空腔结构包结转光剂使其分散性提升，能制得转光性能更稳定的地膜；进一步有机稀土配合物转光剂分散越均匀，地膜的力学性能也得到提升。

技术领域

本发明涉及塑料地膜技术领域，特别是涉及一种可降解、高转光率的塑料地膜及其制备方法。

背景技术

地膜即地面覆盖薄膜，通常是透明或黑色PE薄膜，也有绿、银色薄膜，用于地面覆盖，以提高土壤温度，保持土壤水分，维持土壤结构，防止害虫侵袭作物和某些微生物引起的病害等，促进植物生长的功能。农用地膜为农业生产的丰产丰收曾经起到了决定性作用。地膜覆盖技术已在农业中得到了广泛推广，应用到了小麦、水稻、玉米、大豆、高粱、棉花、西瓜等作物的种植中，增产效果明显。地膜覆盖可以起到保墒抗旱，改善土壤物理形状的作用，对作物根系特别是后期根系活力的保持提供了良好的土壤环境。另外，地膜覆盖还可以保持水土，减少养分的流失，提高肥效，抑制杂草，减轻病虫害，以及提高光能利用率，早熟增产，生长健壮，防止倒伏，增强了农业抵抗自然灾害的能力。

由于目前大多数地膜为聚乙烯或聚氯乙烯地膜，其稳定性极高，降解过程相当缓慢，大约要100年；残留在土壤中的碎片不能被土壤微生物降解，也不能被作物吸收利用。特别是超薄地膜的制造，虽然可以使单位面积地膜用量相对减少，成本降低，但地膜越薄，越易破碎，破碎后形成的地膜残片残留在地表和土壤中，给清理和回收带来很大困难。随着塑料地膜的大量使用，残弃塑料地膜在耕地中的积累越来越多，造成土壤板结、透气性下降，阻碍作物根系发育及对水分、营养物质的吸收，作物显著减产，土壤沙化更加难以控制，与此同时残留的废膜不仅随风四处飘散，还容易粘结在作物上，容易被牛、羊等牲畜迟到胃里，导致危害。为了解决上述问题，且能够实现地膜的保温和保水作用，国家和科研机构投入了大量的人力、物力进行研究，先后有淀粉基类的、光氧降解类、光-氧化双降解地膜、液态地膜等等，经过多年的验证，只有完全生物降解地膜才能彻底解决残膜污染问题。

全生物降解地膜主要是以PBAT为载体的改性地膜，研究的主要方向是抗水解、抗老化、抗撕裂、可控降解等，侧重点在于提高生物降解地膜的耐久性，避免因提前降解导致作物减产。但由于PBAT等主要基材的水汽透过率很大，当厚度低于15微米时，土壤的水分很容易蒸发，保水性能较传统地膜相差很大，应用受到极大的限制，地膜厚度加厚也更增加了成本，此外关于具有增肥的功能性作用的生物降解地膜目前也还没有成熟的技术方案。

公开号为CN102140185A，名称为可生物降解的地膜和制备该地膜的方法，该专利中主要用原材料为淀粉，但淀粉的保水性很差。公开号为CN102311630A，名称是可完全生物降解脂肪族碳酸酯地膜及其制备方法，所用原材料为全生物降解材料，能够起到替代传统地膜的作用，且能够实现全生物降解，但是完全生物降解脂肪族碳酸酯技术相对不成熟，成本高，且对环境温度很敏感，难以应用。公开号为CN104356611A，名称为适合高湿热环境使用的全生物降解地膜及其制备方法，主要强调的是抗湿热性，该技术通过添加抗水解助剂就可以解决了；公开号为CN102875231A名称为全降解可追肥地膜及其制备方法，该方法提出用聚乙烯醇载体的化肥微囊作为追肥方式，一方面聚乙烯醇和PBAT/PLA基材不相容，难以吹制地膜，且在高温、高剪切加工环境下难以保证微囊不破损，导致化肥外泄，加速膜的老化降解；另一方面方案中含有的淀粉很容易吸湿，对地膜的保水性不利。

当前工艺制备的转光膜中添加的有机稀土配合转光剂虽然荧光发射性能最佳，但是存在锐锋发射、易团聚等问题；同时第二配体在配合过程中较难控制，存在加工繁琐和配位不充分的现象。以上问题均会导致转光膜的转光效果减弱，同时力学性能也较差。

发明内容