[发明专利]一种可降解农用地膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种可降解农用地膜及其制备方法，所述地膜采用填充质与废纤基网的复合，整体在垂直方向呈密度梯度分布，纤维间以“平行+垂直”交错混合式结构成网。本发明在播种后能起到保温保墒效果，提高作物出苗成活率，且抑制杂草效果明显；在使用后无需特殊处理，可自然降解，或可直接翻耕于土壤中，不影响下一轮作物的种植与生长；不仅可直接用于当季农作物生长，也可用于林果园艺中抑制杂草、促进水肥有效利用、调节土壤结构，尤其适用于盐碱土壤等；由于采用废纤，因此原料易得且成本低。

技术领域

本发明属于农业生产领域，特别涉及一种可降解农用地膜及其制备方法。

背景技术

农用地膜的使用为农业生产带来了很多益处，如可通过增温、保墒、抑制杂草等作用，实现缩短生长周期和提高产量等。但作物生长季节结束后，地膜既不降解，又无法完整回收，造成了残膜滞留田间的“白色污染”，并对下一轮作物生长和土壤长期耕种的适宜性造成了较大的影响，如抑制作物根部生长、造成土壤板结等。

为改变这种现状，常采用可降解地膜作为替代产品。但这类产品仍存在三个关键问题：一是原料和成本问题，二是农业生产效果问题，三是降解性能及降解产物对环境的影响等问题。

从原料和成本角度来看，现有可降解地膜的原料可分为石油基衍生物和粮食基聚合物两大类，专利CN108219330中采用了(N-脒基)十二烷基丙烯酸酰胺和聚乙二醇等作为主要成分，专利CN107820970中聚乙烯和淀粉是可降解母料的主要成分，这类石油基衍生物为原料的地膜，存在成本随着石油资源的减少成本增高的影响，不适于农业发展；同时淀粉等属于可降解的粮食基聚合物，存在与民争粮的潜在危机，也不适合长期发展。而且不可忽视的是，在以聚乙烯(文中简称“PE”)为主要成分的地膜中，采用添加其他材料实现的降解，实为“崩解”，会产生难以清除的碎片，危害更大。

从农业生产效果来看，目前的可降解地膜存在降解周期过短或过长等降解不可控的问题。专利CN104109359B中采用了降解聚酯和聚乙烯醇为主要成分制备可降解地膜，这种地膜降解周期短，在覆膜后7天左右开始分解，至5个月后可完全分解。在实际生产中，这种降解过快的地膜难以有效抑制杂草生长，在作物上生长后期会产生草与苗争水争肥的问题，而不得不增加生产成本采用人工或药剂除草来解决。

从降解效果来看，目前的可降解地膜可以分为两大类：一类是采用可降解母粒通过塑料吹膜成型的，如：生物可降解地膜、光可降解地膜以及光-生物双降解地膜等；另一类是其他形式的可降解地膜，如纸地膜、液态地膜、麻地膜、无纺布地膜等不同类型的可降解地膜。

这两类地膜虽各有优势，但也存在一定的问题。如第一类中，三种塑料吹膜的可降解地膜存在的共性问题是加工困难、力学性能差、降解速率难控制，关键是降解后的小颗粒仍然无法移除，且可能存在二次污染的隐患。第二类中的纸地膜抗风雨能力差、易破碎，不适宜机械铺膜等问题；液态地膜的问题在于降解速度快、保温效果差；麻地膜的问题在于厚重和成本过高，对产量提高作用不显著等；无纺布地膜的问题在于透气量大而易于水汽蒸发，使得其保墒和保温效果差于现用PE膜的效果。

因此，在可降解且降解无害化的前提下，目前急需一种来源广、成本低、非石油基非粮食基的原料，来制备机械性能良好的、对作物生长有益且降解后可堆肥的农用地膜。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可降解农用地膜及其制备方法，该地膜在播种后能起到保温保墒效果，提高作物出苗成活率，且抑制杂草效果明显；在使用后无需特殊处理，可自然降解，或可直接翻耕于土壤中，不影响下一轮作物的种植与生长；不仅可直接用于当季农作物生长，也可用于林果园艺中抑制杂草、促进水肥有效利用、调节土壤结构，尤其适用于盐碱土壤等。

本发明提供了一种可降解农用地膜，包括表层、中间层和底层，所述表层由表层纤网与填充质加压复合形成；所述中间层由交错分布的纤维与填充质混合形成；所述底层由底层纤网与填充质混合形成。