專利名稱：一種地膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地膜及其制備方法，尤其是涉及一種不添加任何化學(xué)粘合劑，不采用粘合劑、化學(xué)助劑進(jìn)行后處理的會呼吸可自然降解環(huán)保型農(nóng)用地膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)PE地膜在為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作出巨大貢獻(xiàn)的同時，也因其化學(xué)成分不可降解而對土壤、環(huán)境造成百年污染，給農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來了嚴(yán)重危害。目前國內(nèi)外廠家研制的光降解地膜、生物可降解地膜的技術(shù)研究雖有進(jìn)展，但由于技術(shù)和原料的原因，沒能突破自然降解的難題。有的降解只是表面意義上的分子裂解，其添加的化學(xué)成分還存在于土壤之中而無法根除，長期的裂解積累，看不見的化學(xué)物質(zhì)對土壤、地下水源和農(nóng)作物的危害無法治理。雖然有些廠家原料確實(shí)具備可降解條件，但為了達(dá)到地膜的相關(guān)技術(shù)要求，在制作過程中要進(jìn)行蒸煮或者添加化學(xué)助劑進(jìn)行后處理等，對周圍的環(huán)境產(chǎn)生不同程度的污染，因使用了化學(xué)物質(zhì)在使用中對土壤、農(nóng)作物也存在嚴(yán)重危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種隨著地表溫度、濕度的變化能自然開閉透氣孔，自我調(diào)節(jié)膜內(nèi)溫度和濕度以及可自然降解的地膜及其制備方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種地膜，包括如下重量配比的原料 木質(zhì)纖維50%、回紡粘膠纖維20%、落地棉纖維10%、PVA水溶性纖維20%。本發(fā)明的有益效果是
1)本發(fā)明地膜生產(chǎn)時不添加任何有害化學(xué)助劑、粘合劑，混合植物纖維濕法成網(wǎng)技術(shù)， 利用水溶性纖維進(jìn)行強(qiáng)度固化技術(shù)，使用后可以自然降解形成腐植質(zhì)，降解后不但無毒、無害、無污染，而且能改良土壤結(jié)構(gòu)。2)所述地膜還具有自我呼吸功能，即白天陽光充足，地膜透氣孔自然張開，達(dá)到透氣降溫效果。晚上空氣濕度變大，地膜透氣孔自然閉合，起到保溫、保墑、平衡地表濕度的效果；又能杜絕因其他地膜不透氣，地表溫度隨環(huán)境變化無限升高造成捂苗、燙苗、拖苗、爛根現(xiàn)象發(fā)生。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述木質(zhì)纖維為針葉木漿纖維、闊葉木漿纖維、速生木質(zhì)纖維或其它麥、 棉、麻桔桿纖維中的任意一種或幾種。進(jìn)一步，所述回紡粘膠纖維的纖度為2. 3旦尼爾，長度為6 10毫米；所述落地棉纖維的纖度為1. 7 2. 0旦尼爾，長度為2 8毫米；所述PVA水溶性纖維的纖度為1. 5旦尼爾，長度為6 8毫米。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的另一技術(shù)方案如下 一種地膜的制備方法，其特征在于，包括如下階段
1)制菜階段，先將所述木質(zhì)纖維進(jìn)行帚化，再加入回紡粘膠纖維、落地棉纖維、PVA水溶性纖維，進(jìn)行疏解，至所有原料分散均勻，得到混合纖維漿料。其中，所述木質(zhì)纖維、回紡粘膠纖維、落地棉纖維及PVA水溶性纖維的重量比為 50 20 10 20 ；
2)配漿階段，將步驟1)中的混合纖維漿料與水混合，進(jìn)行進(jìn)一步的疏解，形成纖維單絲，再依次將所述纖維單絲泵入儲漿池，通過管道輸送至成網(wǎng)定型工段；
3)成網(wǎng)定型階段，將步驟2)中所得到的纖維單絲漿料輸送至成網(wǎng)設(shè)備中進(jìn)行成網(wǎng)，采用真空壓榨進(jìn)行脫水處理，然后再利用烘缸加熱、熱風(fēng)穿透進(jìn)行干燥、固化、利用烘缸卷取， 即得到所述地膜，
其中，所述混合纖維與水的重量比為1:10。所述帚化是指用打漿設(shè)備叩打混合纖維，使纖維被縱裂、切斷和壓潰，并達(dá)到工藝要求的長度。所述成網(wǎng)階段是指，利用PVA超短纖維濕法成網(wǎng)自身固化技術(shù)，將所述纖維單絲依次進(jìn)行成網(wǎng)定型。所述PVA超短纖維濕法成網(wǎng)技術(shù)是指使混合后的纖維漿料在液體狀態(tài)下成網(wǎng)， 利用PVA水溶性纖維的高強(qiáng)度粘合作用使纖維自身固化。所述固化就是在90 110°C的高溫下進(jìn)行干燥，使其成型。本技術(shù)方案的有益效果是
A、回紡粘膠纖維，是指回收通過開松可再利用的纖維，作用為骨架纖維，將速生木纖維，木漿纖維帚化后填充到骨架纖維中，目的是增加地膜強(qiáng)度和密度；
B、PVA水溶性纖維，又稱為高溫水溶性纖維，對地膜骨架纖維、木漿纖維結(jié)構(gòu)起到高強(qiáng)度粘合作用；
C、落地棉纖維，是指回收再利用的棉纖維，具有增加地膜的軟度的作用。另外，本發(fā)明的有益效果還有
1)本發(fā)明采用纖維濕法成網(wǎng)，水溶性纖維固化工藝?yán)w維自身固化技術(shù)的發(fā)展是一種趨勢，超短纖維、PVA纖維自身固化是無紡布產(chǎn)品質(zhì)量和功能更新?lián)Q代的高科技應(yīng)用技術(shù)。 由于PVA超短纖維自身濕法成網(wǎng)固化，生產(chǎn)的無紡布地膜產(chǎn)品不用化學(xué)粘合劑固化，杜絕了含化學(xué)成份的粘合劑的使用，而且可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本大幅度降低。2)微孔開閉應(yīng)用工藝通過調(diào)整原料配比和生產(chǎn)工藝達(dá)到纖維自身纖度的變化， 使地膜具備微孔開閉透氣功能后再進(jìn)入固化干燥和產(chǎn)品的卷取，完成產(chǎn)品生產(chǎn)。地膜微孔透氣功能可以實(shí)現(xiàn)膜內(nèi)溫度調(diào)節(jié)，有效解決傳統(tǒng)塑料膜和其它可降解地膜在應(yīng)用中，因外部陽光照射使膜內(nèi)溫度急劇升高造成的燙苗、悟苗的現(xiàn)象。3)本發(fā)明地膜用后容易實(shí)現(xiàn)自然降解，同時具有改變土壤結(jié)構(gòu)的功能，是農(nóng)用塑料地膜的一次重大革命。同時，具備質(zhì)量輕，強(qiáng)度高的性能以外，還可以平衡膜內(nèi)溫度和土壤濕度，促進(jìn)作物根系發(fā)達(dá)、抑制雜草叢生功能。進(jìn)一步，所述帚化的時間為15 25分鐘。 進(jìn)一步，所述混合纖維的的漿料濃度為10 30%。 進(jìn)一步，所述成網(wǎng)定型的工藝條件為調(diào)整所述纖維單絲的重量至30 50克/平米。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1
一種地膜，具體制備步驟為
1)成漿階段
向疏解設(shè)備中投入針葉木漿纖維進(jìn)行帚化，20分鐘后，再加入纖度為2. 3旦尼爾，長度為6毫米的回紡粘膠纖維、纖度為1. 7旦尼爾，長度為2毫米的落地棉纖維、纖度為1. 5旦尼爾，長度為6毫米的PVA水溶性纖維，進(jìn)行疏解，至所有原料分散均勻，得到濃度為10%的混合纖維，
其中，所述木質(zhì)纖維、回紡粘膠纖維、落地棉纖維及PVA水溶性纖維的干物質(zhì)重量比為 50 20 10 20 ；
2)配漿階段，將步驟1)中的濃度為10%混合纖維與水混合，進(jìn)行進(jìn)一步的疏解，形成纖維單絲，再將所述纖維單絲泵入儲漿池，通過管道輸送至成網(wǎng)定型工段，調(diào)整所述纖維單絲的重量至30克/ m2，采用真空和壓榨進(jìn)行脫水處理，然后再利用烘缸加熱、熱風(fēng)穿透進(jìn)行干燥、固化、利用烘缸卷取，即得到所述地膜，
其中，所述混合纖維與水的重量比為1:10。實(shí)施例2
一種地膜，具體制備步驟為
1)成漿階段
向疏解設(shè)備中投入闊葉木漿纖維進(jìn)行帚化，25分鐘后，再加入纖度為2. 3旦尼爾，長度為10毫米的回紡粘膠纖維、纖度為1.8旦尼爾，長度為4毫米的落地棉纖維、纖度為1.5旦尼爾，長度為10毫米的PVA水溶性纖維，進(jìn)行疏解，至所有原料分散均勻，得到濃度為20% 的混合纖維，
其中，所述木質(zhì)纖維、回紡粘膠纖維、落地棉纖維及PVA水溶性纖維的重量比為50 20 10 20 ；
2)配漿階段，將步驟1)中的濃度為20%的混合纖維與水混合，進(jìn)行進(jìn)一步的疏解，形成纖維單絲，再將所述纖維單絲泵入儲漿池，通過管道輸送至成網(wǎng)定型工段，調(diào)整所述纖維單絲的重量至40克/ m2，采用真空和壓榨進(jìn)行脫水處理，然后再利用烘缸加熱、熱風(fēng)穿透進(jìn)行干燥、固化、利用烘缸卷取，即得到所述地膜，
其中，所述混合纖維與水的重量比為1:10。實(shí)施例3
一種地膜，具體制備步驟為 1)成漿階段
向疏解設(shè)備中投入速生木質(zhì)纖維進(jìn)行帚化，15分鐘后，再加入纖度為2. 3旦尼爾，長度為8毫米的回紡粘膠纖維、纖度為2. 0旦尼爾，長度為8毫米的落地棉纖維、纖度為1. 5旦尼爾，長度為8毫米的PVA水溶性纖維，進(jìn)行疏解，至所有原料分散均勻，得到濃度為30%的混合纖維，
其中，所述木質(zhì)纖維、回紡粘膠纖維、落地棉纖維及PVA水溶性纖維的干物質(zhì)重量比為50 20 10 20 ；
2)配漿階段
將步驟1)中的濃度為30%的混合纖維與水混合，進(jìn)行進(jìn)一步的疏解，形成纖維單絲，再將所述纖維單絲泵入儲漿池，通過管道輸送至成網(wǎng)定型工段，調(diào)整所述纖維單絲的重量至 50克/ m2，采用真空和壓榨進(jìn)行脫水處理，然后再利用烘缸加熱、熱風(fēng)穿透進(jìn)行干燥、固化、 利用烘缸卷取，即得到所述地膜，
其中，所述混合纖維與水的重量比為10:1。實(shí)施例1至3制得的地膜的基本技術(shù)指標(biāo) 斷裂強(qiáng)力(N):彡縱向19; 橫向 11.5; 濕強(qiáng)度 彡 25% ； 透氣性(μ m/pa. s) 0. 6 0. 9 ； 透明度 30 50%。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種地膜，其特征在于，包括如下重量配比的原料木質(zhì)纖維50%、回紡粘膠纖維 20%、落地棉纖維10%、PVA水溶性纖維20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地膜，其特征在于，所述木質(zhì)纖維為針葉木漿纖維、闊葉木漿纖維、速生木質(zhì)纖維、麥纖維、棉纖維、麻纖維、桔桿纖維中的一種或任意幾種的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地膜，其特征在于，所述回紡粘膠纖維的纖度為2.3旦尼爾， 長度為6 10毫米；所述落地棉纖維的纖度為1. 7 2. 0旦尼爾，長度為2 8毫米；所述 PVA水溶性纖維的纖度為1. 5旦尼爾，長度為6 8毫米。
4.一種地膜的制備方法，其特征在于，制備步驟包括制漿階段和配漿階段及成網(wǎng)階段， 所述制漿階段是指，先將所述木質(zhì)纖維進(jìn)行帚化，再加入回紡粘膠纖維、落地棉纖維、PVA水溶性纖維，進(jìn)行疏解，至所有原料分散均勻，得到混合纖維漿料，其中，所述木質(zhì)纖維、回紡粘膠纖維、落地棉纖維及PVA水溶性纖維的重量比為50 20 10 20 ；所述配漿階段是指，將制漿階段中得到的混合纖維漿料與水混合，進(jìn)行進(jìn)一步的疏解， 形成纖維單絲；所述成網(wǎng)定型階段是指，將所述纖維單絲依次進(jìn)行成網(wǎng)定型、固化、干燥、卷取，即得到所述地膜，其中，所述混合纖維與水的重量比為1:10。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述帚化的時間為15 25分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述成網(wǎng)定型的工藝條件為調(diào)整地膜克重至30 50克/ m2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種會呼吸可自然降解的地膜及其制備方法，所述地膜包括如下重量配比的原料木質(zhì)纖維50%、回紡粘膠纖維20%、落地棉纖維10%、PVA水溶性纖維20%。其制備方法的步驟包括成漿階段和配漿階段及成網(wǎng)階段。本發(fā)明地膜生產(chǎn)時不添加任何有害化學(xué)助劑、粘合劑，靠水溶性纖維自身成網(wǎng)固化技術(shù)，使用后可以自然降解形成腐植質(zhì)，降解后不但無毒、無害、無污染，而且能改良土壤結(jié)構(gòu)。
文檔編號A01G13/02GK102517798SQ201110392380
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者吳玉才 申請人:吳玉才