一種黑色液態(tài)肥料地膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)用液態(tài)地膜領(lǐng)域，尤其涉及一種黑色液態(tài)肥料地膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在農(nóng)作物種植過(guò)程中，通常會(huì)在農(nóng)作物種植后在地表上覆蓋塑料地膜，起到保溫、保濕作用，從而使農(nóng)作物早出苗、早熟和提高產(chǎn)量。傳統(tǒng)的塑料地膜在運(yùn)輸、覆膜、收膜時(shí)較為麻煩，影響效率。此外，塑料地膜容易被風(fēng)吹跑，影響農(nóng)作物生長(zhǎng)。而且塑料地膜容易破碎，碎片殘留在土壤中后回收困難，不易降解，造成土壤受污染，導(dǎo)致土壤結(jié)塊板結(jié)，肥力下降。
[0003]授權(quán)公告號(hào)為CN103613460B，申請(qǐng)日為2011年11月25日的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種液態(tài)地膜功能、制備及其使用方法。其主要技術(shù)方案為:取污泥，加入由水溶解的三氯異氰尿酸構(gòu)成的滅菌劑除臭滅菌;然后加入腐殖酸原粉、無(wú)機(jī)鹽和水混合攪拌均質(zhì)后，再通過(guò)研磨、反應(yīng)制成膏狀體構(gòu)成的母料;取聚丙烯酰胺及其衍生物、木質(zhì)素磺酸鹽或/和纖維素衍生物構(gòu)成具有成膜、滲透、分散、螯合和保水性能的子料;使用時(shí)由水將上述子料溶解，再將其加入母料中攪拌制成粥狀體，然后再加入水?dāng)嚢柘♂尵鶆?，即可由噴霧器噴灑形成地膜。由污泥為主料制備液態(tài)地膜，不僅基本解決了污泥處理的難題，更主要的是使其變廢為寶可以大大培肥地力，并有增溫、保墑、促進(jìn)作物生長(zhǎng)之功能，實(shí)現(xiàn)消除“白色污染”，控制農(nóng)業(yè)揚(yáng)塵因子，改良土壤，節(jié)約水資源，農(nóng)民增收節(jié)支，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
[0004]上述技術(shù)方案的液態(tài)地膜在一定程度上解決了“白色污染”的問(wèn)題，且利用污泥變廢為寶，節(jié)能環(huán)保，但是該液態(tài)地膜的保水、保溫效果不夠理想，且功能性較為單一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種黑色液態(tài)肥料地膜及其制備方法。本發(fā)明的海藻液態(tài)地膜在使用后，在地表的成膜效果好，能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，保水、保溫效果出色，容易降解，且具有增肥，促進(jìn)農(nóng)作物根系生長(zhǎng)的功能。
[0006]本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:一種黑色液態(tài)肥料地膜，由下列質(zhì)量份的物質(zhì)組成:瀝青80-120份，海藻濃縮液20-40份，聚乙烯醇3-5份，羧甲基纖維素3_5份，絲蛋白粉3_5份，增氧劑3-5份，無(wú)機(jī)肥粒子3-6份，烷基二胺1-3份，吐溫1-3份，水80-100份。
[0007]本發(fā)明的黑色液態(tài)肥料地膜中，由于瀝青、海藻濃縮液、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、絲蛋白粉的存在，形成具有一定黏稠度的液體，在噴灑到土壤表面后，能夠迅速形成一層凝膠狀的膜，成膜后能夠抑制土壤水分蒸發(fā)，熱量散失，起到保水、保溫的作用。該膜與土壤的粘附力強(qiáng)，可將土壤中的土顆粒聯(lián)結(jié)成理想的團(tuán)聚體，從而改善土壤結(jié)構(gòu)，使土壤具有較好的通透性，適合農(nóng)作物的生長(zhǎng)。該液態(tài)地膜中海藻濃縮液、聚乙烯醇、羧甲基纖維素成分具有出色的保濕功能，與絲蛋白粉復(fù)配后且成膜性、粘結(jié)性好，且成膜后膜中具有無(wú)數(shù)的立體微細(xì)孔道，增加了土壤與外界的通透性，便于“呼吸換氣”，但又不至于使熱量迅速散發(fā)，特別適用于液態(tài)地膜的主要成分。烷基二胺為表面活性劑，能夠增強(qiáng)瀝青的溶解度，吐溫能夠增強(qiáng)液態(tài)地膜的乳化能力。該液態(tài)地膜噴灑后可自然降解，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，綠色環(huán)保。
[0008]作為本技術(shù)方案的優(yōu)選，所述海藻濃縮液由以下方法制得:將所述海藻切碎為海藻碎末，接著將海藻碎末添加到其100-200倍質(zhì)量的沸水中蒸煮5-10min;然后將海藻碎末取出瀝水，將其添加到10-20倍質(zhì)量的焦磷酸鈉溶液中，并超聲波處理l-2h，制得海藻黏液；其中焦磷酸鈉的質(zhì)量濃度為3%，超聲波處理溫度為65-70°C，超聲波功率為800-1200W，超聲波頻率為18-22kHz ;向海藻黏液中滴加氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，最后將海藻黏液濃縮至固含量為30-50 %的海藻濃縮液。
[0009]按上述方法提取得到的海藻濃縮液，具有豐富的海藻多糖以及其他活性物質(zhì)，不僅成膜性、保濕性好，自身降解后也可作為土壤的調(diào)節(jié)劑，增強(qiáng)土壤肥力。
[0010]作為本技術(shù)方案的優(yōu)選，所述絲蛋白粉由以下方法制得:將蠶絲浸沒(méi)到6g/L的碳酸鉀溶液中在96-98°C下進(jìn)行脫膠40min，并且在20min時(shí)更換碳酸鉀溶液，其中蠶絲與碳酸鉀溶液的固液比為(2-3)g/100mL;脫膠后將蠶絲取出并用水洗凈，在60°C下烘干，再將蠶絲添加到100-200倍質(zhì)量的濃度為l-2wt%的氯化鈣溶液中在94-96°C下溶解2-3h，溶解后自然冷卻，濾去固體雜質(zhì)，將濾液裝入透析袋中，將透析袋放置于水中透析2-3天，最后將透析袋中液體真空干燥后制得絲蛋白粉。
[0011]上述方法制備的絲蛋白粉，純度高，溶于水后粘性好，能夠增強(qiáng)液態(tài)地膜成膜后的強(qiáng)度，且絲蛋白自身也可作為養(yǎng)分，提高土壤肥力。
[0012]作為本技術(shù)方案的優(yōu)選，所述增氧劑由以下方法制得:將β-環(huán)糊精與水按質(zhì)量比
1:(1-2)混合后攪拌，使β-環(huán)糊精呈糊狀，再將糊狀的β-環(huán)糊精與過(guò)氧化脲、過(guò)碳酸鈉中的一種按質(zhì)量比1: (2-4)混合攪拌，在50-60°C下真空干燥，最后粉碎后制得增氧劑。
[0013]過(guò)氧化脲、過(guò)碳酸鈉能夠釋放氧，將β-環(huán)糊精與過(guò)氧化脲、過(guò)碳酸鈉復(fù)合后，β-環(huán)糊精能夠?qū)⑵溥M(jìn)行包覆，由于過(guò)氧化脲、過(guò)碳酸鈉易過(guò)度溶于水和受熱而分解，有了環(huán)糊精的包覆，能夠在一定程度上對(duì)過(guò)氧化脲、過(guò)碳酸鈉起到保護(hù)、緩釋作用，防止過(guò)氧化脲、過(guò)碳酸鈉過(guò)快失效。且同時(shí)環(huán)糊精與水結(jié)合后呈糊狀，易于與海藻濃縮液、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、絲蛋白粉等物質(zhì)相容。當(dāng)液態(tài)地膜兌水噴灑后，增氧劑滲透進(jìn)入土壤中，緩慢釋放氧，時(shí)效長(zhǎng)，能夠促進(jìn)農(nóng)作物根部生長(zhǎng)。
[0014]作為本技術(shù)方案的優(yōu)選，所述無(wú)機(jī)肥粒子由以下方法制得:將無(wú)機(jī)肥溶于水中制得質(zhì)量濃度為4-8 %的無(wú)機(jī)肥液，將納米凹凸棒土添加到無(wú)機(jī)肥液中進(jìn)行超聲波分散，再靜置2_4h后過(guò)濾得到無(wú)機(jī)肥粒子。將無(wú)機(jī)肥溶于水后制成無(wú)機(jī)肥液，納米凹凸棒土具有很強(qiáng)的吸附性，將其分散到無(wú)機(jī)肥液中能夠?qū)o(wú)機(jī)肥液進(jìn)行吸附，與液態(tài)地膜其他成分一同添加水后，使無(wú)機(jī)肥液中的無(wú)機(jī)肥穩(wěn)定性更好，噴灑后無(wú)機(jī)肥能夠滲透進(jìn)入土壤中，起到增肥作用，納米凹凸棒土的具體加入量不限，保證其能飽和吸附無(wú)機(jī)肥液即可。
[0015]作為本技術(shù)方案的優(yōu)選，所述無(wú)機(jī)肥選自選自尿素、氯化銨、硫胺、磷酸二銨、磷酸二氫鉀、氯化鉀中的至少三種。
[0016]—種黑色液態(tài)肥料地膜的制備方法，步驟為:
[0017]1)、將瀝青加熱至150_190°C并進(jìn)行攪拌。
[0018]2)、將海藻濃縮液，聚乙烯醇，羧甲基纖維素，絲蛋白粉，增氧劑，無(wú)機(jī)肥粒子，烷基二胺，吐溫添加到水中攪拌均勻，并加熱至45-65°C。
[0019]3)、將步驟I)和步驟2)制得的物料混合均勻后進(jìn)行研磨，即制得黑色液態(tài)肥料地膜。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的黑色液態(tài)肥料地膜在使用后，在地表的成膜效果好，能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，保水、保溫、保墑效果出色，容易降解，且具有增肥，促進(jìn)農(nóng)作物根系生長(zhǎng)的功能。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0022]實(shí)施例1
[0023]—種黑色液態(tài)肥料地膜，其特征在于，由下列質(zhì)量份的物質(zhì)組成:瀝青100份，海藻濃縮液30份，聚乙烯醇4份，羧甲基纖維素4份，絲蛋白粉4份，增氧劑4份，無(wú)機(jī)肥粒子4.5份，烷基二胺2份，吐溫-80為2份，水90份。
[0024]所述海藻濃縮液由以下方法制得:將所述海藻切碎為海藻碎末，接著將海藻碎末添加到其150倍質(zhì)量的沸水中蒸煮7.5min;然后將海藻碎末取出瀝水，將其添加到15倍質(zhì)量的焦磷酸鈉溶液中，并超聲波處理1.5h，制得海藻黏液;其中焦磷酸鈉的質(zhì)量濃度為3%，超聲波處理溫度為67.5 °C，超聲波功率為1000W，超聲波頻率為20kHz;向海藻黏液中滴加氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，最后將海藻黏液濃縮至固含量為40%的海藻濃縮液。
[0025]所述絲蛋白粉由以下方法制得:將蠶絲浸沒(méi)到6g/L的碳酸鉀溶液中在97°C下進(jìn)行脫膠40min，并且在20min時(shí)更換碳酸鉀溶液，其中蠶絲與碳酸鉀溶液的固液比為2.5g/10mL;脫膠后將蠶絲取出并用水洗凈，在60°C下烘干，再將蠶絲添加到150倍質(zhì)量的濃度為1.5wt%的氯化鈣溶液中在95°C下溶解2.5h，溶解后自然冷卻，濾去固體雜質(zhì)，將濾液裝入透析袋中，將透析袋放置于水中透析2.5天，最后將透析袋中液體真空干燥后制得絲蛋白粉。
[0026]所述增氧劑由以下方法制得:將β-環(huán)糊精與水按質(zhì)量比1:1.5混合后攪拌，使β-環(huán)糊精呈糊狀，再將糊狀的環(huán)糊精與過(guò)氧化脲按質(zhì)量比1:3混合攪拌，在55°C下真空干燥，最后粉碎后制得增氧劑。
[0027]所述無(wú)機(jī)肥粒子由以下方法制得:將等量的尿素、磷酸二氫鉀、氯化鉀溶于水中制得質(zhì)量濃度為6%的無(wú)機(jī)肥液，將納米凹凸棒土添加到無(wú)機(jī)肥液中進(jìn)行超聲波分散，再靜置3h后過(guò)濾得到無(wú)機(jī)肥粒子。
[0028]—種黑色液態(tài)肥料地膜的制備方法，步驟為:
[0029]1)、將瀝青加熱至170°C并進(jìn)行攪拌。
[0030]2)、將海藻濃縮液，聚乙烯醇，羧甲基纖維素，絲蛋白粉，增氧劑，無(wú)機(jī)肥粒子，烷基二胺，吐溫添加到水中攪拌均勻，并加熱至55°C。
[0031]3)、將步驟I)和步驟2)制得的物料混合均勻后進(jìn)行研磨，即制得黑色液態(tài)肥料地膜。
[0032]實(shí)施例2
[0033]一種黑色液態(tài)肥料地膜，其特征在于，由下列質(zhì)量份的物質(zhì)組成:瀝青80份，海藻濃縮液40份，聚乙烯醇5份，羧甲基纖維素5份，絲蛋白粉5份，增氧劑3份，無(wú)機(jī)肥粒子3份，烷基二胺I份，吐溫_80為I份，水80份。
[0034]所述海藻濃縮液由以下方法制得:將所述海藻切碎為海藻碎末，接著將海藻碎末添加到其100倍質(zhì)量的沸水中蒸煮5min;然后將海藻碎末取出瀝水，將其添加到10倍質(zhì)量的焦磷酸鈉溶液中，并超聲波處理lh，制得海藻黏液;其中焦磷酸鈉的質(zhì)量濃度為3%，超聲波處理溫度為65°C，超聲波功率為800W，超聲波頻率為18kHz;向海藻黏液中滴加氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，最后將海藻黏液濃縮至固含量為30%的海藻濃縮液。
[0035]所述絲蛋白粉由以下方法制得:將蠶絲浸沒(méi)到6g/L的碳酸鉀溶液中在96°C下進(jìn)