本發(fā)明涉及天然生物高分子材料領(lǐng)域,尤其是提供一種多功能可生物降解液態(tài)環(huán)保地膜。
背景技術(shù):
近年來(lái),隨著各種高分子材料引入人們的生活,人們對(duì)于一些可再生、易生物降解、廢棄物可回收利用和環(huán)境友好等高分子材料高度關(guān)注。其中,利用天然高分子材料制備綠色、可生物降解的復(fù)合材料的研究最為突出。明膠是膠原蛋白部分水解而得的蛋白質(zhì),易凝膠化,具有良好的生物相容性和生物可降解性能,是由多種氨基酸通過(guò)羧基和氨基相互聯(lián)接形成的一種重要高分子生物材料。明膠來(lái)源豐富,是一種良好的天然資源,成本低廉,在醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。但是純明膠干燥后存在質(zhì)地脆、延展率低、易干裂、遇水易溶脹、潮濕環(huán)境中易受細(xì)菌侵蝕而變質(zhì)等缺點(diǎn),因此在實(shí)際應(yīng)用中,為進(jìn)一步提高明膠基質(zhì)的性能,往往需要對(duì)其進(jìn)行改性,同時(shí)改性后仍然具有一定的吸水性能。明膠改性方法較多,如交聯(lián)改性、接枝改性、共混與復(fù)合等。其中化學(xué)交聯(lián)改性可賦予明膠更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),是一種常規(guī)明膠改性方法。醛類(lèi)、糖類(lèi)、植物單寧類(lèi)等在化學(xué)交聯(lián)改性中,均可對(duì)明膠產(chǎn)生有效地交聯(lián)改性。研究表明如果制備固體地膜,為了達(dá)到較好的成膜效果,共混材料具有較好的交聯(lián)能力或者必須介入第三方材料起到增塑作用或者加強(qiáng)交聯(lián)作用,這樣引入的材料勢(shì)必違背資源化利用的初衷,使生物可降解性降低。如果改變使用模式,將地膜制備為液態(tài)地膜,利用噴灑方式灌溉農(nóng)田,達(dá)到固體地膜相同的應(yīng)用效果(保水、保溫,增濕)又可以使與固體蛋白共混制膜的材料不需要太大的交聯(lián)作用即可,選擇與固體蛋白共混成膜的材料只需要是天然材料不需要要太大的反應(yīng)活性,同時(shí)具有可降解性,這無(wú)疑是一種解決制革廢棄固體蛋白資源化利用難題,又可以解決目前液體地膜“白色污染”問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種多功能生物降解環(huán)保液態(tài)地膜。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種多功能生物降解液態(tài)環(huán)保地膜,包含以下幾個(gè)組分:多氨基化合物70~90份;氧化天然多糖10~30份;交聯(lián)劑1~5份;水300~500份。優(yōu)選的方案是,所述多氨基化合物為蛋白降解的8-10肽構(gòu)成,平均分子質(zhì)量500~1000,多肽來(lái)自動(dòng)物蛋白或植物蛋白的降解。
優(yōu)選的方案是,所述氧化天然多糖為氧化纖維素、氧化殼聚糖、氧化玉米淀粉中的一種。
優(yōu)選的方案是,所述氧化天然多糖通過(guò)以下步驟制備:于三頸瓶中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30 %的天然多糖乳,用10 %氫氧化鈉和鹽酸將其pH值調(diào)至3.0;在60 ℃下攪拌保溫10 min,然后緩慢滴加天然多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的雙氧水,滴加完畢后反應(yīng)3 h;待反應(yīng)結(jié)束后,加入10 %NaHSO3溶液終止氧化反應(yīng),抽濾,水洗(3-5次),獲得的氧化多糖在真空干燥箱(45℃)干燥24 h。
優(yōu)選的方案是,所述交聯(lián)劑是甲醛與多聚磷酸鈉的混合物(二者用量比為1∶0.5~2)。
優(yōu)選的方案是,所述多功能生物降解環(huán)保液態(tài)地膜通過(guò)以下步驟制備:在70℃下加入適量多氨基化合物和水配制成溶液,加入適量氧化天然多糖,用10 %鹽酸或10 %氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合液到所需pH值升溫至90℃并不斷攪拌使氧化天然多糖完全溶解,繼續(xù)保溫?cái)嚢?20 min。保溫加入適量交聯(lián)劑,靜置脫泡,制得多功能生物降解環(huán)保液態(tài)地膜。
具體實(shí)施方式
結(jié)合實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。
實(shí)施例1
1)一種多功能生物降解環(huán)保液態(tài)地膜制備。其特征在于:原料來(lái)自天然多氨基化合物和天然氧化多糖兩種生物質(zhì)。蛋白多肽70份;氧化玉米淀粉30份;交聯(lián)劑1份;水300份。
2)于三頸瓶中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30 %的玉米淀粉,將其pH值調(diào)至3.0,在60 ℃下攪拌保溫10 min,然后緩慢滴加淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的雙氧水,滴加完畢后反應(yīng)3 h;待反應(yīng)結(jié)束后,加入10 %NaHSO3溶液終止氧化反應(yīng),抽濾,水洗(3-5次),獲得的氧化玉米淀粉在真空干燥箱(45℃)干燥24 h。
3)在70℃下加入70g蛋白多肽和300g水配制成溶液,加入30g氧化玉米淀粉,調(diào)節(jié)所需pH為7.0。升溫至90℃并不斷攪拌使氧化玉米淀粉完全溶解,繼續(xù)保溫?cái)嚢?20 min。保溫加入1g交聯(lián)劑,靜置脫泡,制得多功能生物降解環(huán)保液態(tài)地膜。
實(shí)施例2
1)一種多功能生物降解環(huán)保液態(tài)地膜制備。其特征在于:原料來(lái)自天然多氨基化合物和天然氧化多糖兩種生物質(zhì)。蛋白多肽80份;氧化纖維素20份;交聯(lián)劑3份;水400份。
2)于三頸瓶中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30 %的纖維素,將其pH值調(diào)至3.0,在60 ℃下攪拌保溫10 min,然后緩慢滴加纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的雙氧水,滴加完畢后反應(yīng)3 h;待反應(yīng)結(jié)束后,加入10 %NaHSO3溶液終止氧化反應(yīng),抽濾,水洗(3-5次),獲得的氧化纖維素在真空干燥箱(45℃)干燥24 h。
3)在70℃下加入80g蛋白和400g水配制成溶液,加入20g氧化纖維素,調(diào)節(jié)所需pH為7.0。升溫至90℃并不斷攪拌使氧化纖維素完全溶解,繼續(xù)保溫?cái)嚢?20 min。保溫加入3g交聯(lián)劑,靜置脫泡,制得多功能生物降解環(huán)保液態(tài)地膜。
實(shí)施例3
1)一種多功能生物降解環(huán)保液態(tài)地膜制備。其特征在于:原料來(lái)自天然多氨基化合物和天然氧化多糖兩種生物質(zhì)。明膠降解多肽90份;氧化殼聚糖10份;交聯(lián)劑5份;水500份。
2)于三頸瓶中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30 %的殼聚糖,將其pH值調(diào)至3.0,在60 ℃下攪拌保溫10 min,然后緩慢滴加殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的雙氧水,滴加完畢后反應(yīng)3 h;待反應(yīng)結(jié)束后,加入10 %NaHSO3溶液終止氧化反應(yīng),抽濾,水洗(3-5次),獲得的氧化殼聚糖在真空干燥箱(45℃)干燥24 h。
在70℃下加入90g膠原和500g水配置成溶液,,加入10g氧化殼聚糖,調(diào)節(jié)所需pH為7.0。升溫至90℃并不斷攪拌使氧化殼聚糖完全溶解,繼續(xù)保溫?cái)嚢?20 min。保溫加入5g交聯(lián)劑,靜置脫泡,制得多功能生物降解環(huán)保液態(tài)地膜。