專利名稱：無毒、可溶性薄膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無毒、可溶性薄膜及其制造方法，適用于低溫季節(jié)復(fù)蓋農(nóng)田，達(dá)到增產(chǎn)效果。
現(xiàn)有的低溫季節(jié)復(fù)蓋農(nóng)田用的薄膜，包括各種農(nóng)作物的大棚薄膜，育秧、種菜用的小棚薄膜，果樹用的薄膜等，廣泛采用人工合成高分子塑料薄膜。這種塑料薄膜的不足之處是薄膜碎片殘留在土壤中不易被土壤中細(xì)菌分解吸收，破壞了土壤的結(jié)構(gòu)，隔斷土壤中水份的毛細(xì)作用，嚴(yán)重影響了農(nóng)作物的正常生長。另一種用淀粉，如糧食或木漿、短棉絨等為原料制作薄膜，這種薄膜解決了碎片殘留在土壤中不易被土壤中的細(xì)菌分解吸收問題，但制作這種薄膜的成本高，大量推廣使用受到了限制。這種薄膜的生產(chǎn)基本過程與紡織工業(yè)出版社1985年5月出版的高等紡織院校教材《纖維素與粘膠纖維》(統(tǒng)一書號(hào)15041.1109)一書基本相同。粘膠的制備包括漿粕的準(zhǔn)備、堿纖維素的制備、堿纖維素的老成、纖維素黃酸酯的制備、纖維素黃酸酯的溶解等。其不足之處是不適用于采用草纖維，如稻草、麥秸或其它禾本科野生植物為原料，制造出能被土壤中微生物降解吸收的薄膜。
本發(fā)明的目的是提出一種無毒、可溶性薄膜及其制造方法，它采用草纖維，如稻草、麥秸或其它禾本科野生植物為原料，經(jīng)專門工藝方法制造出能被土壤中微生物降解吸收，并具有一定使用性能的新型薄膜。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的無毒、可溶性薄膜采用草纖維為原料，將草纖維中的α-纖維素通過一定的方法制成粘膠，再將粘膠噴成薄膜，然后將薄膜通過專門的工藝處理，使其達(dá)到使用的性能要求。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.由于采用草纖維為原料制作薄膜，因此其薄膜碎片殘留在土壤中易被土壤中微生物降解吸收，不會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)而影響農(nóng)作物正常生長。2.草纖維來源廣泛，成本低。
本發(fā)明的附圖有

圖1 無毒、可溶性薄膜草纖維制作粘膠工藝流程示意圖。
圖2 無毒、可溶性薄膜草纖維粘膠成膜工藝流程示意圖。
圖3 草纖維用銅氨及其溶液制作粘膠工藝流程示意圖。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
本發(fā)明的無毒、可溶性薄膜制造方法如下一.粘膠的制備。粘膠制備工藝流程參見圖一，它由草纖維散濕漿、擠壓脫水、堿液初浸、堿液二浸、壓榨粉碎、堿纖維老成、堿纖維黃化、纖維素黃酸酯溶解、粘膠過濾、粘膠脫泡、熟成和膜成形等工序組成，其具體過程如下1.將草纖維制成散濕漿。
2.將散濕漿用離心甩干機(jī)或擠壓機(jī)進(jìn)行脫水，使散濕漿的含水量控制在50-80%范圍內(nèi)。
3.浸堿脫水后的散濕漿，用濃度為18-24%的燒堿溶液，加入少量的聚氧乙烷(如0.05-0.03%)浸泡并攪拌1-1.5小時(shí)，使其成堿纖維素。擠壓或甩干后再進(jìn)行第二次浸堿。二次浸堿溶液濃度控制在11-14%范圍內(nèi)，浸泡2-10分鐘。
4.壓榨經(jīng)過兩次浸堿后的堿纖維素進(jìn)入壓榨工序，壓榨比控制在2-3為宜，壓榨的方法可以用離心擠壓，也可以用機(jī)械液壓。
5.粉碎將堿纖維素用粉碎機(jī)粉碎，粉碎度控制在3-4。
6.老成將粉碎后的堿纖維素在室溫下存放12-20小時(shí)，并經(jīng)常攪拌，使其纖維素聚合度降低并分布適中，以利于提高質(zhì)量。
7.黃化及溶液老成后的堿纖維在室溫下不斷攪拌，并且在真空度600毫米以上汞柱的條件下，加入適量的二硫化碳進(jìn)行黃化1.5-2.5小時(shí)，形成纖維素黃酸酯，然后進(jìn)行溶解。
溶解分兩個(gè)階段進(jìn)行。先用10%左右濃度的堿溶液進(jìn)行初溶解，同時(shí)進(jìn)行攪拌，2小時(shí)后用水稀釋，使纖維素酯稀釋到含堿量4-8.5%，含α-纖維素10%以下，接著進(jìn)行后溶解。其方法是在后溶解器內(nèi)加入增塑劑，如C3-C6酯類，攪拌3-4小時(shí)，使α-纖維素粘膠充分溶解，得到淡黃色粘稠體，達(dá)到落球式粘度小于90秒即可。
8.過濾把經(jīng)黃化溶解后的粘膠用尼龍布進(jìn)行粗過濾，再用雙面絨細(xì)過濾，去掉雜質(zhì)。
9.脫泡熟成過濾后的粘膠含有大量氣泡，用抽真空的方法進(jìn)行脫泡。脫泡后進(jìn)行熟成，使生膠變成熟膠。熟成時(shí)間在14-20℃溫度下，一般控制在30-48小時(shí)之間。熟成后進(jìn)入成模工序。
粘膠制備各個(gè)工序中所需的甩干機(jī)或擠壓機(jī)、浸堿機(jī)、粉碎機(jī)、老成黃化機(jī)、后溶解器、過濾機(jī)、脫泡熟成機(jī)等設(shè)備可以選用現(xiàn)有設(shè)備，也可以設(shè)計(jì)制造專用設(shè)備組成一個(gè)粘膠制備運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
二.成膜成膜工藝流程參見圖二，它由噴唇、凝固浴、再生浴、水洗、脫硫、水洗、漂白、水洗、塑化、烘干和卷成等工序組成，其具體過程如下1.噴唇噴唇是控制膜厚度、幅度以及膜面有無疵點(diǎn)和條痕的關(guān)鍵工序。窄縫控制在0.15-0.25之間。
2.凝固液由硫酸和硫酸鈉組成溶液，硫酸含量80-140克/升，硫酸鈉160-240克/升即可。溫度在40℃-50℃范圍內(nèi)。
3.再生液液液是硫酸溶液，含量為60-100克/升，溫度在40-70℃范圍內(nèi)。
4.水洗用清水進(jìn)行水洗，水溫控制在50℃-60℃范圍內(nèi)。
5.脫硫脫硫槽內(nèi)放入0.15-1.5克/升氫氧化鈉和0.2-0.4%C3-C4酯類等溶液，溫度控制在70-80℃范圍內(nèi)。
6.水洗水溫40℃左右。
7.漂白用含氯量1-1.5克/升的次氯酸鈉溶液進(jìn)行漂白，水溫不超過30℃。
8.水洗水溫不超過40℃。
9.塑化經(jīng)過兩個(gè)塑化槽進(jìn)行塑化，第一道塑化槽溶液為硬脂酸(脂肪酸)鋁堿溶液，堿濃度為1.5-2.0%。第二道塑化槽溶液由二甲酸二辛酯(或磷苯二甲酸二個(gè)酯)及硅溶液(2%)組成。
10.烘干前面定形缸溫度為45-50℃，中間可達(dá)60-70℃，后面定形缸溫度為40-50℃，最后定形缸達(dá)到室溫即可。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是將粘膠制備工藝流程中的黃化及溶液改成銅氨及其溶液(參見圖三)。它由漿粕、溶解、過濾、熟成、脫泡、噴膜、成型、烘干、整理和卷收等工序組成。
首先將草纖維，如稻草，切成3寸長小段，在耐堿腐蝕的瓷罐中加水，燒到快開時(shí)加入固體氫氧化鈉，待溶解后加入切好的草桿，將其全部掩沒，煮沸3個(gè)多小時(shí)后?；?，加入約0.015公斤Ca(OH)2沉淀。
撈出稻草，反復(fù)水洗3-5次，使手感不滑，水不呈黃色為止，除去水份，放入石制容器中搗爛成絨狀，再浸入0.2摩爾濃度的硫酸溶液中，約15分鐘后加入約0.3公斤漂白粉，浸泡約20小時(shí)。將草絨撈起洗凈涼干，在含水量50%左右時(shí)，彈松即為原料纖維素。
1.溶液的配制A液2.5-3克氫氧化銅，加9-12克25%氨水。
B液2.5-3克氫氧化銅，加7-10克乙二胺。
將溶液A和溶液B分別存放，使用前將八份體積的A液和一份體積的B液混合即得纖維素溶解液。取一份纖維素，溶解在上述配好的10份溶液中慢慢攪拌，一直到不能再溶解為止。
2.過濾將上述溶解好的混合物用過濾機(jī)過濾。
3.熟成、脫泡將過濾后的膠液送入熟成桶，抽真空進(jìn)行熟成、脫泡。
4.成型、噴膜。
5.凝固液5-10%氫氧化鈉。
6.二液6-10%HAC。
7.軟化丙三醇。
8.烘干一組不同溫度的烘干缸。
9.整理卷收。
權(quán)利要求
1.一種無毒、可溶性薄膜，其特征在于采用草纖維，如稻草、麥秸或其它禾本科野生植物為原料，經(jīng)過粘膠制備和成膜工序制造出能被土壤中微生物降解吸收的薄膜。
2.一種無毒、可溶性薄膜的制造方法，包括粘膠制備和成膜工序兩部分粘膠的制備由散濕漿經(jīng)擠壓脫水、堿溶液初浸、堿溶液二浸、壓榨粉碎、老成黃化、溶解、過濾、脫泡、熟成等工序組成，成膜由噴唇、凝固浴、再生浴、水洗、脫硫、水洗、漂白、水洗、塑化、烘干等工序組成，本發(fā)明的特征在于一.上述粘膠制備過程中堿溶液初浸時(shí)在堿溶液中加入少量聚氧乙烷，浸堿同時(shí)進(jìn)行攪拌1-1.5小時(shí);二.上述粘膠制備過程中堿液二浸所用堿溶液濃度比堿液初浸濃度低，浸堿時(shí)間短;三.上述粘膠制備過程中老成黃化后進(jìn)行溶解時(shí)，先用濃度為10%左右的堿溶液進(jìn)行初溶解，同時(shí)進(jìn)行攪拌，約2小時(shí)后用水稀釋，然后進(jìn)行后溶解，后溶解時(shí)加入增塑劑和增強(qiáng)劑，攪拌3-4小時(shí)，形成淡黃色粘稠體，然后進(jìn)入過濾、脫泡和熟成等工序;四.上述成膜過程中進(jìn)入脫硫工序時(shí)加入0.15-1.5克/升氫氧化鈉和0.2-0.4%C3-C4酯類等溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無毒、可溶性薄膜的制造方法，其特征在于上述粘膠制備工藝流程中的黃化及溶液改成銅氨及其溶液，即八份體積的A液(2.5-3克氫氧化銅，加9-12克25%氨水配制)和一份體積的B液(2.5-3克氫氧化銅，加7-10克乙二胺配制)混合即得到纖維素溶解液。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無毒、可溶性薄膜的制造方法，其特征在于上述粘膠制備過程中老成黃化后進(jìn)行溶解時(shí)，加入增塑劑為C3-C6酯類。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無毒、可溶性薄膜及其制造方法，它采用草纖維，如稻草、麥秸或其它禾本科野生植物為原料，經(jīng)過粘膠制備和成膜工序制造出能被土壤中微生物降解吸收的薄膜。粘膠的制備由散濕漿經(jīng)擠壓脫水、堿液初浸、二浸、壓榨粉碎、老成黃化、溶解、過濾、脫泡、熟成等工序組成，成膜由噴唇、凝固浴、再生浴、脫硫、漂白、水洗、塑化、烘干等工序組成。粘膠制備工藝流程中可用黃化及溶液，也可用銅氨及其溶液。
文檔編號(hào)C08J5/22GK1068345SQ9110445
公開日1993年1月27日 申請(qǐng)日期1991年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月11日
發(fā)明者胡大德, 劉漢, 胡家俊 申請(qǐng)人:北京海淀膜科學(xué)技術(shù)研究所