農(nóng)村廢棄稻麥秸稈采用等離子體技術(shù)制備可降解農(nóng)膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用農(nóng)村廢棄稻麥秸桿并采用等離子體技術(shù)制備可降解農(nóng)膜的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國是農(nóng)業(yè)大國，擁有耕地15億畝，年產(chǎn)秸桿7億噸，開發(fā)秸桿利用的新途徑、新 技術(shù)、新設(shè)備對農(nóng)作物秸桿的增值、農(nóng)民的增收、減少焚燒秸桿帶來的環(huán)境污染、發(fā)展生態(tài) 農(nóng)業(yè)和退耕還林有著十分重要的意義。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的不斷進步，勞動力的不斷解放 和廣大居民生活水平的提高，用于燒飯、慪肥、做飼料的數(shù)量不到5% ;利用秸桿還田、副業(yè) 加工少于5% ;農(nóng)村大量的秸桿積壓閑置，并且出現(xiàn)大量焚燒秸桿現(xiàn)象，不僅對環(huán)境造成嚴 重污染，而且也對資源造成了巨大的浪費。
[0003] 近年來隨著環(huán)保意識的提高，可降解的生物高分子材料受到廣泛的關(guān)注，這類材 料的開發(fā)以及制備也是目前熱門的研宄課題。目前制約生物降解材料應(yīng)用的最主要的因素 是價格。全生物降解薄膜厚度一般大于20微米，與同樣厚度的非降解塑料價格相比，要貴 2倍。事實上，價格較貴也是絕大多數(shù)全生物降解高分子材料共有的缺點。已知，薄膜的厚 度越厚，材料成本就越高（對同樣重量的薄膜產(chǎn)品，薄膜越薄，則實際使用面積越大，從而 材料成本更低）。如果能在保證生物降解薄膜性能的前提下，降低其生產(chǎn)成本，則非常有利 于提高其市場應(yīng)用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種利用農(nóng)村廢棄稻麥秸桿并采用等離子體技 術(shù)制備可降解農(nóng)膜的制備方法，不但使原本作為廢棄物的稻麥秸桿得到了有效的利用，而 且也降低了可降解農(nóng)膜的生產(chǎn)成本，節(jié)能環(huán)保，值得推廣。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0006] 一種利用稻麥秸桿制備可降解農(nóng)膜的方法，包括以下步驟：
[0007] (1)將曬干的稻麥秸桿粉碎，過200目篩；
[0008] (2)取聚乙二酸丁二醇酯（PBA)、聚丁二酸丁二醇酯（PBS)以及上述粉碎的稻麥秸 桿，加入擠出機（優(yōu)選雙螺桿擠出機），在250?280°C下熔融共混，然后進入等離子體設(shè) 備，在250?280°C、50?120r/min下擠出、造粒、吹膜，得可降解農(nóng)膜；其中，聚乙二酸丁 二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、稻麥秸桿三者所占的重量百分數(shù)分別為10%?70%、10%? 70%、20 ?30%。
[0009] 優(yōu)選的，所述雙螺桿擠出機的機型為LTE-26-40 (Φ = 26mm，L/D = 40)。
[0010] 優(yōu)選的，所述吹膜采用長徑比為40?60:1的單螺桿吹膜機；在進行吹膜前，先將 原料在50°C?80°C下干燥3?6小時。
[0011] 優(yōu)選的，所述雙螺桿擠出機各區(qū)的溫度以及單螺桿吹膜機的各區(qū)溫度分別為 145°C ?220°C。
[0012] 優(yōu)選的，所述聚乙二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、稻麥秸桿三者所占的重量百 分數(shù)分別為35%、35%、30%。
[0013] 本發(fā)明所采用的等離子體設(shè)備，為江蘇康易達醫(yī)療科技有限公司生產(chǎn)并公開出售 的等離子體設(shè)備，型號為KYD-3III型。
[0014] 本發(fā)明的利用稻麥秸桿制備可降解農(nóng)膜的方法，采用聚乙二酸丁二醇酯（PBA)、聚 丁二酸丁二醇酯（PBS)、以及農(nóng)作物廢棄物為原材料，通過等離子體共混改性，吹塑成型制 備出高性能、低成本的完全生物降解薄膜，所得可降解農(nóng)膜的參數(shù)指標為：厚度6?25微 米；恪點：110°C;恪融指數(shù)：0. 5g/10min ;密度：1. 21g/cm3;拉伸強度20?50MPa ;斷裂伸長 率：200%?600%。有氧堆肥條件下，生物降解率多99%。
[0015] 利用本發(fā)明的方法制備得到的可降解農(nóng)膜，可作為農(nóng)用包膜正常應(yīng)用，也可用于 包裝袋、門、門套、地板、家俱、汽車內(nèi)飾等相關(guān)產(chǎn)品。
【附圖說明】
[0016] 圖1:生物分解率曲線圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0018] 下述實施例中，未詳盡描述的原料、設(shè)備、方法等，若無特別說明，均為現(xiàn)有技術(shù)中 已有的原料、設(shè)備、方法等。
[0019] 下述實施例中，所采用的聚乙二酸丁二醇酯（PBA)購自國能新材料，商品型號 GN5500,分子量范圍9000?35000。聚丁二酸丁二醇酯（PBS)購自張家港柴能生物科技有 限公司，商品型號CN-9315,分子量范圍9000?35000。
[0020] 實施例1制備可降解農(nóng)膜
[0021] 步驟如下：
[0022] (1)將曬干的稻麥秸桿粉碎，過200目篩；
[0023] (2)取聚乙二酸丁二醇酯（PBA)35千克、聚丁二酸丁二醇酯（PBS)35千克以及上述 粉碎的稻麥秸桿30千克，加入雙螺桿擠出機，在260°C ±2°C下熔融共混，然后進入等離子 體設(shè)備，在260°C ±2°C、100r/min下擠出、造粒、吹膜，得可降解農(nóng)膜。
[0024] 所述雙螺桿擠出機的機型為LTE-26-40 (Φ = 26mm，L/D = 40)，螺桿擠出機的參 數(shù)見表1。
[0025] 表 1
[0026]
【主權(quán)項】
1. 一種利用稻麥秸桿制備可降解農(nóng)膜的方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 將曬干的稻麥秸桿粉碎，過200目篩； (2) 取聚乙二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯以及上述粉碎的稻麥秸桿，加入擠出機， 在250?280°C下熔融共混，然后進入等離子體設(shè)備，在250?280°C、50?120r/min下擠 出、造粒、吹膜，得可降解農(nóng)膜；其中，聚乙二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、稻麥秸桿三者 所占的重量百分數(shù)分別為10%?70%、10%?70%、20?30%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用稻麥秸桿制備可降解農(nóng)膜的方法，其特征在于：所述擠 出機為雙螺桿擠出機。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用稻麥秸桿制備可降解農(nóng)膜的方法，其特征在于：所 述吹膜采用長徑比為40?60:1的單螺桿吹膜機；在進行吹膜前，先將原料在50°C?80°C 下干燥3?6小時。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用稻麥秸桿制備可降解農(nóng)膜的方法，其特征在于：所 述雙螺桿擠出機各區(qū)的溫度以及單螺桿吹膜機的各區(qū)溫度分別為145°C?220°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的利用稻麥秸桿制備可降解農(nóng)膜的方法，其特征 在于：所述聚乙二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、稻麥秸桿三者所占的重量百分數(shù)分別為 35%、35%、30%〇
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用稻麥秸稈制備可降解農(nóng)膜的方法，包括以下步驟：(1)將曬干的稻麥秸稈粉碎，過200目篩；(2)取聚乙二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯以及上述粉碎的稻麥秸稈，加入擠出機，在250～280℃下熔融共混，然后進入等離子體設(shè)備，在250～280℃、50～120r/min下擠出、造粒、吹膜，得可降解農(nóng)膜；其中，聚乙二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、稻麥秸稈三者所占的重量百分數(shù)分別為10％～70％、10％～70％、20～30％。發(fā)明所得可降解農(nóng)膜的參數(shù)指標為：厚度6～25微米；拉伸強度20～50MPa；斷裂伸長率：200％～600％。有氧堆肥條件下，生物降解率≥99％。
【IPC分類】C08L67-02, C08L97-02, C08J3-28, B29C47-92
【公開號】CN104559089
【申請?zhí)枴緾N201510048108
【發(fā)明人】陳美華
【申請人】無錫卡卡生物科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月29日