緩釋化肥型可降解地膜的制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種將緩釋化肥和可降解地膜結合制備緩釋化肥型可降解地膜的方法。本發明涉及緩釋化肥與可降解塑料交叉領域，通過將化肥與可降解地膜有機結合，在可降解地膜自然降解的過程中緩慢釋放化肥成分，進而同時解決因過度施肥和地膜使用而造成的環境污染問題。其特征在于制備過程中將化肥成分，如氮肥、磷肥、鉀肥中的一種或多種，按一定比例溶解或分散于可降解地膜母液中，然后流延成膜或擠出成膜制備緩釋化肥型可降解地膜。本發明提供不同化肥成分加入的含量、條件及主要依據，成膜均勻，并保持了一定的塑性和機械強度，可用于農業地膜材料，具有良好的實用價值和推廣意義。
【專利說明】緩釋化肥型可降解地膜的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及緩釋化肥與可降解塑料交叉領域，通過將化肥與可降解地膜有機結合，在可降解地膜自然降解的過程中緩慢釋放化肥成分，進而同時解決因過度施肥和地膜使用而造成的環境污染問題。
【背景技術】
[0002]化肥和地膜是現代農業生產中增產的主要保障和手段，也是現在農業生產中投入較大的兩類農業生產資料，然而化肥和地膜的使用也帶來了嚴重的環境污染問題。
[0003]化肥的使用為農作物生長提供了所需的營養元素，然而長期以來化肥的利用率不高，即浪費資源，又污染環境。因此，提高化肥利用率已成為現代農業特別關注的問題。緩釋化肥是指化肥成分釋放速率能與作物需肥規律相匹配，而且化肥釋放不受土壤類型等環境因素影響，能最大限度提高肥料有效利用率，防止養分污染環境的新型綠色環保肥料。
[0004]由于農用地膜能有效控制土壤溫度和濕度，減少水分和營養流失，防止雜草生長，為作物生長提供有利的生態環境。然而，地膜覆蓋技術在給農業增產增收帶來巨大經濟效益的同時，由于塑料穩定難降解也嚴重污染了土地。可降解塑料可以解決地膜引起的白色污染問題，但是目前可降解地膜存在降解不完全、成本高、機械強度差等缺點。
[0005]但到目前為止對于緩釋化肥與可降解地膜結合的研究很少，涉及緩釋化肥型可降解地膜的報道未見披露。
【發明內容】
[0006]本發明 的目的在于將緩釋化肥和可降解地膜有機結合，在地膜自然降解的同時緩慢釋放化肥成分，為農作物提供長周期穩定的養料，同時最大限度利用化肥有效成分，進而解決化肥和地膜的使用造成的環境污染問題。
[0007]本發明提供了一種緩釋化肥型可降解地膜的制備方法，其特征在于在制備可降解地膜的過程中添加化肥成分，使其均勻分散在可降解地膜中，并在地膜降解過程中緩慢釋放。
[0008]可選擇的化肥成分包括氮肥、磷肥、鉀肥中的一種或多種，具體如:尿酸、硝酸銨、碳酸氫銨、硫酸氨、磷酸氫二氨、磷酸二氫氨、過磷酸鈣、重過磷酸鈣、硝酸鉀、氯化鉀、硫酸鉀、磷酸氫二鉀等含氮、磷、鉀元素的化合物。
[0009]本發明根據化肥成分的熱穩性選擇添加的時機及成膜方式；同時根據對成膜過程的影響及成膜后地膜機械強度的影響選擇合適的化肥成分含量。
[0010]本發明制備的緩釋化肥型可降解地膜，保持了較好的可塑性和機械強度，同時化肥成分分散均勻，達到了緩釋化肥和可降解地膜的完美結合。
【具體實施方式】
[0011]實施例1:制備尿素復合型可降解地膜。[0012]按質量比例份數土豆淀粉60份，增塑劑20份共混溶解于90度水中攪拌30分鐘得到溶液a ;按質量比例分數聚乙烯醇40份攪拌溶解于90度水中攪拌30分鐘得到溶液b ；將溶液a和b混合保持90度攪拌30分鐘后添加交聯劑10份，90度交聯反應30分鐘，得到可降解地膜母液。待可降解地膜母液降溫至小于60度時，將20份尿素攪拌溶于母液，隨后流延成膜制備尿素復合型可降解地膜。
[0013]實施例2:制備磷酸氫二銨復合型可降解地膜。
[0014]按質量比例份數土豆淀粉60份，增塑劑20份，磷酸氫二銨6份共混溶解于90度水中攪拌30分鐘得到溶液a ;按質量比例分數聚乙烯醇40份攪拌溶解于90度水中攪拌30分鐘得到溶液b ;將溶液a和b混合保持90度攪拌30分鐘后添加交聯劑10份，90度交聯反應30分鐘，得到可降解地膜母液，隨后流延成膜或擠出成膜制備磷酸氫二銨復合型可降解地膜。 [0015]實施例3:制備磷酸氫二鉀復合型可降解地膜。
[0016]按質量比例分數土豆淀粉60份，增塑劑20份，磷酸氫二鉀3份共混溶解于90度水中攪拌30分鐘得到溶液a ;按質量比例分數聚乙烯醇40份攪拌溶解于90度水中攪拌30分鐘得到溶液b ;將溶液a和b混合保持90度攪拌30分鐘后添加交聯劑10份，90度交聯反應30分鐘，得到可降解地膜母液，隨后流延成膜或擠出成膜制備磷酸氫二鉀復合型可降解地膜。
[0017]實施例4:制備硝酸銨復合型可降解地膜。
[0018]按質量比例分數土豆淀粉60份，增塑劑20份共混溶解于90度水中攪拌30分鐘得到溶液a ;按質量比例分數聚乙烯醇40份攪拌溶解于90度水中攪拌30分鐘得到溶液b ；將溶液a和b混合保持90度攪拌30分鐘后添加交聯劑10份，90度交聯反應30分鐘，得到可降解地膜母液。待可降解地膜母液降溫至小于60度時，將15份硝酸銨攪拌溶于母液，隨后流延成膜制備尿素復合型可降解地膜。
[0019]實施例5:制備磷酸氫二銨、磷酸氫二鉀、硝酸鉀多元復合型可降解地膜。
[0020]按質量比例份數土豆淀粉60份，增塑劑20份，磷酸氫二銨3份、磷酸氫二鉀3份、硝酸鉀3份共混溶解于90度水中攪拌30分鐘得到溶液a ;按質量比例分數聚乙烯醇40份攪拌溶解于90度水中攪拌30分鐘得到溶液b ;將溶液a和b混合保持90度攪拌30分鐘后調節PH值至弱堿性并添加交聯劑10份，90度交聯反應30分鐘，得到可降解地膜母液，隨后流延成膜或擠出成膜制備多元復合型可降解地膜。
[0021]以上所述實施方案僅為本發明的優選實施方案，應指出，對于本領域的技術人員而言，在未脫離本發明創作構思的前提下，作出的若干變形和改進都屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種緩釋化肥型可降解地膜的制備方法，其特征在于在制備可降解地膜的過程中添加化肥成分，使化肥均勻分散在可降解地膜中，并在地膜降解過程中緩慢釋放。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于添加的化肥成分包括氮肥、磷肥、鉀肥中的一種或多種，具體如:尿酸、硝酸銨、碳酸氫銨、硫酸氨、磷酸氫二氨、磷酸二氫氨、過磷酸鈣、重過磷酸鈣、硝酸鉀、氯化鉀、硫酸鉀、磷酸氫二鉀等含氮、磷、鉀元素的化合物。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于化肥成分的熱穩定性選擇添加的時機:熱穩定性好的化合物選擇交聯反應前與原料共混；熱穩定性差的化合物選擇交聯反應后降溫過程中添加。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于化肥成分的熱穩定性選擇成膜方式:熱穩定性好的化合物可選擇流延成膜或較高溫度下的擠出成膜方式；熱穩定性差的化合物可選擇溫度較低的流延成膜或分解溫度以下的擠出成膜方式。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于化肥成分的含量選擇依據為成膜后地膜的機械強度及使用要求，其最大含量以不影響成膜過程為上限。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，由于化肥成分的添加，在交聯反應前應測量并調節體系PH值，以保證交聯反應正常進行。
【文檔編號】C05G3/08GK103733927SQ201410009783
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月9日 優先權日:2014年1月9日
【發明者】王帥, 高素云, 馬曉雯 申請人:新疆師范大學