一種具有滅蟲功能的可降解液態地膜及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及農用液態地膜領域，尤其涉及一種具有滅蟲功能的可降解液態地膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002]在農作物種植過程中，通常會在農作物種植后在地表上覆蓋塑料地膜，起到保溫、保濕作用，從而使農作物早出苗、早熟和提高產量。傳統的塑料地膜在運輸、覆膜、收膜時較為麻煩，影響效率。此外，塑料地膜容易被風吹跑，影響農作物生長。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，導致土壤結塊板結，肥力下降。
[0003]授權公告號為CN103613460B，申請日為2011年11月25日的中國發明專利公開了一種液態地膜功能、制備及其使用方法。其主要技術方案為:取污泥，加入由水溶解的三氯異氰尿酸構成的滅菌劑除臭滅菌;然后加入腐殖酸原粉、無機鹽和水混合攪拌均質后，再通過研磨、反應制成膏狀體構成的母料;取聚丙烯酰胺及其衍生物、木質素磺酸鹽或/和纖維素衍生物構成具有成膜、滲透、分散、螯合和保水性能的子料;使用時由水將上述子料溶解，再將其加入母料中攪拌制成粥狀體，然后再加入水攪拌稀釋均勻，即可由噴霧器噴灑形成地膜。由污泥為主料制備液態地膜，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、促進作物生長之功能，實現消除“白色污染”，控制農業揚塵因子，改良土壤，節約水資源，農民增收節支，促進農業可持續發展。
[0004]上述技術方案的液態地膜在一定程度上解決了“白色污染”的問題，且利用污泥變廢為寶，節能環保，但是該液態地膜的保水、保溫效果不夠理想，且功能性較為單一;此外與土壤粘結力較差，容易被雨水沖刷。
【發明內容】
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種具有滅蟲功能的可降解液態地膜及其制備方法。本發明的可降解液態地膜成膜效果好，能夠改善土壤結構，保水、保溫效果出色，容易降解，具有滅蟲，促進農作物根系生長的功能;且與土壤的粘結性好，不易被雨水沖刷。
[0006]本發明的具體技術方案為:一種具有滅蟲功能的可降解液態地膜，由下列質量份的物質制備而成:丙烯酸80-120份，4wt%的氫氧化鈉溶液200-240份，過硫酸鉀0.3-0.5份，氯化鋁0.6-0.8份，N，N’亞甲基雙丙烯酰胺0.2-0.4份，碳酸氫鈉2_4份，海藻濃縮液30-50份，聚乙烯醇4-6份，羧甲基纖維素3-5份，絲蛋白粉3-5份，增氧劑3-5份，滅蟲粒子3-6份。
[0007]本發明的可降解液態地膜中，由于聚丙烯酸鈉、海藻濃縮液、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、絲蛋白粉的存在，形成具有較為黏稠的凝膠狀液體，在噴灑到土壤表面后，能夠迅速形成一層凝膠膜，成膜后能夠抑制土壤水分蒸發，熱量散失，起到保水、保溫的作用。該膜與土壤的粘附力強，可將土壤中的土顆粒聯結成理想的團聚體，從而改善土壤結構，使土壤具有較好的通透性，適合農作物的生長。該液態地膜中聚丙烯酸鈉、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，與絲蛋白粉復配后且成膜性、粘結性好，且成膜后膜中具有無數的立體微細孔道，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，特別適用于液態地膜的主要成分。該有液態地膜噴灑后可自然降解，對環境無污染，綠色環保。
[0008]作為本技術方案的優選，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，不僅成膜性、保濕性好，自身降解后也可作為土壤的調節劑，增強土壤肥力。
[0010]作為本技術方案的優選，所述絲蛋白粉由以下方法制得:將蠶絲浸沒到6g/L的碳酸鉀溶液中在96-98°C下進行脫膠40min，并且在20min時更換碳酸鉀溶液，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，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，能夠增強液態地膜成膜后的強度，且絲蛋白自身也可作為養分，提高土壤肥力。
[0012]作為本技術方案的優選，所述增氧劑由以下方法制得:將β-環糊精與水按質量比1:(1-2)混合后攪拌，使β-環糊精呈糊狀，再將糊狀的β-環糊精與過氧化脲、過碳酸鈉中的一種按質量比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]過氧化脲、過碳酸鈉能夠釋放氧，將β-環糊精與過氧化脲、過碳酸鈉復合后，β-環糊精能夠將其進行包覆，由于過氧化脲、過碳酸鈉易過度溶于水和受熱而分解，有了環糊精的包覆，能夠在一定程度上對過氧化脲、過碳酸鈉起到保護、緩釋作用，防止過氧化脲、過碳酸鈉過快失效。且同時環糊精與水結合后呈糊狀，易于與聚丙烯酸鈉、海藻濃縮液、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、絲蛋白粉等物質相容。當液態地膜噴灑后，增氧劑滲透進入土壤中，緩慢釋放氧，時效長，能夠促進農作物根部生長。
[0014]作為本技術方案的優選，所述滅蟲粒子由以下方法制得:將滅蟲劑添加到水中制得質量濃度為2-4%的滅蟲液，將納米凹凸棒土添加到滅蟲液中進行超聲波分散，再靜置1-2h后過濾得到滅蟲粒子。
[0015]將滅蟲劑溶于水后制成滅蟲液，納米凹凸棒土具有很強的吸附性，將其分散到滅蟲液中能夠對滅蟲液進行吸附，與液態地膜其他成分復配后，使滅蟲液中的滅蟲劑穩定性更好，噴灑后滅蟲劑能夠滲透進入土壤上，起到滅蟲作用，納米凹凸棒土的具體加入量不限，保證其能飽和吸附滅蟲液即可。
[0016]作為本技術方案的優選，所述滅蟲劑為敵蟲菊酯、溴氰菊酪、敵百蟲、西維因中的一種或多種。
[0017]—種具有滅蟲功能的可降解液態地膜的制備方法，步驟為:
[0018]1)、分別稱取各物質，先將丙烯酸、過硫酸鉀、海藻濃縮液、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、絲蛋白粉添加到裝有氫氧化鈉溶液的反應容器中并在70-75°C下攪拌反應30-40min。氫氧化鈉溶液在本發明中的作用為:1、作為制備聚丙烯酸鈉的原料。2、增加聚丙烯酸鈉的溶解度。3、調節pH值。
[0019]2)、將氯化鋁、N，N’亞甲基雙丙烯酰胺依次添加到反應容器中，并降溫至60_65°C下攪拌反應，在2_4h后向反應容器中添加增氧劑、滅蟲粒子和碳酸氫鈉，并降溫至50-55°C繼續攪拌反應20-40min，此時反應液具有一定的黏稠度，略微凝膠化，碳酸氫鈉與其他物料混合后受熱分解生產大量氣體，在凝膠基體中生成了大量的毛細微孔，不僅大大地提高了液態地膜的保水性，而且增強了液態地膜的透氣性，最后冷卻至常溫后制得具有滅蟲功能的可降解液態地膜。
[0020]與現有技術對比，本發明的有益效果是:本發明的可降解液態地膜成膜效果好，能夠改善土壤結構，保水、保溫效果出色，容易降解，具有滅蟲，促進農作物根系生長的功能；且與