無毒、可溶性薄膜及其製造方法
2023-09-11 05:43:00
專利名稱：無毒、可溶性薄膜及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種無毒、可溶性薄膜及其製造方法，適用於低溫季節復蓋農田，達到增產效果。
現有的低溫季節復蓋農田用的薄膜，包括各種農作物的大棚薄膜，育秧、種菜用的小棚薄膜，果樹用的薄膜等，廣泛採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菌分解吸收，破壞了土壤的結構，隔斷土壤中水份的毛細作用，嚴重影響了農作物的正常生長。另一種用澱粉，如糧食或木漿、短棉絨等為原料製作薄膜，這種薄膜解決了碎片殘留在土壤中不易被土壤中的細菌分解吸收問題，但製作這種薄膜的成本高，大量推廣使用受到了限制。這種薄膜的生產基本過程與紡織工業出版社1985年5月出版的高等紡織院校教材《纖維素與粘膠纖維》(統一書號15041.1109)一書基本相同。粘膠的製備包括漿粕的準備、鹼纖維素的製備、鹼纖維素的老成、纖維素黃酸酯的製備、纖維素黃酸酯的溶解等。其不足之處是不適用於採用草纖維，如稻草、麥秸或其它禾本科野生植物為原料，製造出能被土壤中微生物降解吸收的薄膜。
本發明的目的是提出一種無毒、可溶性薄膜及其製造方法，它採用草纖維，如稻草、麥秸或其它禾本科野生植物為原料，經專門工藝方法製造出能被土壤中微生物降解吸收，並具有一定使用性能的新型薄膜。
本發明的目的是這樣實現的本發明的無毒、可溶性薄膜採用草纖維為原料，將草纖維中的α-纖維素通過一定的方法製成粘膠，再將粘膠噴成薄膜，然後將薄膜通過專門的工藝處理，使其達到使用的性能要求。
本發明的優點是1.由於採用草纖維為原料製作薄膜，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，不會破壞土壤結構而影響農作物正常生長。2.草纖維來源廣泛，成本低。
本發明的附圖有
圖1 無毒、可溶性薄膜草纖維製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製作粘膠工藝流程示意圖。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。
本發明的無毒、可溶性薄膜製造方法如下一.粘膠的製備。粘膠製備工藝流程參見圖一，它由草纖維散溼漿、擠壓脫水、鹼液初浸、鹼液二浸、壓榨粉碎、鹼纖維老成、鹼纖維黃化、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.將草纖維製成散溼漿。
2.將散溼漿用離心甩幹機或擠壓機進行脫水，使散溼漿的含水量控制在50-80%範圍內。
3.浸鹼脫水後的散溼漿，用濃度為18-24%的燒鹼溶液，加入少量的聚氧乙烷(如0.05-0.03%)浸泡並攪拌1-1.5小時，使其成鹼纖維素。擠壓或甩幹後再進行第二次浸鹼。二次浸鹼溶液濃度控制在11-14%範圍內，浸泡2-10分鐘。
4.壓榨經過兩次浸鹼後的鹼纖維素進入壓榨工序，壓榨比控制在2-3為宜，壓榨的方法可以用離心擠壓，也可以用機械液壓。
5.粉碎將鹼纖維素用粉碎機粉碎，粉碎度控制在3-4。
6.老成將粉碎後的鹼纖維素在室溫下存放12-20小時，並經常攪拌，使其纖維素聚合度降低並分布適中，以利於提高質量。
7.黃化及溶液老成後的鹼纖維在室溫下不斷攪拌，並且在真空度600毫米以上汞柱的條件下，加入適量的二硫化碳進行黃化1.5-2.5小時，形成纖維素黃酸酯，然後進行溶解。
溶解分兩個階段進行。先用10%左右濃度的鹼溶液進行初溶解，同時進行攪拌，2小時後用水稀釋，使纖維素酯稀釋到含鹼量4-8.5%，含α-纖維素10%以下，接著進行後溶解。其方法是在後溶解器內加入增塑劑，如C3-C6酯類，攪拌3-4小時，使α-纖維素粘膠充分溶解，得到淡黃色粘稠體，達到落球式粘度小於90秒即可。
8.過濾把經黃化溶解後的粘膠用尼龍布進行粗過濾，再用雙面絨細過濾，去掉雜質。
9.脫泡熟成過濾後的粘膠含有大量氣泡，用抽真空的方法進行脫泡。脫泡後進行熟成，使生膠變成熟膠。熟成時間在14-20℃溫度下，一般控制在30-48小時之間。熟成後進入成模工序。
粘膠製備各個工序中所需的甩幹機或擠壓機、浸鹼機、粉碎機、老成黃化機、後溶解器、過濾機、脫泡熟成機等設備可以選用現有設備，也可以設計製造專用設備組成一個粘膠製備運轉系統。
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、烘乾和捲成等工序組成，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和條痕的關鍵工序。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℃範圍內。
3.再生液液液是硫酸溶液，含量為60-100克/升，溫度在40-70℃範圍內。
4.水洗用清水進行水洗，水溫控制在50℃-60℃範圍內。
5.脫硫脫硫槽內放入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℃範圍內。
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行漂白，水溫不超過30℃。
8.水洗水溫不超過40℃。
9.塑化經過兩個塑化槽進行塑化，第一道塑化槽溶液為硬脂酸(脂肪酸)鋁鹼溶液，鹼濃度為1.5-2.0%。第二道塑化槽溶液由二甲酸二辛酯(或磷苯二甲酸二個酯)及矽溶液(2%)組成。
10.烘乾前面定形缸溫度為45-50℃，中間可達60-70℃，後面定形缸溫度為40-50℃，最後定形缸達到室溫即可。
本發明的另一個實施例是將粘膠製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、烘乾、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，在耐鹼腐蝕的瓷罐中加水，燒到快開時加入固體氫氧化鈉，待溶解後加入切好的草杆，將其全部掩沒，煮沸3個多小時後停火，加入約0.015公斤Ca(OH)2沉澱。
撈出稻草，反覆水洗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分鐘後加入約0.3公斤漂白粉，浸泡約20小時。將草絨撈起洗淨涼幹，在含水量50%左右時，彈松即為原料纖維素。
1.溶液的配製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過濾。
3.熟成、脫泡將過濾後的膠液送入熟成桶，抽真空進行熟成、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.烘乾一組不同溫度的烘乾缸。
9.整理卷收。
權利要求
1.一種無毒、可溶性薄膜，其特徵在於採用草纖維，如稻草、麥秸或其它禾本科野生植物為原料，經過粘膠製備和成膜工序製造出能被土壤中微生物降解吸收的薄膜。
2.一種無毒、可溶性薄膜的製造方法，包括粘膠製備和成膜工序兩部分粘膠的製備由散溼漿經擠壓脫水、鹼溶液初浸、鹼溶液二浸、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、烘乾等工序組成，本發明的特徵在於一.上述粘膠製備過程中鹼溶液初浸時在鹼溶液中加入少量聚氧乙烷，浸鹼同時進行攪拌1-1.5小時;二.上述粘膠製備過程中鹼液二浸所用鹼溶液濃度比鹼液初浸濃度低，浸鹼時間短;三.上述粘膠製備過程中老成黃化後進行溶解時，先用濃度為10%左右的鹼溶液進行初溶解，同時進行攪拌，約2小時後用水稀釋，然後進行後溶解，後溶解時加入增塑劑和增強劑，攪拌3-4小時，形成淡黃色粘稠體，然後進入過濾、脫泡和熟成等工序;四.上述成膜過程中進入脫硫工序時加入0.15-1.5克/升氫氧化鈉和0.2-0.4%C3-C4酯類等溶液。
3.根據權利要求2所述的無毒、可溶性薄膜的製造方法，其特徵在於上述粘膠製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%氨水配製)和一份體積的B液(2.5-3克氫氧化銅，加7-10克乙二胺配製)混合即得到纖維素溶解液。
4.根據權利要求2所述的無毒、可溶性薄膜的製造方法，其特徵在於上述粘膠製備過程中老成黃化後進行溶解時，加入增塑劑為C3-C6酯類。
全文摘要
本發明公開了一種無毒、可溶性薄膜及其製造方法，它採用草纖維，如稻草、麥秸或其它禾本科野生植物為原料，經過粘膠製備和成膜工序製造出能被土壤中微生物降解吸收的薄膜。粘膠的製備由散溼漿經擠壓脫水、鹼液初浸、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、烘乾等工序組成。粘膠製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C08J5/22GK1068345SQ9110445
公開日1993年1月27日 申請日期1991年7月11日 優先權日1991年7月11日
發明者胡大德, 劉漢, 胡家俊 申請人:北京海澱膜科學技術研究所