一種草纖維農林用薄膜及其製造方法
2023-05-29 00:40:36 1
專利名稱：一種草纖維農林用薄膜及其製造方法
為了土地種植的保溫保墒，增強肥力，縮短農作物生長成熟期，國外早在60-70年代就推廣應用人工合成高分子塑料薄膜在低溫季節復蓋農田，達到增產效果。我國於一九七八年開始採用這一先進技術，特別是在農業上大面積推廣應用農用地膜技術，已成為我國農業增產的一項重大措施。從我國實踐情況看，用於農林上的塑料薄膜，包括各種農作物大棚膜，育秧、種菜用的小棚膜、果樹用的薄膜等等，存在主要問題是每年都約有薄膜使用總量的三分之一數量的薄膜碎片殘留在土壤中，這些塑料薄膜碎片不易被土壤細菌分解吸收，破壞了土壤結構，隔斷土壤水分的毛細作用，嚴重影響了農林作物的正常生長。70年代末，國外研製成功了用澱粉等做原料的新一代薄膜、解決了碎片殘留土中不易被土壤和細菌吸收的問題，但這些薄膜所用原料都不是用草纖維，而是用糧食或木漿、短棉絨做原料，推廣應用受到限制。
本發明的目的就是採用草纖維(如稻草、麥秸、或其他禾本科野生植物等)做原料，運用專門的工藝方法製造出能被土壤微生物降解吸收並具有一定使用性能的新型薄膜，具體做法是將草纖維中的α-纖維素通過一定的方法做成粘膠，然後將粘膠噴成薄膜，並將薄膜通過專門的工藝處理使其達到使用的性能要求。
發明內容
如下(一)粘膠的製備(1)將草纖維做成散溼漿。
(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0.05-0.30%)浸泡並攪拌1-1.5小時，使其成鹼纖維，擠壓或甩幹後再進行第二次浸鹼。第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時，壓榨比控制在2-3為宜，壓榨的方法可以手壓，也可以機械油壓。
(5)粉碎將鹼纖維素用粉碎機進行粉碎，粉碎度控制在粒度為3-4mm。
(6)老成將粉碎後的鹼纖維素在室溫環境中存放12-20小時，並經常攪動，使其纖維素聚合度降低並分布適中，利於提高質量。
(7)磺化及溶解老成後的鹼纖維素在室溫環境中不斷攪動的情況下和真空度在600毫米以上汞柱的條件下，加入適量的CS2進行磺化1.5-2.5小時，形成纖維素磺酸酯，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，使纖維素脂稀積到含鹼量4-8.5%含α-纖維素10%以下，接著進行後溶解。後溶解其方法是在後溶解器內加入增塑劑如3-C8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，達到落球式粘度為小於98秒即可。
(8)過濾把磺化溶解後的粘膠用尼龍布進行粗過濾，然後用雙面絨豐精過濾，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。熟成時間要掌握好，在14-20℃溫度，一般控制在30-48小時之間。
熟成後馬上進入成膜工序。
粘膠製備的工藝流程圖如附圖
一所示。
粘膠製備的各個工序中所需的甩幹機或擠壓機，浸鹼機、粉碎機、老成磺化機、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)成膜成膜工藝流程如附圖二所示。
(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0.15-0.25mm之間。
(2)凝固浴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。溫度控制在40℃-50℃範圍內。
(3)再生浴浴液是硫酸溶液，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NaOH和0.2-0.4%C3-C8酯類等溶液，溫度控制在70-80℃範圍內。
(6)水洗水溫40℃左右。
(7)漂白用含氯度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，第一道塑化槽是硬脂酸(脂肪酸)鋁鹼溶液，鹼濃度為1.5-2.0%。第二道塑化槽溶液是由磷苯二甲酸二辛酯(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約45℃-50℃，中間可達60-70℃，後麵缸溫度為40-50℃，最後定形缸膜回漸，室溫即可。
上述成膜的各道工序可以選用現有的成膜設備，也可以設計製造專用的成膜設備，組成一個膜成形運轉系統來完成成膜任務。
本發明所製造出來的薄膜，不僅具有農用薄膜所需的各項使用性能，而且無殘毒無汙染，碎片能被土壤和細菌分解吸收，增加了土壤的肥力，同時由於薄膜由親水變成部分疏水，提高了薄膜保溫保墒能力。本發明所需的草纖維原材料來源廣泛，價格低廉，投資效益高。
權利要求
1.一種草纖維農林用薄膜及其製造方法，包含粘膠的製備和成膜兩部分。粘膠的製備由散溼漿開始，經脫水→浸鹼→壓榨粉碎→老成磺化→溶解→過濾→脫泡→熟成等工序，成膜是由噴唇→凝固浴→再生欲→水洗→脫硫→水洗→漂白→水洗→塑化→烘乾等工序組成，本發明的技術特性是散溼漿原材料選用草纖維。
2.根據權利要求1所述的草纖維農林用薄膜及其製造方法，其特徵是溼漿原材料選用稻草、麥秸、或其他禾本科野生植物。
3.根據權利要求1和2所述的草纖維農林用薄膜及其製造方法，其特徵是第一次浸鹼在鹼溶液中加入少量的聚氧乙烷，浸鹼同時進行攪拌約1-1.5小時。第二次浸鹼所用鹼溶液濃度比第一次小，浸鹼時間短。
4.根據權利要求1和2所述的草纖維農林用薄膜及其製造方法，其特徵是老成磺化後進行溶解時，先用濃度為10%左右的鹼溶液進行初溶解，初溶解同時進行攪拌，2小時後用水稀釋，然後進行後溶解。後溶解時加入增塑劑如C3-C8酯類和增強劑如甲醛等，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。
5.根據權利要求1和2所述的草纖維農林用薄膜及其製造方法，其特徵是粘膠製備各個工序完成後，馬上進入成膜。在成膜過程中進入脫硫工序時，要加入0.5-1.5%，NaOH、0.2-0.4%C3-C8酯類和0.5-2.0%金屬皂等溶液。
全文摘要
本發明是草纖維農林用薄膜及其製造方法，採用廉價並廣泛來源的草纖維如稻草、麥秸或其他禾本科野生植物作原料製成散溼漿(紙漿)，用專門的工藝設備和方法將散溼漿製成粘膠並進一步製成薄膜。
文檔編號A01G13/02GK1058028SQ9010306
公開日1992年1月22日 申請日期1990年6月26日 優先權日1990年6月26日
發明者金桃根 申請人:中國國際科技促進會