[发明专利]一种纤维素增强淀粉的可控全降解地膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种纤维素增强淀粉的可控全降解地膜，包括按质量百分比计的如下组分：淀粉10～30%；纤维素5～20%；全降解聚酯40～55%；环保增塑剂5～10%；填料5～10%；扩链剂0.05～2%。另外，本发明还提供了该纤维素增强淀粉的可控全降解地膜的制备方法。该纤维素增强淀粉的可控全降解地膜主要是在淀粉和全降解聚酯中加入纤维素，一方面降低了地膜的成本，另一方面，加入少量的纤维素，增加了地膜的力学性能，提高了地膜的耐水性能，同时，通过调节淀粉和纤维素的配比和扩链剂的加入量，可实现地膜耐水解性能的可控。

技术领域

本发明属于生物降解材料技术领域，具体涉及一种纤维素增强淀粉的可控全降解地膜及其制备方法。

背景技术

农用地膜可以有效地调节土壤温湿度，储存土壤中的营养物和水分，防止杂草的生长，为农作物的生长创造了良好的生态环境。但是由于目前的地膜大多是石油基的聚合物，在自然条件下完全降解相当困难，并且地膜的应用量和使用年限逐年增加，残留大量的地膜造成了“白色污染”，为解决废弃地膜造成的“白色污染”建立环境友好性社会，建立人与环境的良性互动，唯一的办法就是推广应用可降解地膜。可降解地膜是一种新型的环保可降解的新型地膜，是今后我国地膜产业的发展趋势，也是发展可持续性农业的必要前提。

目前，国内外对于可控全降解地膜的研究主要是用全降解的淀粉或者脂肪族聚酯为原料，专利号为CN105109165A的专利“一种可控生物基全降解地膜”主要是以PBAT和PLA等聚酯为原料，通过添加紫外吸收剂、光稳定剂解决降解地膜周期可控性的难题；专利号为CN103627151的专利“聚酯类完全生物降解地膜”采用柔性和刚性聚酯，为原料实现全生物降解；专利号为CN101565514的专利“一种可降解地膜的生产方法”是利用改性淀粉和可降解聚合物为原料，添加纳米碳酸钙粉体等无机填料共混吹膜而成；专利号为CN102875231A的专利“全降解可追肥地膜及其制备方法”以淀粉和PLA为基料，添加含有聚乙烯醇的化肥微囊实现追肥的全降解地膜。这些使用全降解聚酯为原料的地膜，需要的成本比较高导致难以推广，虽然添加淀粉后能降低成本，但是添加淀粉后地膜力学性能和耐水性能变差，导致地膜的保温和保熵效果较差。

发明内容

本发明的目的是克服现有地膜存在的上述缺陷，提供一种纤维素增强淀粉的可控全降解地膜，实现地膜耐水解性能的可控。

本发明的技术方案是提供了一种纤维素增强淀粉的可控全降解地膜，包括按质量百分比计的如下组分：淀粉10～30%；纤维素5～20%；全降解聚酯40～55%；环保增塑剂5～10%；填料5～10%；扩链剂0.05～2%。

具体的，所述淀粉为糯米淀粉、粳米淀粉、籼米淀粉、玉米淀粉、高粱淀粉、小麦淀粉、大麦淀粉、黑麦淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、马铃薯淀粉、竹芋淀粉、山药淀粉、蕉芋淀粉、绿豆淀粉、蚕豆淀粉、豌豆淀粉、豇豆淀粉、混合豆淀粉、菱粉、藕粉、孛荠淀粉、橡子淀粉、百合淀粉、慈姑淀粉、西米淀粉中的一种或几种。

具体的，所述纤维素为棉浆粕、棉短绒、棉花、麻、木浆纤维、木浆粕、脱脂棉、微晶纤维素、甘蔗渣、木材、植物秸秆或从植物秸秆中制得的纤维素。

具体的，所述全降解聚酯为聚乳酸（PLA）、己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、聚丁二酸/己二酸-丁二醇酯（PBSA）、聚对苯二甲酸-丁二酸-丁二醇酯（PBST）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚羟基丁酸酯（PHB）、聚羟基丁酸醇戊酸酯（PHBV）和聚羟基脂肪酸酯（PHA）中的一种或几种。

具体的，所述环保增塑剂为乙二醇、丙二醇、丙三醇、木糖醇、甘露醇或乙醇胺的一种或几种。

具体的，所述填料为滑石粉、轻质碳酸钙、氧化铝或氢氧化铝中的一种或几种。

具体的，所述扩链剂为巴斯夫扩链剂ADR-4368、ADR-4370和ADR-4370s中的一种。