一种可被快速分解的地膜 |
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| 申请号 | CN201610744467.6 | 申请日 | 2016-08-26 | 公开(公告)号 | CN106349538A | 公开(公告)日 | 2017-01-25 |
| 申请人 | 王钰淇; | 发明人 | 王钰淇; 刘向阳; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种可被快速分解的 地膜 ，该地膜是在聚乙烯塑料 薄膜 、聚丙烯塑料薄膜、可 生物 降解 薄膜或可光催化降解薄膜中添加 微波 吸收材料 ，采用常规的原料混合法、双层 叠加 法、 喷涂 法、 热压 法或磁控 溅射法 制成，加入微波吸收材料的地膜对微波的辐照能够响应；在地膜使用后，通过微波辐照，在热效应及微波化学作用下使地膜迅速分解。这种快速分解的地膜在使用后，经微波辐照，可以实现快速 碳 化和分解，以减少地膜对环境的不良影响。解决地膜在使用后的安全问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可被快速分解的地膜，其特征在于该地膜（1）是在聚乙烯塑料薄膜、聚丙烯塑料薄膜、可生物降解薄膜或可光催化降解薄膜中添加微波吸收材料（2），采用常规的原料混合法、双层叠加法、喷涂法、热压法或磁控溅射法制成，其中以100 kg地膜（1）为基数，添加微波吸收材料（2）为焦炭粉0.1-7kg、活性炭粉0.1-7 kg、碳纤维短纤0.1-7 kg、碳化硅粉0.1- |
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| 说明书全文 | 一种可被快速分解的地膜技术领域[0001] 本发明涉及一种可被快速分解的地膜。 背景技术[0002] 随着社会的发展，人们的生产、生活方式发生了极大的改变，一次性商品的使用开始大幅度增加。塑料制品轻巧、清洁、便宜，给人类生活起居带来极大方便，推动了人类文明和进步，用领域已深入到农业、国民经济和社会生活等各个方面。仅农业方面，根据调查数据显示，我国农田地膜覆盖栽培推广面积为1.8×1011m2，推广普及率达到36％，预计到2015年农田地膜使用面积将超过3.3×1011m2；农业部调查结果表明，目前我国地膜残留量一般2 2 为60-90kg/hm ，最高可达到165kg/hm ，预计2015年我国地膜残留量将达到200-300万吨，而且地膜残留量随着使用年限延长而呈现持续增加的趋势。在日常生活方面，人们使用后的塑料瓶和塑料袋被大量地被抛弃，尤其是城镇、城郊和交通干线两侧，已形成了随处可见的白色垃圾场。 [0003] 这些被抛弃在自然环境中的塑料薄膜，因为分子质量大、性能稳定等原因，可以长期留存在土壤中，自然条件下长期不能分解。对土壤环境、农业生产、生态环境、牲畜及人类健康存在极大威胁，尤其是对土壤和农作物生长发育的影响相当严重。进入土壤的薄膜会阻碍土壤毛管水和自然水的渗透，影响土壤吸湿性，从而对土壤水分运动产生阻碍，使其移动速度减慢，水分渗透量减少；还可能降低土壤通透性，影响土壤微生物活动和土壤肥力水平。 发明内容[0005] 本发明目的在于，提供一种可被快速分解的地膜，该地膜是在聚乙烯塑料薄膜、聚丙烯塑料薄膜、可生物降解薄膜或可光催化降解薄膜中添加微波吸收材料，采用常规的原料混合法、双层叠加法、喷涂法、热压法或磁控溅射法制成，加入微波吸收材料的地膜对微波的辐照能够响应；在地膜使用后，通过微波辐照，在热效应及微波化学作用下使地膜迅速分解。解决地膜在使用后的安全问题。 [0006] 本发明所述的一种可被快速分解的地膜，该地膜(1)是在聚乙烯塑料薄膜、聚丙烯塑料薄膜、可生物降解薄膜或可光催化降解薄膜中添加微波吸收材料(2)，采用常规的原料混合法、双层叠加法、喷涂法、热压法或磁控溅射法制成，其中以100kg地膜(1)为基数，添加微波吸收材料(2)为焦炭粉0.1-7kg、活性炭粉0.1-7kg、碳纤维短纤0.1-7kg、碳化硅粉0.1-7kg、炭纳米管0.1-7kg、石墨粉0.1-7kg、四氧化三铁粉0.1-7kg、氧化亚铁粉0.1-7kg、三氧化二铁粉0.1-7kg或铁硅铝粉0.1-7kg中的一种至十种。 [0007] 所述可被快速分解的地膜的制备方法，按下列步骤进行： [0008] 采用常规的原料混合法、双层叠加法、喷涂法、热压法或磁控溅射法，将地膜(1)为聚乙烯塑料薄膜、聚丙烯塑料薄膜、可生物降解薄膜或可光催化降解薄膜中，以100kg地膜(1)为基数，添加微波吸收材料(2)为焦炭粉0.1-7kg、活性炭粉0.1-7kg、碳纤维短纤0.1-7kg、碳化硅粉0.1-7kg、炭纳米管0.1-7kg、石墨粉0.1-7kg、四氧化三铁粉0.1-7kg、氧化亚铁粉0.1-7kg、三氧化二铁粉0.1-7kg或铁硅铝粉0.1-7kg中的一种至十种，其中： [0009] 原料混合法： [0010] 将地膜(1)制造薄膜材料的基料和微波吸收材料先混合均匀后，再通过成膜工艺制成，其中微波吸波材料(2)占薄膜总重量的0.7％-7％； [0011] 双层叠加法： [0012] 在已经制成的两层地膜(1)中间夹入吸波材料(2)制成，其中微波吸波材料(2)占薄膜总重量的0.3％-5％； [0013] 喷涂法： [0014] 在制成的单层地膜(1)上喷涂微波吸收材料(2)制成，其中微波吸波材料(2)占薄膜总重量的0.1％-6％，微波吸波材料(2)的厚度为0.7-5微米； [0015] 磁控溅射法： [0017] 热压法： [0018] 通过加热将分布在地膜(1)表面的微波吸收材料(2)固定制成，其中微波吸波材料(2)占薄膜总重量的0.1％-5％； [0019] 微波吸收材料(2)粉体的粒径为0.001-6微米。 [0020] 本发明所述的一种可被快速分解的地膜，该地膜是在常用的聚乙烯地膜，聚丙烯地膜，可生物降解地膜或光催化降解地膜中添加微波吸收材料，通过原料混合法来制成，根据要生产的薄膜的厚度，选择粒度合适的微波吸收材料粉体，将微波吸收材料粉体与制造薄膜的原材料进行充分混合，然后通过成膜工艺制成包含微波吸收材料的地膜；或者是双层叠加法来制成，利用已经制成的两层地膜，在两层地膜中间夹入微波吸收材料后叠加在一起，形成中间是微波吸收材料夹层，两边是薄膜材料的吸波材料薄膜；或喷涂法制成，即在制成的单层薄膜上喷涂微波吸收材料；或热压法，通过加热将微波吸收材料固定在已经制成的薄膜材料的表面；或磁控溅射法，即通过磁控溅射方法在已经制成的薄膜上镀上一层微波吸收材料。附图说明 [0021] 图1为本发明原料混合方法制成的可被快速分解地膜的示意图。 [0022] 图2为本发明双层叠加法制成的可被快速分解地的示意图。 [0023] 图3为本发明喷涂法、热压法、磁控溅射法制成的可被快速分解地膜的示意图。 具体实施方式[0024] 实施例1 [0025] 原料混合法：(聚乙烯塑料薄膜) [0026] 以100kg地膜1为基数，将地膜1为聚乙烯塑料薄膜中添加粒径为6微米的微波吸收材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉，混合均匀后，再通过常规的成膜工艺制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.7％-7％；见表1。 [0027] 表1：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方如下 [0028] [0029] [0030] 实施例2 [0031] 原料混合法：(聚丙烯塑料薄膜) [0032] 以100kg地膜1为基数，将地膜1为聚丙烯塑料薄膜中添加粒径为4微米的微波吸收材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉，混合均匀后，再通过常规的成膜工艺制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.7％-7％；见表2。 [0033] 表2：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0034] [0035] [0036] 实施例3 [0037] 原料混合法(可生物降解薄膜) [0038] 以100kg地膜1为基数，将地膜1为可生物降解薄膜中添加粒径为5微米的微波吸收材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉，混合均匀后，再通过常规的成膜工艺制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.7％-7％；见表3。 [0039] 表3：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0040] [0041] [0042] 实施例4 [0043] 原料混合法：(可光催化降解薄膜) [0044] 以100kg地膜1为基数，将地膜1为可光催化降解薄膜中添加粒径为6微米的微波吸收材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉，混合均匀后，再通过常规的成膜工艺制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.7％-7％；见表4。 [0045] 表4：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0046] [0047] [0048] 实施例5 [0049] 双层叠加法：(聚乙烯塑料薄膜) [0050] 以100kg地膜1为基数，在已经制成的两层地膜1聚乙烯塑料薄膜中间夹入粒径为3微米的吸波材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.3％-5％，见表5。 [0051] 表5：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0052] [0053] [0054] 实施例6 [0055] 双层叠加法：(聚丙烯塑料薄膜) [0056] 以100kg地膜1为基数，在已经制成的两层地膜1聚丙烯塑料薄膜中间夹入粒径为2微米的吸波材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.3％-5％，见表6。 [0057] 表6：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0058] [0059] [0060] 实施例7 [0061] 双层叠加法：(可生物降解薄膜) [0062] 以100kg地膜1为基数，在已经制成的两层地膜1为可生物降解薄膜中间夹入粒径为4微米的吸波材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.3％-5％，见表7。 [0063] 表7：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方如下 [0064] [0065] [0066] 实施例8 [0067] 双层叠加法：(可光催化降解薄膜) [0068] 以100kg地膜1为基数，在已经制成的两层地膜1为可光催化降解薄膜中间夹入粒径为3微米的吸波材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.3％-5％，见表8。 [0069] 表8：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方如下 [0070] [0071] [0072] 实施例9 [0073] 喷涂法：(聚乙烯塑料薄膜) [0074] 以100kg地膜1为基数，在制成的单层地膜1为聚乙烯塑料薄膜上喷涂粒径为1微米的微波吸收材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.1％-6％，微波吸波材料2的厚度为0.7-5微米，见表9。 [0075] 表9：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方如下 [0076] [0077] [0078] 实施例10 [0079] 喷涂法：(聚丙烯塑料薄膜) [0080] 以100kg地膜1为基数，在制成的单层地膜1为聚丙烯塑料薄膜上喷涂粒径为0.8微米的微波吸收材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.1％-6％，微波吸波材料2的厚度为0.7-5微米，见表10。 [0081] 表10：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0082] [0083] [0084] 实施例11 [0085] 喷涂法：(可生物降解薄膜) [0086] 以100kg地膜1为基数，在制成的单层地膜1为可生物降解薄膜上喷涂粒径为2微米的微波吸收材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.1％-6％，微波吸波材料2的厚度为0.7-5微米，见表11。 [0087] 表11：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0088] [0089] 实施例12 [0090] 喷涂法：(可光催化降解薄膜) [0091] 以100kg地膜1为基数，在制成的单层地膜1为可光催化降解薄膜上喷涂粒径为1微米的微波吸收材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.1％-6％，微波吸波材料2的厚度为0.7-5微米，见表12。 [0092] 表12：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0093] [0094] [0095] 实施例13 [0096] 磁控溅射法：(聚乙烯塑料薄膜) [0097] 以100kg地膜1为基数，通过磁控溅射方法在已经制成的地膜1为聚乙烯塑料薄膜上镀上一层粒径为0.1微米的微波吸收材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.1％-7％，微波吸波材料2的厚度为0.7-5微米，见表13。 [0098] 表13：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0099] [0100] [0101] 实施例14 [0102] 磁控溅射法：(聚丙烯塑料薄膜) [0103] 以100kg地膜1为基数，通过磁控溅射方法在已经制成的地膜1为聚丙烯塑料薄膜上镀上一层粒径为0.5微米的微波吸收材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.1％-7％，微波吸波材料2的厚度为0.7-5微米，见表14。 [0104] 表14：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0105] [0106] [0107] 实施例15 [0108] 磁控溅射法：(可生物降解薄膜) [0109] 以100kg地膜1为基数，通过磁控溅射方法在已经制成的地膜1为可生物降解薄膜上镀上一层粒径为0.02微米的微波吸收材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.1％-7％，微波吸波材料2的厚度为0.7-5微米，见表15。 [0110] 表15：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0111] [0112] [0113] 实施例16 [0114] 磁控溅射法：(可光催化降解薄膜) [0115] 以100kg地膜1为基数，通过磁控溅射方法在已经制成的地膜1为可光催化降解薄膜上镀上一层粒径为0.05微米的微波吸收材料2为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.1％-7％，微波吸波材料2的厚度为0.7-5微米，见表16。 [0116] 表16：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0117] [0118] [0119] 实施例17 [0120] 热压法：(聚乙烯塑料薄膜) [0121] 以100kg地膜1为基数，通过加热将分布在地膜1为聚乙烯塑料薄膜表面的粒径为0.001微米的微波吸收材料2固定制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.1％-5％，见表17。 [0122] 表17：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0123] [0124] [0125] 实施例18 [0126] 热压法：(聚丙烯塑料薄膜) [0127] 以100kg地膜1为基数，通过加热将分布在地膜1为聚丙烯塑料薄膜表面的粒径为0.005微米的微波吸收材料2固定制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.1％-5％，见表18。 [0128] 表18：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0129] [0130] [0131] 实施例19 [0132] 热压法：(可生物降解薄膜) [0133] 以100kg地膜1为基数，通过加热将分布在地膜1为可生物降解薄膜表面的粒径为0.008微米的微波吸收材料2固定制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.1％-5％，见表19。 [0134] 表19：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0135] [0136] [0137] 实施例20 [0138] 热压法：(可光催化降解薄膜) [0139] 以100kg地膜1为基数，通过加热将分布在地膜1为可光催化降解薄膜表面的粒径为0.003微米的微波吸收材料2固定制成，其中微波吸波材料2占薄膜总重量的0.1％-5％，见表20。 [0140] 表20：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方 [0141] [0142] [0143] 本发明所述的一种快速分解的地膜，该地膜加入微波吸收材料对微波的辐照能够响应；经过快速分解的试验表明：(1)该地膜在微波作用下，能够快速分解；(2)该地膜的分解率可以达到99％以上；(3)分解后的地膜对土地不再形成危害。在地膜使用后，通过微波辐照，在热效应及微波化学作用下使地膜迅速分解。解决地膜在使用后的安全问题。 |
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