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一種污泥基可降解地膜及其制備方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201210046195.4

申請日:

2012.02.24

公開號:

CN102599030B

公開日:

2014.11.05

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):A01G 13/02申請日:20120224|||公開
IPC分類號: A01G13/02; C05G3/00 主分類號: A01G13/02
申請人: 北京化工大學
發明人: 蘇海佳; 敖李龍; 康虎; 譚天偉
地址: 100029 北京市朝陽區北三環東路15號
優先權: 2012.01.19 CN 201210017540.1
專利代理機構: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372 代理人: 吳大建;劉華聯
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210046195.4

授權公告號:

102599030B||||||

法律狀態公告日:

2014.11.05|||2012.09.26|||2012.07.25

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種污泥基可降解地膜及其制備方法。該地膜的主要成分為污泥集料。本發明是通過對污泥集料進行預處理,并與粘合劑以及增塑劑等材料混合反應,制備出可降解生物質農用地膜。該地膜成本低廉,兼顧保墑,保溫,緩釋增肥的功能,并且降解周期可以滿足普通作物整個生長期的覆蓋需求,是一種具有較大市場潛力的農用產品。

權利要求書

1.一種污泥基可降解地膜,其中:所述地膜包括污泥集料,所述
污泥集料在地膜中的含量為10~80wt%。
2.根據權利要求1所述的地膜,其特征在于:所述污泥集料在地
膜中的含量為10~60wt%;所述污泥集料為污泥,或者是污泥與發酵
廢渣、農業生物廢棄物和腐殖質中至少一種的復配物。
3.根據權利要求2所述的地膜,其特征在于:
所述污泥包括淤泥、污水處理廠的初次污泥、剩余活性污泥、厭
氧消化污泥中的一種或多種;
所述發酵廢渣選自檸檬酸渣、酒糟、青霉廢菌絲體、豆粕渣、頭
孢菌渣和醬渣中的至少一種;
所述農業生物廢棄物選自豆皮、甘蔗渣、玉米芯粉料、廢棄淀粉、
植物秸稈或植物秸稈廢棄物中的至少一種。
4.根據權利要求1到3中任一項所述的地膜,其特征在于:所述
地膜中還含有增塑劑,其在地膜中的含量為0~30wt%;所述增塑劑選
自醇類增塑劑、檸檬酸酯類增塑劑、環氧類增塑劑、尿素和丁二酸(-2-
乙基)己酯磺酸鈉中的一種或多種。
5.根據權利要求1到3中任一項所述的地膜,其特征在于:所述
地膜中還含有膜支撐材料,包括纖維材料和/或無機填料,其在地膜中
的含量為0~10wt%;
其中,所述纖維材料包括天然纖維和/或化學纖維;
所述無機填料選自重質碳酸鈣、滑石粉、高嶺土和硅灰石粉中的
一種或多種。
6.根據權利要求1到3中任一項所述的地膜,其特征在于:所述
地膜的表面還含有防水劑,其在地膜中的含量為0~10wt%;所述防水
劑為丙烯酸酯乳液、硅丙乳液、硅溶膠和聚氨酯中的至少一種。
7.一種根據權利要求1~6中任意一項所述地膜的制備方法,包
括:
步驟A,對污泥集料進行預處理,并調節pH值制得中性污泥集
料漿液;
步驟B,將中性污泥集料漿液與粘合劑進行攪拌反應,在其反應
前后可選擇性的加入增塑劑和/或膜支撐材料進行攪拌混合,制得成膜
混合物漿液;
步驟C,將成膜混合物漿液制成地膜;
其中,步驟A中所述預處理選自酸法預處理、堿法預處理、高溫
蒸煮法預處理或爆破法預處理中的至少一種;
所述酸法預處理中酸的用量為污泥集料的0~15wt%;所述酸法預
處理的反應條件為:溫度10~150℃,時間10min~72h,攪拌轉速
0~250rpm;
所述堿法預處理中堿的用量為污泥集料的0~15wt%;所述堿法預
處理的反應條件為:溫度10~150℃,時間10min~72h,攪拌轉速
0~250rpm;
所述高溫蒸煮法預處理的反應溫度為120~170℃;
所述爆破法預處理包括蒸汽爆破法預處理和/或氨氣爆破法預處
理。
8.根據權利要求7所述的制備方法,其特征在于:步驟B中混
合及反應條件均為:溫度30~220℃,時間10min~10h,攪拌轉速為
50~250rpm;
步驟B中所述粘合劑包括高分子聚合物粘合劑或其他粘合劑,其
用量為污泥集料的5~50wt%;
其中,所述高分子聚合物粘合劑選自聚醋酸乙烯酯、聚乙二醇、
聚乙烯醇、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚-β-羥丁酸、聚羥基脂肪酸酯
和聚氨酯中的至少一種;所述其他粘合劑選自殼聚糖、淀粉、丙烯酸
酯乳液、明膠、羥乙基纖維素或海藻酸鈉中的至少一種。
9.根據權利要求7所述的制備方法,其特征在于:步驟C采用
成膜工藝將成膜混合物漿液制成地膜;所述成膜工藝包括吹塑成型、
抄造成型、流延成型、熔融擠出或拉伸成型、噴霧法噴灑成膜或者是
采用膜支撐材料作為骨架成膜。
10.根據權利要求7所述的制備方法,其特征在于:所述制備方
法還包括在步驟C之后采用防水劑對所述地膜進行防水處理,其中所
述防水處理包括浸泡法或噴涂法。

說明書

一種污泥基可降解地膜及其制備方法

技術領域

本發明屬于生物材料領域,涉及一種污泥基可降解地膜及其制備
方法。

背景技術

地膜用于地面覆蓋,以提高土壤溫度,保持土壤水分,維持土壤
結構,防止害蟲侵襲作物和某些微生物引起的病害等,具有促進植物
生長的功能。近年來,農用地膜已經廣泛應用于農業生產栽培,成為
繼化肥、農藥后的第三大農資。目前,國內地膜覆蓋面積在1400萬
公頃以上,年用量約為44萬噸,其覆蓋面積和用量均列世界第一。
專家預測,2015年全國地膜覆蓋面積將擴大到2000多萬公頃。

然而隨之而來的殘膜對農業生態環境造成的“白色污染”問題越
來越嚴重。目前使用的農膜以化纖作原料,其主要成分是聚丙烯、聚
乙烯、聚氯乙烯,可在田間殘留幾十年不降解,連年使用導致碎膜逐
年累積于土壤耕層,造成土壤板結、通透性變差、根系生長受阻,后
茬作物減產。此外,石油能源緊缺引起地膜生產原料丙烯酸等上漲,
使得地膜價格和可持續發展問題日益突出。以上諸多原因使得可生物
降解地膜的研究和推廣在國內外引起了極大的關注。

專利CN1445275提出以聚乙烯醇為主要原料制備可生物降解地
膜,在現場溶于水后,噴灑于地表,形成薄膜,其特點是該膜可生物
降解,避免白色污染,但是由于聚乙烯醇價格較為昂貴,此地膜成本
較高,農業適用性不強。

專利CN200810023959提出以淀粉為主要原料,與可降解聚合物
共混,吹塑成膜,此地膜以糧食淀粉為主要原料,在全球糧食日益短
缺,糧食價格不斷上漲的環境下,此種地膜難于推廣。

專利CN1094960C提出以天然有機質土為主要原料制備可降解地
膜,經過1.5~2個月該地膜可降解或翻地進入土壤成為有機養分,但
是一般農作物種植收獲期為3~6個月,該地膜降解速度過快,不能滿
足普通作物整個生長期的覆蓋需求,難以推廣。

專利CN1277228A提供了一種以瀝青、淀粉為原料,同時添加微
肥和除草劑,用噴霧器現場噴造的可生物降解的黑色農用地膜,但膜
在30天后開始碎裂,在60天就會完全降解,未能達到農作物整個生
長期內保溫、保墑的效果,而且所用原料都為糧食及石油基來源,這
將很大程度上增加制膜的成本。

因此,目前需要開發一種原料成本低廉,具有3~6個月的穩定性,
在農作物的發芽和生長期能夠具備保溫、保墑作用,并具有較好的可
降解性的非糧食基及非石油基地膜。

發明內容

為解決上述問題,本發明涉及一種污泥基可降解地膜及其制備方
法。該地膜的主要成分為污泥集料,是通過對污泥集料進行預處理,
并與粘合劑以及增塑劑等材料混合反應,制備出可降解生物質農用地
膜。該地膜成本低廉,兼顧保墑,保溫,緩釋增肥的功能,并且降解
周期可以滿足普通作物整個生長期的覆蓋需求。

為此,本發明提供了一種污泥基可降解地膜,其中,所述地膜包
括污泥集料,所述污泥集料在地膜中的含量為10~80wt%。

根據本發明,優選所述污泥集料在地膜中的含量為10~60wt%。所
述污泥集料為污泥,或者是污泥與發酵廢渣、農業生物廢棄物和腐殖
質中至少一種的復配物。

在本發明的一個實施例中,所述污泥包括淤泥、污水處理廠的初
次污泥、剩余活性污泥、厭氧消化污泥中的一種或多種。所述發酵廢
渣選自檸檬酸渣、酒糟、青霉廢菌絲體、豆粕渣、頭孢菌渣和醬渣中
的至少一種。所述農業生物廢棄物選自豆皮、甘蔗渣、玉米芯粉料、
廢棄淀粉、植物秸稈或植物秸稈廢棄物中的至少一種。

上述用語“植物”,并不僅限于人工種植的農作物和植物,也包括
非人工種植的天然植物。

根據本發明,所述地膜中還含有增塑劑,其在地膜中的含量為
0~30wt%。所述增塑劑選自醇類增塑劑、檸檬酸酯類增塑劑、環氧類
增塑劑、尿素和丁二酸(-2-乙基)己酯磺酸鈉(AOT)中的一種或多種。

在本發明的一個實施例中,所述醇類增塑劑選自山梨醇、甘油、
乙二醇或甘露醇中的至少一種;所述檸檬酸酯類增塑劑選自檸檬酸三
丁酯(TBC)、檸檬酸三辛酯(TOC)、乙酰檸檬酸三丁酯(ATBC)
或乙酰檸檬酸三辛酯(ATOC)中的至少一種;環氧類增塑劑選自環
氧大豆油、環氧乙酰亞麻油酸甲酯、環氧糠油酸丁酯、環氧蠶蛹油酸
丁酯、環氧大豆油酸辛酯或9,10-環氧硬脂酸辛酯中的至少一種。

根據本發明,所述地膜中還含有膜支撐材料,包括纖維材料和/
或無機填料,其在地膜中的含量為0~10wt%。

其中,所述纖維材料包括天然纖維和/或化學纖維。所述天然纖維
選自種子纖維如棉、木棉,韌皮纖維如亞麻、苧麻、黃麻、竹纖維以
及礦物纖維如石棉類中的至少一種;所述化學纖維選自人造纖維如黏
膠纖維、醋酸纖維、銅氨纖維,合成纖維如聚酯纖維(滌綸)、聚酰
胺纖維(錦綸或尼龍)、聚乙烯醇纖維(維綸)、聚丙烯腈纖維(腈綸)、
聚丙烯纖維(丙綸)、聚氯乙烯纖維(氯綸),無機纖維如玻璃纖維、
碳纖維。

所述無機填料選自重質碳酸鈣、滑石粉、高嶺土和硅灰石粉中的
一種或多種。

根據本發明,所述地膜的表面還含有防水劑,其在地膜中的含量
為0~10wt%。所述防水劑為丙烯酸酯乳液、硅丙乳液、硅溶膠和聚氨
酯中的至少一種。

本發明還提供了一種根據本發明所述地膜的制備方法,包括:

步驟A,對污泥集料進行預處理,并調節pH值制得中性污泥集
料漿液;

步驟B,將中性污泥集料漿液與粘合劑進行攪拌反應,在其反應
前后可選擇性的加入增塑劑和/或膜支撐材料進行攪拌混合,制得成膜
混合物漿液;

步驟C,將成膜混合物漿液制成地膜;

其中,步驟A中所述預處理選自酸法預處理、堿法預處理、高溫
蒸煮法預處理或爆破法預處理中的至少一種。

根據本發明方法,所述酸法預處理中酸的用量為污泥集料的
0~15wt%。所述酸法預處理的反應條件為:溫度10~150℃,時間
10min~72h,攪拌轉速0~250rpm。

所述堿法預處理中堿的用量為污泥集料的0~15wt%。所述堿法預
處理的反應條件為:溫度10~150℃,時間10min~72h,攪拌轉速
0~250rpm。

所述高溫蒸煮法預處理的反應溫度為120~170℃。

所述爆破法預處理包括蒸汽爆破法預處理和/或氨氣爆破法預處
理。

上述酸法預處理和堿法預處理,包括在一定攪拌轉速條件下對污
泥集料進行動態攪拌處理,以及在攪拌轉速為0rpm的條件下對污泥集
料進行靜態浸泡處理。

在一個實施例中,例如,在攪拌轉速為0rpm的條件下,可以采用
酸法預處理或堿法預處理對污泥集料進行靜態浸泡處理10min~72h。

在另一個實施例中,例如,在一定攪拌轉速條件下,可以采用酸
法預處理或堿法預處理對污泥集料進行動態攪拌處理10min~10h。

在根據本發明方法的一個實施例中,蒸汽爆破的壓力為
0.6~2.7MPa,維持時間為60~360s。

在根據本發明方法的一個實施例中,氨氣爆破的壓力為
0.5~1.5MPa,維持時間為10~60min。

根據本發明方法,步驟A采用中和劑調節pH值,所述中和劑為酸
或堿,其用量為污泥集料的0~20wt%,其反應條件與酸或堿預處理的
反應條件相同。

步驟A中所述酸和/或堿可以直接加入也可以配制成溶液加入。

在本發明的一個實施例中,步驟A中所述堿選自有機堿、無機堿
或堿性無機鹽中至少一種,所述酸選自有機酸、無機酸或酸性無機鹽
中至少一種;例如,所述無機堿選自氫氧化鈉,氫氧化鉀,氨水或氫
氧化鈣等無機堿中的至少一種;所述有機堿選自甲醇鈉,乙醇鉀或叔
丁醇鉀等有機堿中的至少一種;所述堿性無機鹽選自碳酸鈉、乙酸鈉
或磷酸鈉等堿性無機鹽中的至少一種;又例如,所述無機酸選自硫酸,
硝酸,鹽酸或磷酸等無機酸中的至少一種;所述有機酸選自羧酸,磺
酸,亞磺酸,腐殖酸或硫羧酸等有機酸中的至少一種,所述酸性無機
鹽選自Fe、Cu、Al或銨類等酸性無機鹽中的至少一種。

上述步驟A中所述預處理方法,可以根據污泥集料的組成選擇
使用,這些預處理方法可以單獨使用,也可以組合使用。例如,
在本發明的一個實施例中,可以用酸法或堿法污泥集料進行預處
理;也可以用高溫蒸煮法對污泥集料進行預處理。

在本發明的另一個實施例中,先用蒸汽或氨氣爆破法對植物
秸稈進行預處理,再采用酸法或堿法對污泥集料進行預處理。

根據本發明方法,步驟B中混合及反應條件均為:溫度30~220℃,
時間10min~10h,攪拌轉速為50~250rpm。

根據本發明方法,步驟B中所述粘合劑包括高分子聚合物粘合劑
或其他粘合劑,其用量為污泥集料的5~50wt%。

其中,所述高分子聚合物粘合劑選自聚醋酸乙烯酯、聚乙二醇、
聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚-β-
羥丁酸(PHB)、聚羥基脂肪酸酯(PHA)和聚氨酯中的至少一種;所
述其他粘合劑選自殼聚糖、淀粉、丙烯酸酯乳液、明膠、羥乙基纖維
素或海藻酸鈉中的至少一種。

粘合劑與污泥集料漿液、增塑劑或膜支撐材料反應后,以鍵合的
形式存在于膜混合物漿液中,少量未反應的粘合劑或發生自聚作用的
粘合劑則以粘合劑的形式存在于膜混合物漿液中。

在根據本發明方法的一個實施例中,步驟C采用成膜工藝將成膜
混合物漿液制成地膜;所述成膜工藝包括吹塑成型、抄造成型、流延
成型、熔融擠出或拉伸成型、噴霧法噴灑成膜或者是采用膜支撐材料
作為骨架成膜,例如,可以采用纖維材料作為膜支撐材料以經緯線交
錯作為骨架成膜。

根據本發明方法,所述制備方法還包括在步驟C之后采用防水劑
對所述地膜進行防水處理,其中所述防水處理包括浸泡法或噴涂法。

上述步驟C制得的地膜在進行防水處理和使用前,可以進行干燥
處理。

根據本發明方法制得的污泥基地膜根據污泥添加量不同,顏色為
黃色,棕色,褐色或黑色薄膜,其厚度,例如,可以制成0.1~0.4mm。

采用螺旋測微計測量地膜厚度。對所制得的地膜進行膜覆蓋試
驗,并在每個小區10cm土層處埋設熱敏電阻地溫計1根,測定土壤
溫度,以評價地膜的保溫性能;用土鉆法取樣,并采用烘干減重法測
定作物生育期內土樣深度分別為0~10、15~25、35~45和55~65cm土
層土壤平均水含水量,以評價地膜的保濕性能;對所制得的地膜進行
土埋試驗,并采用減重法測量地膜降解前后重量,計算其損失率,以
評價地膜的可降解性。

污泥中含有28.7%~40.9%的粗蛋白,26.4%~46.0%灰分,26.6%
~44.0%纖維素和0~3.7%脂肪酸,有機質含量超過55%。本發明以污
泥或污泥與其他發酵廢渣和/或廢棄物形成的復配物,交聯后制成一種
成本低廉,兼顧保墑,保溫,增肥的功能,可以滿足普通作物整個生
長期的覆蓋需求,農民易于接受的新型可生物降解地膜。

該地膜將污泥及廢棄物進行了再利用,價格低廉,解決了石油基
地膜白色污染的問題,同時又解決了未處理掉的活性污泥造成的環境
污染和資源浪費的問題。污泥中富含的有機物隨著地膜降解可以作為
有機肥料緩慢釋放到土壤中,對農作物生長有很強的促進作用。土埋
試驗顯示,使用該地膜的土地較裸地可提高地溫1℃~8℃,較裸地可
提高土壤含水量5%~60%,具有保溫、保墑的作用。該發明地膜降解
情況適中,土埋實驗3~6個月后將降解70%,8個月后完全降解。

具體實施方式

下面將結合實施例來詳細說明本發明,這些實施例僅起說明性作
用,并不局限于本發明的應用范圍。

實施例

實施例1:

取剩余活性污泥31g(含水量80wt%)及檸檬酸渣20g混合后形
成污泥集料,按照污泥集料4wt%的量稱取NaOH,配制成溶液,與污
泥集料混合后放入錐形瓶中,在80℃,100rpm條件下攪拌10min后,
加入磷酸調節至中性,然后向錐形瓶中加入15.5g殼聚糖和10g淀粉
作為粘合劑,補充適量水,在70℃,90rpm條件下繼續加熱攪拌2h,
將錐形瓶中的成膜混合物漿液倒在玻璃板上,采用流延法成膜,待膜
干燥后,將固含量為6.1g硅溶膠稀釋5倍后,噴涂在膜表面進行防水
處理,即制得防水性可降解地膜。采用螺旋測微計測量地膜厚度,并
將所制得的地膜進行膜覆蓋試驗,以評價該產品的保溫性和保濕性,
結果見表1;將所制得的地膜進行土埋試驗,以評價該產品的可降解
性,結果見表1。

實施例2:

取剩余活性污泥120g(含水量80wt%)及甘蔗渣6.3g混合后形
成污泥集料,按照污泥集料12wt%的量稱取氨水,配制成溶液,與污
泥集料混合后放入錐形瓶中,在10℃條件浸泡72h后,加入乙酸調節
至中性,然后向錐形瓶中加入8g乙二醇作為增塑劑,20g海藻酸鈉和
24.2g明膠作為粘合劑,加入10g剪碎的聚酯纖維和5g重質碳酸鈣作
為膜支撐材料,補充適量水,在30℃,250rpm條件下繼續加熱攪拌
10h,再加入100ml熱水稀釋,攪拌均勻后噴灑成膜,待其干后在表
面均勻噴灑固含量為11.3g的稀釋8倍的硅丙乳液進行防水處理,并
采用與實施例1相同的方法評價產品的性能,結果見表1。

實施例3:

取初次污泥140g(含水量80wt%)及豆皮9g混合后形成污泥集
料,按照污泥集料8wt%的量稱取氫氧化鈣,配制成溶液,與污泥集
料混合后放入錐形瓶中,在40℃,40rpm條件下攪拌10h后,加入腐
植酸調節至中性,然后向錐形瓶中加入1.0g甘露醇和1.0g檸檬酸三
丁酯作為增塑劑,3.5g聚乙烯醇纖維和3g滑石粉作為膜支撐材料,
12g聚氨酯和47.6g羥乙基纖維作為粘合劑,補充適量水,加熱至60℃,
在200rpm條件下繼續攪拌6h,將錐形瓶中的成膜混合物漿液倒在玻
璃板上,采用流延法成膜,待膜干燥后,將固含量分別為1g丙烯酸
酯和0.3g硅丙乳液稀釋5倍后,噴灑至膜表面進行防水處理,即制得
防水性可降解地膜。采用螺旋測微計測量地膜厚度,并采用與實施例
1相同的方法評價產品的性能,結果見表1。

實施例4:

將粉碎后玉米稈6g在1.2MPa壓力下,氨氣爆破處理40min后,
與500g剩余活性污泥(含水量80wt%)混合后形成污泥集料,按照
污泥集料2.0wt%的量稱取碳酸鈉,與污泥集料混合后放入錐形瓶中,
在60℃,80rpm條件下攪拌6h后,加入氯化銨調節至中性,然后向
錐形瓶中加入35.42g羧甲基纖維素鈉作為粘合劑,補充適量水,加熱
至90℃,在150rpm條件下繼續攪拌4h,再加入1.2g剪碎的亞麻,
200ml熱水稀釋,攪拌均勻后噴灑成型,待其干后將固含量為3.7g聚
氨酯稀釋5倍后噴灑在其上成膜,并采用與實施例1相同的方法評價
產品的性能,結果見表1。

實施例5:

取厭氧消化污泥105g(含水量80wt%)及酒糟3g混合后形成污
泥集料,按照污泥集料10wt%的量稱取乙酸鈉,配制成溶液,與污泥
集料混合后放入錐形瓶中,在90℃,120rpm條件下攪拌60min后,
加入硫酸調節至中性,然后向錐形瓶中加入32.7g乙酰檸檬酸三丁酯
(ATBC)作為增塑劑,32.4g聚乙二醇作為粘合劑,加入1.1g石棉作
為支撐材料,補充適量水,加熱至100℃,在100rpm條件下繼續攪
拌2h,,將錐形瓶中的成膜混合物漿液倒在玻璃板上,采用流延法成
膜,待膜干燥后,將固含量為1.55g聚氨酯稀釋5倍后,對膜進行浸
泡防水處理,即制得防水性可降解地膜。采用螺旋測微計測量地膜厚
度,采用與實施例1相同的方法評價產品的性能,結果見表1。

實施例6:

取淤泥300g(含水量80wt%),加入錐形瓶中,在120℃~170℃
條件下蒸煮40min后,加入15g?PLA作為粘合劑,補充適量水,加熱
至180℃,在80rpm條件下繼續攪拌60min,將錐形瓶中的成膜混合
物漿液擠壓吹塑成膜,待膜干燥后即制得可降解地膜。采用螺旋測微
計測量地膜厚度,采用與實施例1相同的方法評價產品的性能,結果
見表1。

實施例7:

取厭氧消化污泥100g和淤泥40g(含水量80wt%)與頭孢菌渣
5g混合后形成污泥集料,按照污泥集料6.0wt%的量稱取硝酸,配制
成溶液,與污泥集料混合后放入錐形瓶中,在40℃下浸泡10min后,
加入乙醇鉀調節至中性,然后向錐形瓶中加入4g的9,10-環氧硬脂酸
辛酯和5.0g檸檬酸三辛酯(TOC)作為增塑劑,21.75g?PVA作為粘
合劑,2g高嶺土作為膜支撐材料,補充適量水,加熱至220℃,在50rpm
條件下繼續攪拌10min,將所獲得的成膜混合物漿液熔融擠出成膜,
待膜干燥后,將固含量為4.5g丙烯酸酯乳液稀釋7倍后,噴涂到膜表
面進行防水處理,即制得防水性可降解地膜。采用螺旋測微計測量地
膜厚度,采用與實施例1相同的方法評價產品的性能,結果見表1。

實施例8:

取剩余活性污泥150g和初次污泥90g(含水量80wt%)及青霉
25g混合后形成污泥集料,按照污泥集料0.5wt%的量稱取富馬酸,配
制成溶液,與污泥集料混合后放入錐形瓶中,在150℃,250rpm條件
下攪拌10min后,加入氫氧化鈉調節至中性,然后向錐形瓶中加入2.0g
環氧大豆油和3.0g丙三醇作為增塑劑,23.85g?PBS作為粘合劑,補充
適量水,加熱至160℃,加入3g玻璃纖維作為膜支撐材料,在60rpm
條件下繼續攪拌40min,將所獲得的成膜混合物漿液拉伸成膜,采用
螺旋測微計測量地膜厚度,采用與實施例1相同的方法評價產品的性
能,結果見表1。

實施例9:

將植物秸稈13g在2.7MPa壓力下,蒸汽爆破處理1min后,與27g
厭氧消化污泥和28g剩余活性污泥(含水量80wt%)混合后形成污泥
集料,按照污泥集料15wt%的量稱取氫氧化鉀,配制成溶液,與污泥
集料混合后放入錐形瓶中,在60℃,80rpm條件下攪拌40min后,加
入磷酸調節至中性,然后向錐形瓶中加入20g丁二酸(-2-乙基)己酯磺
酸鈉(AOT)作為增塑劑,以及17g殼聚糖作為粘合劑,1.2g硅灰石粉
作為膜支撐材料,補充適量水,在60℃,120rmp條件下,攪拌90min,
將錐形瓶中的成膜混合物漿液倒在置于玻璃板上的用1g亞麻和2g石
棉作為膜支撐材料經緯交錯成的骨架上,采用流延法成膜,待膜干燥
后,將固含量為3.4g硅丙乳液稀釋8倍后,對膜進行浸泡防水處理,
即制得防水性可降解地膜。采用螺旋測微計測量地膜厚度,采用與實
施例1相同的方法評價產品的性能,結果見表1。

對比例1:

取35g聚乙烯加熱到180℃后,擠壓吹塑成膜,采用螺旋測微計
測量該膜的厚度,并采用與實施例1相同的方法評價該膜的性能,結
果見表1。

表1


通過上述實施例和對比例可以看出,根據本發明方法制得的地膜
對土壤的保溫和保濕性能可以達到甚至超過聚乙烯薄膜,該地膜具有
較好的可降解性,且具備相當的使用穩定性。根據本發明方法制得的
地膜將污泥及廢棄物進行了再利用,價格低廉,解決了石油基地膜白
色污染的問題,同時又解決了未處理掉的活性污泥造成的環境污染和
資源浪費的問題。

以上所述僅為本發明的優選實施方式,但本發明保護范圍并不局
限于此,任何本領域的技術人員在本發明公開的技術范圍內,可容易
地進行改變或變化,而這種改變或變化都應涵蓋在本發明的保護范圍
之內。因此,本發明的保護范圍應以權利要求書的保護范圍為準。

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一種 污泥 降解 地膜 及其 制備 方法
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