本發(fā)明涉及農(nóng)用膜制備,具體涉及一種七層共擠抗農(nóng)藥高阻隔農(nóng)用膜及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù):
1、在全球農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程不斷加速的背景下,聚烯烴類農(nóng)用膜因具有卓越的性能,已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必不可少的重要物資。我國聚烯烴類農(nóng)用膜產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大,年產(chǎn)量與年消費量長期穩(wěn)居世界前列,一些蔬菜、瓜果種植產(chǎn)業(yè)發(fā)達的地區(qū)逐漸成為聚烯烴類農(nóng)用膜的消費集中地。
2、傳統(tǒng)的聚乙烯類農(nóng)用膜在強度、耐候性、功能性和環(huán)保性上存在明顯短板。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化需求提升,其正逐漸向多功能復(fù)合化(如抗老化、防霧滴、保溫、可降解)和綠色化方向發(fā)展,以滿足高效、可持續(xù)農(nóng)業(yè)的需求。
3、公開號cn119489608a的現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種涂覆型聚烯烴七層共擠轉(zhuǎn)光防塵高保溫抗農(nóng)藥長效流滴消霧棚膜及其制備方法。所述棚膜由內(nèi)1層為防塵耐老化層、內(nèi)2層為保溫耐老化防塵儲備層、內(nèi)3層為高保溫耐老化層、中層為轉(zhuǎn)光層、外3層為高保溫耐老化層、外2層為保溫耐老化層、外1層為改性粘接耐老化層以及涂敷層為長效流滴消霧層組成。首先,上述農(nóng)用膜通過添加含抗酸型光穩(wěn)定劑的耐老化母料實現(xiàn)抗農(nóng)藥效果,但無法實現(xiàn)對不同種類農(nóng)藥的具體阻隔,可能存在長期使用后光穩(wěn)定劑活性下降,抗農(nóng)藥性能衰減等風(fēng)險。其次,存在一定的環(huán)保問題,盡管實現(xiàn)了長效使用,但核心材料仍為聚烯烴,廢棄后難以自然降解,該技術(shù)中未涉及可降解改性方案或回收處理技術(shù),不符合當前農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的需求。
4、就目前而言,生物可降解地膜替代傳統(tǒng)聚乙烯類農(nóng)用膜,雖然可以減少對環(huán)境的污染,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的壓力。但現(xiàn)有技術(shù)中的生物可降解薄膜普遍存在以下問題:拉伸強度、抗撕裂強度等力學(xué)性能強度不足;阻隔性、保溫性等功能性能存在短板。
5、因此,迫切需要開發(fā)一種力學(xué)性能好、阻隔性高、保溫性好、抗農(nóng)藥、可降解的農(nóng)用膜。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題,本發(fā)明提供了一種七層共擠抗農(nóng)藥高阻隔農(nóng)用膜及其生產(chǎn)工藝,達到以下發(fā)明目的:制備出具有高阻隔、高保溫、抗農(nóng)藥和可降解等優(yōu)異性能的農(nóng)用膜。
2、為達到以上發(fā)明目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案:
3、一種七層共擠抗農(nóng)藥高阻隔農(nóng)用膜,由外層一、過渡層一、保溫層一、阻隔芯層、保溫層二、過渡層二、外層二組成。
4、外層一原料組分包括:聚乳酸40-50份、茂金屬線性低密度聚乙烯40-50份、增容劑3-4份、增韌劑2-4份、隔熱母料3-5份、抗老化母料2-4份;
5、過渡層一與過渡層二的成分一致,原料組分包括:低密度聚乙烯35-45份、茂金屬線性低密度聚乙烯40-50份、抗老化母料7-10份、隔熱母料5-8份;
6、保溫層一與保溫層二的成分一致,原料組分包括:乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂80-85份、抗老化母料5-10份、隔熱母料8-12份;
7、外層二原料組分包括:聚乳酸40-55份、茂金屬線性低密度聚乙烯35-45份、增容劑3-5份、隔熱母料3-5份、抗老化母料2-4份;
8、阻隔芯層原料組分包括:乙烯-乙烯醇共聚物80-90份、改性有機化蒙脫土6-10份、抗老化母料3-10份。所述有機化蒙脫土為季銨鹽改性蒙脫土。
9、其中,抗老化母料由以下配比的原料組分制備而成:低密度聚乙烯90-94份、光穩(wěn)定劑4-6份、抗氧化劑2-4份;
10、隔熱母料由以下配比的原料組分制備而成:低密度聚乙烯45-55份、納米高嶺土40-50份、硅烷偶聯(lián)劑1-3份、分散劑2-4份。
11、以上份數(shù)均以重量份計。
12、所述的聚乳酸的密度為1.22-1.26g/cm3。
13、所述的茂金屬線性低密度聚乙烯的密度為0.914-0.922g/cm3。
14、所述的低密度聚乙烯的密度為0.917-0.925g/cm3。
15、所述的增容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯。
16、所述的增韌劑為聚烯烴彈性體。
17、所述的光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑。
18、所述的分散劑為聚乙烯蠟。
19、所述的抗氧化劑為受阻酚類與亞磷酸酯類復(fù)合型抗氧化劑。
20、一種七層共擠抗農(nóng)藥高阻隔農(nóng)用膜的生產(chǎn)工藝,包括抗老化母料的制備、隔熱母料的制備、有機化蒙脫土改性、阻隔芯層原料預(yù)混以及共擠成型步驟;
21、所述抗老化母料的制備:將光穩(wěn)定劑和抗氧化劑混合,加入低密度聚乙烯,混合后通過擠出機熔融擠出;所述擠出機的控制參數(shù):加料段溫度設(shè)定在120-130℃,熔融段溫度為140-160℃,混合段溫度在150-170℃,機頭溫度在160-180℃。
22、所述隔熱母料的制備:將納米高嶺土與硅烷偶聯(lián)劑溶液混合均勻,并與低密度聚乙烯、分散劑混合;通過雙螺桿擠出機進行熔融擠出,加料段溫度設(shè)定為120-130℃,熔融段溫度為140-160℃,混合段溫度為150-170℃,機頭溫度為160-180℃。
23、所述有機化蒙脫土改性:將有機化蒙脫土加入無水n,n-二甲基甲酰胺中形成懸浮液;將聚合亞甲基二苯基異氰酸酯加入懸浮液中,加入催化劑,攪拌并升溫至50-70℃,反應(yīng)2-4小時,得到改性有機化蒙脫土;有機化蒙脫土與n,n-二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為1:(10-15)。聚合亞甲基二苯基異氰酸酯與有機化蒙脫土的質(zhì)量比為1:(5-10)。催化劑為二月桂酸二丁基錫,催化劑質(zhì)量為聚合亞甲基二苯基異氰酸酯質(zhì)量的0.5%-1%。所述有機化蒙脫土為季銨鹽改性蒙脫土。
24、所述阻隔芯層原料預(yù)混:將改性有機化蒙脫土與乙烯-乙烯醇共聚物進行熔融擠出,擠出機加料段溫度為160-170℃,熔融段溫度為190-210℃,混合段溫度為200-220℃,機頭溫度為180-190℃,擠出后造粒并與抗老化母料混合,得到阻隔芯層預(yù)混料。
25、所述共擠成型:將七層原料分別預(yù)混后通過擠出機擠出,進料段為115-190℃,壓縮段為150-200℃,熔融段為180-220℃,均化段為180-220℃,連接器為180-210℃,過渡段為190-210℃,分配器為205-215℃,模頭出口為205-215℃。
26、一種七層共擠抗農(nóng)藥高阻隔農(nóng)用膜,外層一、過渡層一、保溫層一、阻隔芯層、保溫層二、過渡層二、外層二的厚度比為1.25:1:1.25:1.5:1.25:1:1.1。
27、本發(fā)明具有以下有益效果:
28、(1)本發(fā)明一種七層共擠抗農(nóng)藥高阻隔農(nóng)用膜,其膜的厚度為0.10mm±5%,透光率89%以上,霧度13%以下,紅外阻隔率81%以上,顯著提高了薄膜的光學(xué)性能。在力學(xué)性能方面,橫向拉伸強度39mpa以上,縱向拉伸強度41mpa以上,直角撕裂強度124n/mm以上,有效提高了抗撕裂能力以及抵抗外來沖擊的能力。
29、(2)本發(fā)明一種七層共擠抗農(nóng)藥高阻隔農(nóng)用膜,能在6個月內(nèi)達到55%以上的降解,隨著pla添加量的增加,降解效率更高,可以通過控制pla的添加量,對薄膜降解速率實現(xiàn)可控調(diào)節(jié)。
30、(3)本發(fā)明一種七層共擠抗農(nóng)藥高阻隔農(nóng)用膜,對于有機磷類農(nóng)藥、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥和三唑類農(nóng)藥的阻隔效率得到了顯著增強,達到了94%以上的阻隔率,在農(nóng)藥阻隔方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。