麻地膜的湿法制备技术及性能研究

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在现代农业中,塑料地膜的使用可以增加农作物的产量,提高农民的收入,在我国得到了飞速的发展。但是由于塑料地膜极难降解且回收困难,大量使用塑料地膜已经对农作物的产量和环境都造成严重的不良影响,而麻地膜在满足对农作物的保温保墒的条件下,不仅一定时间内可以完全降解,而且降解后的产物还可以增加土壤的肥力。所以使用环保可降解的麻地膜替换农用塑料地膜逐渐成为一个研究热点,这对于我国农作物产量的提高和农业的可持续性发展具有非常重大的意义。目前市场上的麻地膜的通透性好,从而使得其保温、保墒性较差,而使用湿法非织造的方法制得的产品较为致密,通透性相对较差,可能会提高麻地膜的保温保墒性能,故本课题主要使用湿法非织造的技术制备麻地膜并探究其性能。麻地膜的主要原料为黄麻落麻,并分别使用羧甲基纤维素钠和水性聚氨酯作为粘合剂进行湿法麻地膜的制备,最后对其进行性能测试和工艺优化。首先,课题探究了黄麻落麻剪碎后的长度对湿法麻地膜性能的影响,结果表明:随着纤维长度的增加,湿法麻地膜的断裂强度逐渐提高,但透气率也越大;确定了使用羧甲基纤维素钠作粘合剂制备湿法麻地膜的最优工艺参数,为羧甲基纤维素浓度为1%,黄麻落麻的粉碎时间为50s,湿强剂浓度为1%,热轧温度为160℃;使用水性聚氨酯作为粘合剂制备湿法麻地膜,探究合适的水性聚氨酯使用浓度和比较使用聚乙烯醇涂覆、热轧前后的麻地膜性能差异,结果表明:使用浓度为1.0%的水性聚氨酯作粘合剂制备的湿法麻地膜较为合适,使用水性聚氨酯乳液作粘合剂制备的湿法麻地膜的干、湿强均比使用羧甲基纤维素钠做粘合剂并加入湿强剂制备的湿法麻地膜的干湿强小,透气率大。在热轧前使用聚乙烯醇进行涂覆后的湿法麻地膜的透气率有明显下降,但随着克重的增加,下降幅度逐渐减小。用聚乙烯醇涂覆、热轧后的湿法麻地膜的干强有所增加,但湿强变化不大。其次,通过使用PL4-00型23升打浆机制备浆料,分别加入羧甲基纤维素钠和水性聚氨酯作粘合剂,在PL6-C型纸样抄取器上制备湿法麻地膜,比较与手工抄造制备的麻地膜的性能差异。结果表明:其制备的湿法麻地膜无论是从透气性能还是干湿强度都优于手工抄造制得的麻地膜,主要体现在透气率的下降和强度的提高。最后,对最优工艺下制备的湿法麻地膜进行拒水整理,选取两种拒水整理剂(碳氢树脂拒水剂--texnology?M380和有机硅拒水剂--texnology?638)分别使用不同的浓度进行拒水整理,测试其接触角和沾水度,比较了拒水整理前后的湿法麻地膜的透气性能和断裂强度。结果表明:浓度为60g/l的碳氢树脂拒水整理剂作为较好的选择;拒水整理后的湿法麻地膜的透气率略微增加,断裂强度稍有下降,但变化较小,不会影响湿法麻地膜的正常使用,可以忽略不计。此外,还对制备的湿法麻地膜的透湿和降解性能进行了研究。结果表明:制备的湿法麻地膜具有一定的透湿性能;而湿法麻地膜在一定的时间内可以完全降解。
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