本發(fā)明涉及降解材料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種可降解復(fù)合材料、植物營養(yǎng)缽及其制備方法。
背景技術(shù)：
：氧化型生物全降解技術(shù)是全球環(huán)保型材料發(fā)展的一個(gè)新熱點(diǎn)，是當(dāng)今繼淀粉類生物降解塑料之后最為先進(jìn)的技術(shù)之一，目前在國內(nèi)還未被大多數(shù)人所了解使用。氧化降解塑料是指在降解過程中同時(shí)發(fā)生氧化降解和生物降解的一種可完全降解的環(huán)保型塑料。通過在高分子材料(PE、PP和PS)中加入降解添加劑，使塑料在光或/和熱作用下，發(fā)生氧化反應(yīng)。在塑料制品被遺棄后，添加劑中有兩種物質(zhì)起作用：一是預(yù)氧化劑(主要是一些無毒金屬離子)，二是生物降解促進(jìn)物質(zhì)(主要是一些天然植物纖維素)。預(yù)氧化劑控制塑料在未被遺棄時(shí)保持應(yīng)有的壽命及功能，在遺棄后通過過氧化反應(yīng)降低分子量，使得聚合物變脆，易于微生物分解。目前市面上的營養(yǎng)缽主要有兩種，一種是塑料營養(yǎng)缽，主要由化學(xué)材料或可降解塑料制成，另一種是新一代的輕基質(zhì)無紡布育苗營養(yǎng)缽，主要由輕型育苗基質(zhì)和無紡布容器材料組成。塑料營養(yǎng)缽存在以下幾點(diǎn)不足：1)污染環(huán)境，不能降解或不完全降解；2)透氣性差；3)不溶于水；4)自身不能提供營養(yǎng)物質(zhì)，需靠外界補(bǔ)償；5)使用淀粉制作降解塑料成本相對(duì)較高。有鑒于此，特提出本發(fā)明。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的第一目的在于提供一種可降解復(fù)合材料，該可降解復(fù)合材料具有能夠完全降解、環(huán)保無污染、透氣性好且成本低的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的第二目的在于提供一種植物營養(yǎng)缽，該植物營養(yǎng)缽具有環(huán)保無污染、排水透氣性好、節(jié)約資源、成本低及降解后可產(chǎn)生苗木所需營養(yǎng)物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的第三目的在于提供一種植物營養(yǎng)缽的制備方法，該方法操作簡(jiǎn)單、成本低及易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：一種可降解復(fù)合材料，按重量份數(shù)計(jì)包括如下原料：降解塑料20-40份和秸稈粉55-80份。本發(fā)明提供的可降解復(fù)合材料，在降解塑料中添加秸稈粉，能夠增加降解塑料的透氣性和透水率，使制得的可降解復(fù)合材料既能保持塑料的特性，又兼有透水透氣的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)楸景l(fā)明的可降解復(fù)合材料中選用的是降解塑料，其本身具有能夠被降解的功能，同時(shí)，添加的秸稈粉屬于天然有機(jī)材料，能夠在自然界中無污染地降解，因此該可降解復(fù)合材料具有極強(qiáng)的環(huán)保特性。當(dāng)用于植物生長(zhǎng)領(lǐng)域中時(shí)，可加速微生物滋生，促進(jìn)可降解復(fù)合材料在土中自然分解成水、二氧化碳和腐殖酸有機(jī)肥，從而促進(jìn)植物的根系的生長(zhǎng)。另外，本發(fā)明的可降解復(fù)合材料在自然通風(fēng)情況下，可以保持塑料的特性，降解速度較緩慢，當(dāng)埋入地下時(shí)，由于水分的增加，從而促進(jìn)降解塑料中降解劑的活性，再加上秸稈粉分解產(chǎn)生的協(xié)同作用，使得該可降解復(fù)合材料能夠快速降解。降解塑料包括光降解型塑料、生物降解型塑料、氧化生物降解塑料、光-生物全面降解塑料、熱塑性淀粉樹脂降解塑料和二氧化碳基生物降解塑料。降解塑料優(yōu)先采用氧化生物降解塑料，能夠同時(shí)產(chǎn)生氧化降解和生物降解。氧化生物降解塑料是指在降解過程中同時(shí)發(fā)生氧化降解和生物降解的一種可完全降解的環(huán)保型塑料。氧化生物降解塑料技術(shù)是通用在高分子材料(PE、PP和PS)中加入降解添加劑(氧化生物降解母粒)，使塑料在光/和熱作用下，發(fā)生氧化反應(yīng)。與此同時(shí)，如存在微生物，則可發(fā)生生物降解，最終降解產(chǎn)物為水、二氧化碳和腐殖質(zhì)。本發(fā)明中，按重量份數(shù)計(jì)，降解塑料典型但非限制性的含量例如為：20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份、或40份。秸稈粉，優(yōu)先選用秸稈板砂光粉，可變廢為寶，另外秸稈板砂光粉的粒徑小，可減少制備過程中的粉磨時(shí)間。本發(fā)明中，按重量份數(shù)計(jì)，秸稈粉典型但非限制性的含量例如為：55份、57份、60份、62份、64份、66份、68份、70份、72份、74份、76份、78份或80份。優(yōu)選地，按重量份數(shù)計(jì)還包括肥料3-7份。肥料是植物必須的營養(yǎng)物質(zhì)，能夠改善土壤性質(zhì)和提高土壤肥力，同時(shí)，肥料的加入，使植物營養(yǎng)缽自身具有養(yǎng)料，無需再額外補(bǔ)充養(yǎng)料。本發(fā)明中的肥料優(yōu)選為復(fù)合肥，可針對(duì)不同植物選擇性加入不同的復(fù)合肥。本發(fā)明中，按重量份數(shù)計(jì)肥料典型但非限制性的含量例如為：3份、4份、5份、6份或7份。優(yōu)選地，所述降解塑料按重量份數(shù)計(jì)包括聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯中的一種或至少兩種的組合17-33份和降解劑3-7份。本發(fā)明中，按重量份數(shù)計(jì)聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯中的一種或至少兩種的組合典型但非限制性的含量例如為：17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份或33份。本發(fā)明中，按重量份數(shù)計(jì)降解劑典型但非限制性的含量例如為：3份、4份、5份、6份或7份。優(yōu)選地，所述降解劑為氧化生物降解母粒。氧化生物降解母粒是采用光、生物降解劑為主要原料，添加一定量的光敏調(diào)節(jié)劑、分散劑、生物活性劑和載體樹脂等助劑，經(jīng)混合、塑化和擠出等工藝加工而成。添加氧化生物降解母粒生產(chǎn)的購物袋、餐盒、垃圾袋和地膜等塑料制品，在保質(zhì)期內(nèi)保持塑料制品原有的性能，廢棄一段時(shí)間后發(fā)生降解，可顯著降低塑料廢棄物造成的環(huán)境污染。優(yōu)選地，按重量份數(shù)計(jì)包括如下原料：聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯中的一種或至少兩種的組合17-33份、氧化生物降解母粒3-7份、秸稈粉55-80份和肥料3-7份。優(yōu)選地，按重量份數(shù)計(jì)包括如下原料：聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯中的一種或至少兩種的組合20-30份、氧化生物降解母粒4-6份、秸稈粉60-75份和肥料4-6份。通過進(jìn)一步優(yōu)化各原料的配比，使得制備的可降解復(fù)合材料的性能得到進(jìn)一步提升。優(yōu)選地，所述秸稈粉主要由稻殼、稻草、麥秸、玉米秸稈、棉花稈、木屑或竹屑中任意一種或至少兩種的組合得到的秸稈粉。一種植物營養(yǎng)缽，由上述可降解復(fù)合材料制備而成。本發(fā)明的植物營養(yǎng)缽在降解過程中可在土壤中自然分解成腐植酸有機(jī)肥，促進(jìn)育苗根系發(fā)達(dá)，特別是用于林業(yè)造林育苗中時(shí)，自身降解后就能為苗木提供營養(yǎng)，環(huán)保無污染。另外，添加的秸稈粉可使該植物營養(yǎng)缽具有排水透氣性好的優(yōu)點(diǎn)；此外，秸稈粉可吸取土壤中的水分，對(duì)土壤中的水分有匯集作用，因此，該植物營養(yǎng)缽還具有一定的保水功能，不致使植物營養(yǎng)缽中的土壤變得太干燥，從而為苗木提供所需水分提高苗木的存活率。而且，降解塑料與秸稈粉的合理搭配制作的植物營養(yǎng)缽比用純粹的秸稈粉制作的營養(yǎng)缽的使用壽命更長(zhǎng)，比使用糧食淀粉制作的植物營養(yǎng)缽成本更低，更節(jié)約資源。在組分中添加肥料粉末，在制成植物營養(yǎng)缽后，植物營養(yǎng)缽自身可緩釋養(yǎng)分，促進(jìn)育苗根系生長(zhǎng)，提高苗木的成活率。上述植物營養(yǎng)缽的制備方法，包括以下步驟：將降解塑料、秸稈粉和任選地肥料混磨后成型，即得植物營養(yǎng)缽；優(yōu)選地，將聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯中的一種或至少兩種的組合、氧化生物降解母粒、秸稈粉和肥料混磨后成型，即得植物營養(yǎng)缽；優(yōu)選地，將聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯中的一種或至少兩種的組合、氧化生物降解母粒、肥料和主要由稻殼、稻草、麥秸、玉米秸稈、棉花稈、木屑或竹屑中任意一種或至少兩種的組合得到的秸稈粉混磨后成型，即得植物營養(yǎng)缽。該制備方法相對(duì)于采用淀粉基塑料的制備方法而言，簡(jiǎn)單易行，成本降低，一般設(shè)備就可以生產(chǎn)，塑料的性能也得到了很好的維持。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明提供的可降解復(fù)合材料，在降解塑料中添加秸稈粉，能夠增加降解塑料的透氣性和透水率，使制得的可降解復(fù)合材料既能保持塑料的特性，又兼有透水透氣的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)楸景l(fā)明的可降解復(fù)合材料中選用的是降解塑料，其本身具有能夠被降解的功能，同時(shí)，添加的秸稈粉屬于天然有機(jī)材料，能夠在自然界中無污染地降解，因此該可降解復(fù)合材料具有極強(qiáng)的環(huán)保特性。當(dāng)用于植物生長(zhǎng)領(lǐng)域中時(shí)，可加速微生物滋生，促進(jìn)可降解復(fù)合材料在土中自然分解成水、二氧化碳和腐殖酸有機(jī)肥，從而促進(jìn)植物的根系的生長(zhǎng)。另外，本發(fā)明的可降解復(fù)合材料在自然通風(fēng)情況下，可以保持塑料的特性，降解速度較緩慢，當(dāng)埋入地下時(shí)，由于水分的增加，從而促進(jìn)降解塑料中降解劑的活性，再加上秸稈粉分解產(chǎn)生的協(xié)同作用，使得該可降解復(fù)合材料能夠快速降解。本發(fā)明的植物營養(yǎng)缽在降解過程中可在土壤中自然分解成腐植酸有機(jī)肥，促進(jìn)育苗根系發(fā)達(dá)，特別是用于林業(yè)造林育苗中，自身降解后就能為苗木提供營養(yǎng)，環(huán)保無污染。另外，添加的秸稈粉可使該植物營養(yǎng)缽具有排水透氣性好的優(yōu)點(diǎn)；此外，秸稈粉可吸取土壤中的水分，對(duì)土壤中的水分有匯集作用，因此，該植物營養(yǎng)缽還具有一定的保水功能，不致使植物營養(yǎng)缽中的土壤變得太干燥，從而為苗木提供所需水分提高苗木的存活率。而且，降解塑料與秸稈粉的合理搭配制作的植物營養(yǎng)缽比用純粹的秸稈粉制作的營養(yǎng)缽的使用壽命更長(zhǎng)，比使用糧食淀粉制作的植物營養(yǎng)缽成本更低，更節(jié)約資源。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。下面將結(jié)合實(shí)施例1-24和對(duì)比例1-10對(duì)發(fā)明的可降解復(fù)合材料及植物營養(yǎng)缽的組分及降解特性做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例1可降解復(fù)合材料的組分如下：聚丙烯33份、河北卡潤祺環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的氧化生物降解母粒3份、秸稈粉55份。實(shí)施例2可降解復(fù)合材料的組分如下：聚乙烯25份、河北卡潤祺環(huán)保科技有限公司生產(chǎn)的氧化生物降解母粒5份、秸稈粉65份。實(shí)施例3可降解復(fù)合材料的組分如下：聚苯乙烯17份、河北卡潤祺環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的氧化生物降解母粒3份、秸稈粉80份。實(shí)施例4可降解復(fù)合材料的組分如下：聚丙烯17份、河北卡潤祺環(huán)保科技有限公司生產(chǎn)的氧化生物降解母粒3份、秸稈粉55份和肥料3份。實(shí)施例5可降解復(fù)合材料的組分如下：聚乙烯20份、福州福塑科技有限公司生產(chǎn)的氧化生物降解母粒4份、秸稈粉60份和肥料4份。實(shí)施例6可降解復(fù)合材料的組分如下：聚苯乙烯25份、東莞市偉泰色母廠生產(chǎn)的氧化生物降解母粒5份、秸稈粉65份和肥料5份。實(shí)施例7可降解復(fù)合材料的組分如下：聚苯乙烯17份、河北卡潤祺環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的氧化生物降解母粒6份、秸稈粉75份和肥料6份。實(shí)施例8可降解復(fù)合材料的組分如下：聚苯乙烯30份、河北卡潤祺環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的氧化生物降解母粒7份、秸稈粉80份和肥料7份。實(shí)施例9可降解復(fù)合材料的組分如下：聚丙烯和聚乙烯的組合28份、山東天壯環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的氧化生物降解母粒4份、秸稈粉65份和肥料5份。實(shí)施例10可降解復(fù)合材料的組分如下：聚丙烯和聚苯乙烯的組合17份、河北奧柯柏環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的氧化生物降解母粒5份、秸稈粉70份和肥料5份。實(shí)施例11可降解復(fù)合材料的組分如下：聚乙烯和聚苯乙烯的組合25份、河北卡潤祺環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的氧化生物降解母粒5份、秸稈粉68份和肥料5份。實(shí)施例12可降解復(fù)合材料的組分如下：聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯三者的組合28份、河北卡潤祺環(huán)保科技有限公司生產(chǎn)的氧化生物降解母粒5份、秸稈粉70份和肥料5份。對(duì)比例1市購可降解塑料1對(duì)比例2市購可降解塑料2對(duì)比例3可降解復(fù)合材料的組分如下：聚丙烯40份、河北卡潤祺環(huán)保科技有限公司生產(chǎn)的氧化生物降解母粒2份、秸稈粉30份和肥料3份。對(duì)比例4可降解復(fù)合材料的組分如下：聚乙烯10份、河北卡潤祺環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的氧化生物降解母粒2份、秸稈粉80份和肥料1份。對(duì)比例5可降解復(fù)合材料的組分如下：聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯三者的組合40份、河北卡潤祺環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的氧化生物降解母粒1份、秸稈粉40份和肥料2份。測(cè)試實(shí)施例1-12和對(duì)比例1-5制備的可降解復(fù)合材料的塑性保持時(shí)間及完全降解時(shí)間。測(cè)試結(jié)果如表1所示。其中，塑性保持時(shí)間為降解復(fù)合材料失去塑料的韌性、硬度及彈性所需時(shí)間；完全降解時(shí)間為降解復(fù)合材料完全降解為無害物質(zhì)的時(shí)間。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)參照以下標(biāo)準(zhǔn)。美國ASTM已公布試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如下：生物降解塑料有關(guān)評(píng)價(jià)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，ASTMD5209-92，ASTMD5210-92，ASTMD5247-92，ASTMD5271-92，ASTMD5338-92。光降解塑料有關(guān)評(píng)價(jià)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，ASTMD5071-91，ASTMD5208-91，ASTMD3826-92。環(huán)境安全有關(guān)評(píng)價(jià)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，ASTMD5152-91。我國已公布的有關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如下：GB18006.1-1999“一次性可降解餐飲具通用技術(shù)條件”，GB/T18006.2-1999“一次性可降解餐飲具降解性能試驗(yàn)方法”，HJBZ12-2000“包裝制品環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求”，HBC1-2001“一次性餐飲具環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求”，QB/T2461-1999“包裝用降解聚乙烯薄膜”。表1降解復(fù)合材料塑性保持時(shí)間和完全降解時(shí)間表樣品塑性保持時(shí)間/天埋地后完全降解時(shí)間/天實(shí)施例1110180實(shí)施例290156實(shí)施例375128實(shí)施例498149實(shí)施例5100148實(shí)施例6100150實(shí)施例792145實(shí)施例897145實(shí)施例990140實(shí)施例1092143實(shí)施例1194152實(shí)施例1295148對(duì)比例1180400對(duì)比例2200450對(duì)比例3120285對(duì)比例430100對(duì)比例5150240從表1可以看出，實(shí)施例1-12具有相對(duì)較好的塑性保持時(shí)間和較快的降解速度。尤其相對(duì)于對(duì)比例1-2所提供的市購產(chǎn)品來說，其降解速度更加，完全降解所需時(shí)間更短。實(shí)施例13-24是分別利用實(shí)施例1-12所提供的降解復(fù)合材料制備得到的植物營養(yǎng)缽，對(duì)比例6-10是分別利用對(duì)比例1-5所提供的材料制備得到的植物營養(yǎng)缽，其各項(xiàng)性能指標(biāo)如表2所示。其中，各營養(yǎng)植物缽的制備方法如下：分別將實(shí)施例1-12及對(duì)比例1-5所用原料混磨后成型，即得實(shí)施例13-24和對(duì)比例6-10的植物營養(yǎng)缽。表2實(shí)施例13-24和對(duì)比例6-10的植物營養(yǎng)缽的各項(xiàng)性能指標(biāo)樣品塑性保持時(shí)間/天埋地后完全降解時(shí)間/天半年植物成活率實(shí)施例1311018085％實(shí)施例149015688％實(shí)施例157512890％實(shí)施例169814992％實(shí)施例1710014894％實(shí)施例1810015093％實(shí)施例199214591％實(shí)施例209714590％實(shí)施例219014092％實(shí)施例229214394％實(shí)施例239415295％實(shí)施例249514895％對(duì)比例618040070％對(duì)比例720045072％對(duì)比例812028580％對(duì)比例93010082％對(duì)比例1015024079％由表2可以看出，用本發(fā)明提供的各原料的配比關(guān)系，制備出的植物營養(yǎng)缽，育苗時(shí)可保持植物營養(yǎng)缽的塑性特征，不會(huì)很快降解，當(dāng)埋入地下時(shí)，能夠很快地完全降解為無害產(chǎn)物，有利于植物的生長(zhǎng)。而市購產(chǎn)品則需要用多出一倍甚至更長(zhǎng)的時(shí)間來降解，對(duì)于植物的生長(zhǎng)不利。盡管已用具體實(shí)施例來說明和描述了本發(fā)明，然而應(yīng)意識(shí)到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。當(dāng)前第1頁1 2 3