Композиция для получения биоразлагаемой мульчирующей пленки Российский патент 2024 года по МПК C09K17/52 A01G13/02 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к композициям мульчирующих биоразлагаемых полимерных пленок для использования при выращивании различных культур в открытом и защищенном грунте.

Известны различные синтетические полимерные пленки для мульчирования сельскохозяйственных культур на основе полиэтилена низкой плотности, для их изготовления можно использовать любой полиолефин или стирол. Полиэтиленовая мульчирующая пленка может быть изготовлена многослойной и различных цветов. Полиэтилен стабилен и обладает продолжительным периодом разложения в почве, не разлагается биологически даже в естественной среде, поэтому мульчирующие пленки необходимо восстанавливать после использования. Рециклизация мульчирующих пленок на основе полиэтилена возможна, но после сезона эксплуатации их необходимо собирать, сортировать и подвергать очистке от почвы, что трудоемко. Кроме того, физически изношенную и грязную мульчирующую пленку после использования трудно использовать повторно. Для облегчения сбора полимерной пленки в ее состав предлагается добавлять ферромагнетик и сбор осуществлять с помощью ленточного транспортера с мягкомагнитным материалом (патент RU №1596736, 1995 г.).

Для ускорения деструкции мульчирующие пленки изготавливаются из нефтехимических полимеров предшествующего уровня техники, таких как полиэтилен или полистирол, с добавлением химического агента разложения. Например, биоразлагаемость мульчирующих пленок на основе термопластичной полимерной матрицы обеспечивается за счет введения целлюлозосодержащего наполнителя (патент RU №2737425, 2020 г.) на основе целлюлозы или лигнинцеллюлозы, не представляющей пищевой и кормовой ценности (костра льна, лузга подсолнечника или риса, листва, солома) в количестве от 10 до 40%. Для получения толщины пленки от 40 до 400 мкм наполнитель необходимо механически измельчать и просеивать на сите с размерами ячеек 300 мкм, затем подсушивать в течение 3 часов при 105°С, что энергоемко. Биоразлагаемый наполнитель отрицательно влияет на механические свойства, увеличивая жесткость, даже в таких относительно небольших концентрациях.

Для придания свойства биоразлагаемости мульчирующей пленке в качестве добавки в композицию для ее получения используют крахмал. Содержание крахмала в мульчирующих пленках составляет до 40%, и он выполняет функцию структрурообразователя. Известна биоразлагаемая мульча из смеси двух поддающихся биохимическому разложению биоразлагаемых полимеров, включающая картофельный крахмал, свеженаполненный каучук и биоразлагаемые рециклизованные полимеры. Мульча разлагается за короткий промежуток времени в зависимости от толщины (от трех месяцев до года), превращаясь в поддающийся биохимическому разложению материал, обогащающий почву (патент RU №2646623, 2014 г.). Получаемая пленка хрупкая и сильно подвержена влиянию влаги. Большие количества пластификаторов, таких как глицерин и этиленгликоль, - эффективная мера для снижения хрупкости, но получаемые пленки слишком липкие и мягкие, непрочные во влажном состоянии. Это вызывает технологические трудности при формировании полотна пленки.

Высокие концентрации крахмала в композиции для получения биоразлагаемой мульчирующей пленки - недостаток с точки зрения цены получаемой пленки. Кроме того, мульчирующие пленки на основе крахмала обладают недостаточной механической прочностью. Для устранения этого недостатка используют многослойные пленки (патент RU №2646623 С2, 2014 г.). Это приводит к усложнению технологии изготовления и удорожанию из-за многокомпонентности состава. При достаточной механической прочности сроки разложения мульчи для быстросозревающих культур с однократным урожаем за сезон (редис, салат, томаты и др.) должны быть минимальны (не более 3-4 мес), чтобы не мешать подготовке почвы и посеву новой культуры.

Желательно также, чтобы состав мульчирующей пленки не только не вредил почве, но и обогащал ее. С этой целью предлагается внесение в композицию на основе термопластичного полимера и природного наполнителя активатора роста растений (вещества класса ауксонов, янтарная кислота и другие). Содержание активатора роста незначительное - 0,5-2%, основное содержание составляет термопластичный полимер до 90% (патент RU №2737425, 2020 г.).

Мульчирующие пленки на основе термопластичной матрицы не являются биоразлагаемыми в полном смысле. При постоянном увеличении количества мульчирующей пленки в почве остается все больше остаточной пленки, которая оказывает серьезное негативное влияние на сельское хозяйство (ухудшение качества пахотных земель, снижение урожайности, затруднение сельскохозяйственных операций и вторичное загрязнение окружающей среды). При засеве пахотных земель многократно за сезон наличие большого количества остаточной пленки в почве вызовет частые отказы оборудования, прерывистую механическую работу, серьезно пострадает качество и эффективность. Полностью биоразлагаемая мульчирующая пленка - один из эффективных способов решения экологических проблем, вызванных мульчирующей пленкой на основе термопластичной матрицы.

Промышленно производимые полностью биоразлагаемые мульчирующие пленки содержат полигликолевую кислоту (PGA), полимолочную кислоту (PLA), бутилентерефталат (РВАТ), полибутиленсукцинат (PBS), полибутиленсукцинат-адипат-бутиленгликоль (PBSA), сополимер полибутил енсукцинат-бутилентерефталат (PBST), поликапролактон (PCL), сложные эфиры жирных кислот (PHA), полипропиленкарбонат (РРС) по отдельности или в сочетании друг с другом.

При использовании чистого бутилентерефталата РВАТ (Патент Китай № CN 109679299А, 2018 г.) для изготовления мульчирующей пленки ее барьерные свойства (например, значительная скорость пропускания водяного пара) не соответствуют условию роста и развития большинства сельскохозяйственных культур.

Известны композиции на основе полимолочной кислоты (PLA) для изготовления полностью биоразлагаемой мульчирующей пленки (патент RU №2786367, 2022 г.). Такие пленки прозрачны и относительно выгодны с точки зрения стоимости, но им не хватает гибкости и ударопрочности. Кроме того, паропроницаемость таких пленок значительна, что приводит к быстрому высыханию мульчированной почвы.

Обеспечить высокую атмосферостойкость и барьерные свойства при одновременном усилении прочностных свойств возможно при изготовлении мульчирующей пленки из нескольких различных по составу слоев (Патент № CN 108690333 (А), Китай, 2018 г.). К недостаткам такой пленки для мульчирования относится сложность состава, многостадийность обработки при послойном ее создании, высокая стоимость.

Наиболее близкой по технической сути является мульчирующая пленка для защиты окружающей среды (Патент № CN 100545232 C, Китай, 2009 г.), которая может полностью разлагаться на поверхности почвы или в ней и превращаться в органическое вещество, а затраты на производство и сырье относительно низки. Для достижения этих целей используется композиция, приготовленная из целлюлозосодержащей пульпы и торфа при массовом соотношении: торф (5 - 8), пульпа (2 - 5). Целлюлозосодержащая пульпа в композиции выполняет функции связующего и придет прочностные свойства мульчирующей пленке. Композиция для приготовления пульпы состоит из макулатуры (например, картонная тара) после роспуска с добавлением канифоли, парафина и сульфата алюминия. Мульчирующая пленка для защиты окружающей среды обеспечивает защиту от развития сорняков, нормализует температуру и влажность почвы. Но значительное количество по массе в составе мульчирующей пленки для защиты окружающей среды торфа снижает механическую прочность получаемого материала, особенно при изгибе, что оказывает решающее влияние на его барьерные свойства. При таком составе получаемая мульчирующая пленка не обладает эластичностью, что усложняет ее эксплуатацию при укладке на грунт. Массовое содержание в составе мульчирующей пленки для защиты окружающей среды канифоли и соединений алюминия не указано, но нежелательно с точки зрения экологической безопасности, так как, например, алюминий является одним из наиболее опасных элементов для почвенных микроорганизмов. В составе композиции не предусмотрены компоненты, усиливающие влагобарьерные свойства получаемой из нее мульчирующей пленки, что ограничивает область использования и сокращает сроки эксплуатации.

Известные из уровня техники композиции для получения биоразлагаемых мульчирующих пленок не обеспечивают оптимального соотношения между стоимостью, способностью полимера к переработке, прочностью и сроком службы пленки, барьерной способностью пленки. Таким образом, создание недорогой композиции мульчирующей пленки с высокими показателями механической прочности, биоразлагаемой за короткий промежуток времени (2-4 месяца), не оказывающей неблагоприятного воздействия на почву, обогащающей ее после разложения, является актуальной задачей. Решение данной проблемы не достигается при использовании композиций известных из уровня техники составов.

Проведя анализ существующего уровня техники, выявлено, что технической проблемой в данной области является недостаточный ассортимент простых в изготовлении, быстро разлагающихся, восстанавливающих плодородие почвы мульчирующих пленок.

Технический результат изобретения - увеличение содержания органических веществ в почве после разложения биоразлагаемой мульчирующей пленки и восстановление плодородия обедненных земель в процессе ведения сельскохозяйственного производства.

Для решения указанной проблемы и достижения заявленного технического результата композиция для получения биоразлагаемой мульчирующей пленки, включающая органический компонент, армирующий наполнитель, парафин, отличающаяся тем, что в качестве органического компонента содержит негидролизованный активный ил, в качестве армирующего наполнителя - вторичное целлюлозное волокно, дополнительно содержит гидроксид натрия, глицерин и тетраборат натрия, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

негидролизованный активный ил 1,0 - 10,0 гидроксид натрия 0,2 - 0,4 глицерин до 1,6 вторичное целлюлозное волокно 0,5 - 2,0 парафин до 2,0 тетраборат натрия до 0,35 вода Остальное

Основной частью композиции является негидролизованный активный ил влажностью 80-92%. Это образующийся на очистных сооружениях отход, который необходимо постоянно отводить из аэротенков для обеспечения качества очищенной воды. В настоящее время производство избыточного ила является одной из наиболее серьезных проблем биологической очистки сточных вод. Избыточный ил является ценным источником питательных веществ и содержит большое количество органических веществ, макро- и микроэлементов, обеспечивающих питание сельскохозяйственных культур. Использование ила в качестве основного компонента композиции для получения мульчирующей пленки позволит решить проблемы утилизации этого отхода и восстановления плодородности обедненных земель в процессе ведения сельскохозяйственного производства.

Биоразлагаемая пленка для мульчирования после обезвоживания композиции получается ровной, без дефектов структуры, несмотря на исходную дисперсность входящего в ее состав ила около 0,15 мм и наличия отдельных агломератов. Это происходит потому, что композиция пластифицируется за счет реакции омыления между едким натром (гидроксидом натрия NaOH) и микроорганизмами активного ила, которая при заданном соотношении компонентов протекает не до конца. Однородность смеси обеспечивается за счет этой реакции, в процессе перемешивания ила и едкого натра поверхность композиции становится блестящей и ровной, смесь более вязкой и тягучей. Для того чтобы пленка при разложении значительно не влияла на рН почвы, концентрация едкого натра составляет 0,2 - 0,4% масс. Введение в состав композиции тетрабората натрия также повышает ее вязкость.

Гибкость мульчирующей пленки, получаемой из композиции по изобретению, обеспечивает введение в нее пластификатора - глицерина в количестве до 1,6 масс. %. Глицерин придает пластичность получаемой пленке для мульчирования после ее обезвоживания, физиологически и экологически безвреден.

В качестве армирующего наполнителя используется волокнистый полуфабрикат целлюлозно-бумажного производства - вторичное целлюлозное волокно. Вторичное целлюлозное волокно получают методом сухого роспуска вторичного сырья различных сортов макулатуры. Оно обладает значительной поверхностной энергией, тем самым обуславливая высокие механические характеристики готовой пленки для мульчирования.

Для исключения микробной порчи в состав композиции введен тетраборат натрия, который является антисептиком.

Полученная однородная композиция высушивается контактным способом при температуре сушильных валков 70 - 100°С, что обеспечивает гибель вредных патогенных микроорганизмов, вирусов и бактерий, возможное наличие которых в избыточном иле сдерживает его использование в сельском хозяйстве в качестве удобрения. Состав композиции обеспечивает возможность ее кондуктивной сушки на металлической поверхности, в процессе обезвоживания не происходит налипания на сушильные валки или подложку. Это достигается тем, что в состав композиции включен вторичный волокнистый полуфабрикат целлюлозно-бумажного производства (вторичное целлюлозное волокно). Он играет роль армирующего средства, загустителя, водоудерживающей и реологической добавки. Обеспечивает равномерное распределение в объеме смеси излишней влаги, имеющейся в избыточном иле.

Парафин в количестве до 2% масс., обеспечивает гидрофобность мульчирующей пленки. Парафин вводится в состав композиции в виде парафиновой эмульсии (не содержащей растворителя анионовой водной эмульсии парафина типа масло в воде с содержанием парафинов 60±2%). Частицы парафина в виду своей малой величины и интенсивном перемешивании равномерно распределяются по всему объему композиции. Непосредственно гидрофобный эффект парафина проявляется во время сушки пленки: в горячем состоянии (более 60°С) микроглобулы парафина плавятся в объеме пленки, не нарушая сцепление между отдельными частицами композиции в виду своего малого размера, при остывании происходит осаждение частиц парафина на поверхности пор и капилляров. Парафиновая эмульсия неогнеопасна и экологически безопасна.

В настоящем изобретении используется смесь биоразлагаемых компонентов, не наносящих вреда окружающей среде, для получения полностью нетоксичной, экологически чистой пленки для мульчирования. Пленка для мульчирования не содержит синтетических полимеров, потому быстро разлагается в почве (2-4 месяца). После сбора урожая ее можно вспахать и закопать в качестве органических питательных веществ или вообще не требуется никакой переработки. Отсутствие необходимости удаления с поля остатков мульчи и вторичной переработки экономит рабочую силу и затраты.

Биоразлагаемая пленка для мульчирования практически не нарушает процессы газо-, водо-, теплообмена между почвой и внешней средой. Пленка для мульчирования обладает высокой газопроницаемостью, может способствовать аэрации почвы, под ней создаются благоприятные условия для жизни почвенных микроорганизмов. В почве возрастает содержание гумуса и активизируется жизнедеятельность земляных червей, в результате чего она становится более рыхлой и не закупоривается после дождей и полива. В почве уменьшается вымывание легкорастворимых элементов питания растений, потому что пленка препятствует сквозному промачиванию почвы дождевыми водами.

Из-за высокой концентрации в составе композиции биомассы активного ила, имеющего цвет от темно-коричневого до черного, пленка для мульчирования непрозрачна, не пропускает свет и подавляет рост сорняков (светопрозрачность 5-10%). Прорастание всходов и рост сорняков практически не тормозятся при снижении светопрозрачности пленок с 80-99% до 45-50%. При дальнейшем снижении прозрачности рост сорняков резко замедляется, и по достижении 5-10% прозрачности однолетние сорняки не способны к росту. Многолетние корневищные сорняки (пырей, осот, вьюнок и др.) полностью отмирают лишь при нулевой прозрачности пленки. С задачей подавления роста сорной растительности пленка для мульчирования по изобретению справляется удовлетворительно.

Биоразлагаемая пленка для мульчирования со временем теряет прочность, разлагается и заделывается в почву как обычное органическое удобрение. При мульчировании такими пленками достигается равномерное, локальное нанесение на поверхность почвы органических веществ, введенных в композицию, которые после распада и заделки в почву повышают ее плодородие и выход товарной продукции за счет направленного воздействия на процессы, происходящие в почве и в самих выращиваемых растениях.

Биоразлагаемая пленка для мульчирования намного дешевле полимерных пленок, так как исходные органические компоненты (активный ил, вторичное целлюлозное волокно) для композиции являются бросовым сырьем, не представляющим ценности. Цена пленки для мульчирования зависит от цены на сырье и толщины. Плотность традиционных полиэтиленовых материалов для мульчирования составляет 0,92-0,95 г/см³, тогда как плотность биоразлагаемых материалов на основе полимолочной кислоты, например, в основном составляет 1,25-1,30 г/ см³, что примерно в 1,3 раза больше плотности традиционных материалов из полиэтилена. Цена пленок из традиционных полиэтиленовых материалов в 2 - 4 раза ниже за единицу массы, чем пленок из биоразлагаемых материалов на основе полимолочной кислоты и других, известных из уровня техники. Отсюда ограничение широкого применения полностью биоразлагаемой мульчирующей пленки. Конкурентоспособность биоразлагаемой мульчирующей пленки на рынке можно повысить за счет снижения ее стоимости. Наиболее часто используемый и эффективный способ снизить затраты - это уменьшить вес пленки, что неизбежно повлияет на теплоизоляцию и паропроиницаемость. При создании мульчирующей пленки из композиции по изобретению ее стоимость снижается не за счет веса, а за счет использования дешевых компонентов. Предлагаемая композиция содержит в своем составе в основном отходы, не представляющие практической ценности. Поэтому мульчирующая пленка имеет низкую стоимость, не зависящую от ее толщины, подходит для промышленного производства и популяризирует полностью разлагаемую мульчирующую пленку.

Производство биоразлагаемой мульчирующей пленки является экономически выгодным и экологически безопасным, требует минимального расхода химикатов, не требует нагрева, решает проблему утилизации осадков сточных вод. Позволяет не только реализовать цель чистого сельского хозяйства, но и обеспечить устойчивое развитие предприятий по чистке сточных вод за счет вовлечения в производственный процесс в виде сырья отходов водоочистных сооружений.

Предлагаемую композицию для получения биоразлагаемой мульчирующей пленки получают следующим образом.

Определяют показатели ила (влажность, содержание тяжелых металлов). Активный ил должен полностью соответствовать требованиям и нормам для использования его в качестве сырья для приготовления пленки для мульчирования: СанПиН 2.1.7.573-96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения»; ГОСТ Р17.4.3.07-2001 «Охрана природы (ССОП). Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений» (редакция от 1.08.2008 г.) и Типовому технологическому регламенту использования осадков сточных вод в качестве органического удобрения. Для изготовления композиции используют избыточный активный ил после предварительного обезвоживания влажностью 80-92%.

В случае соответствия показателей выполняют смешивание компонентов в следующей последовательности: вода, гидроксид натрия, негидролизованный активный ил, парафин, вторичное целлюлозное волокно, глицерин, тетраборат натрия до однородного состояния.

Негидролизованный активный ил (по абсолютно сухому веществу) 1,0-10,0 Гидроксид натрия (NaOH) 0,2 - 0,4 глицерин до 1,6 вторичное целлюлозное волокно 0,5 - 2,0 Парафин до 2,0 Тетраборат натрия до 0,35 Вода Остальное

Гидроксид натрия NaOH в виде чешуек или порошка смешивают с негидролизованным активным илом влажностью 88 - 92%, водой в течение 10 минут. Возможно введение гидроксида натрия в виде водного раствора.

Не содержащую растворителя анионовую водную эмульсию парафина с размером частиц до 1 мкм при содержании парафина 60% смешивают в течение 5 минут со смесью воды, ила и NaOH. К смеси затем добавляют волокнистый полуфабрикат целлюлозно-бумажного производства вторичное целлюлозное волокно, размолотое до 45±2 ШР (условный градус Шоппер-Риглера), и перемешивают, выдерживают 20 минут до набухания волокнистой массы, смешивают для получения однородной массы в течение 10-30 минут. В полученную композицию вводят глицерин, тетраборат натрия и перемешивают в течение 5 минут.

Полученную композицию обезвоживают контактным способом (например, в двухвальцовой сушилке), при этом композиция покрывает поверхность горячих вальцов тонкой пленкой, толщина которой зависит от величины зазора между вальцами и высушивание материала происходит в тонком слое в течение одного неполного оборота вальцов. Температура сушильных валков 70 - 100°С. Композиция имеет низкую адгезию к металлу. Конечная влажность пленки 15%.

Готовая биоразлагаемая мульчирующая пленка хранится в рулоне после формования до использования. Таким образом, композиция для получения биоразлагаемой мульчирующей пленки проста в процессе изготовления, удобна в использовании и имеет низкую стоимость.

Толщина получаемой из композиции биоразлагаемой мульчирующей пленки 200 - 500 мкм. Биоразлагаемая пленка для мульчирования получается ровной, без дефектов структуры. Поверхность - гладкая. Пленка гибкая, ее деформация не вызывает образования трещин и не влечет за собой изменения формы. Запах - слабый запах ила. Объемная плотность готовой биоразлагаемой пленки для мульчирования составляет 0,15 - 0,40 г/см³.

В компосте пленка полностью разлагается в течение 1 месяца без дополнительных температурных воздействий, является полностью биоразлагаемой.

Биоразлагаемая пленка для мульчирования в полной мере может служить в качестве аэратора, удобрения для растений из-за высокого содержания органических веществ. Пленка повышает влагоудерживающую способность почвы, препятствуя испарению влаги и способствуя более полному сохранению влаги в корнеобитаемом слое почвы.

В таблице 1 приведены результаты экспериментальных исследований изменения температуры в поверхностном слое почвы на глубине 0,01 м при ее мульчировании биоразлагаемой пленкой, получаемой из композиции по изобретению, полиэтиленом низкой плотности и без мульчирования (контроль) и облучении световым потоком разной продолжительности и интенсивности.

Из таблицы 1 видно, что использование различных мульчирующих материалов оказывает влияние на температуру в приземной зоне растений. Мульчирование биоразлагаемой пленкой, изготовленной из композиции по изобретению, обеспечивает наименьший перегрев корневой системы, снижая эффект воздействия высоких дневных температур в зоне развития корневой системы. При низких температурах окружающей среды темный цвет пленки, напротив, способствует аккумуляции тепла в почве.

Барьерные свойства (паропроницаемость или проницаемость водяного пара) биоразлагаемой пленки для мульчирования определяли гравиметрическим методом определения паропроницаемости по режиму кондиционирования. Чашки с образцами помещали в камеру для кондиционирования на 2 часа, затем чашки взвешивали, вновь выдерживали в камере в течение 2 часов и взвешивали. Для определения паропроницаемости вычисляют относительное увеличение массы образца пленки для мульчирования между двумя взвешиваниями чашек с образцами. За результат испытания принято среднеарифметическое значение трех определений, округленное до 1%. Расхождения между результатами параллельных определений не превышали 3%. Увеличение массы образцов составило 0%. Пленка гидрофобна.

Микробиологические показатели биоразлагаемой пленки для мульчирования определены и приведены в таблице 2.

Сущность изобретения поясняют примеры.

Пример 1

Определяют показатели ила (влажность, содержание тяжелых металлов) на предмет их соответствия требованиям и нормам для использования его в качестве сырья для приготовления пленки для мульчирования: СанПиН 2.1.7.573-96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения»; ГОСТ Р17.4.3.07-2001 «Охрана природы (ССОП). Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений» и Типовому технологическому регламенту использования осадков сточных вод в качестве органического удобрения.

В случае соответствия показателей выполняют смешивание компонентов в следующем количестве: вода - 96,1% масс., гидроксид натрия - 0,2% масс., негидролизованный активный ил - 1% масс. по абсолютно сухому веществу, парафин - 1,0% масс., вторичное целлюлозное волокно - 0,5% масс., глицерин - 1% масс., тетраборат натрия - 0,2% масс., до однородного состояния.

Гидроксид натрия NaOH в виде чешуек или порошка смешивают с водой и негидролизованным активным илом влажностью 88-92%, в течение 10 минут. Возможно введение гидроксида натрия в виде водного раствора. Не содержащую растворитель анионовую водную эмульсию парафина с размером частиц до 1 мкм при содержании парафина 60% смешивают в течение 5 минут со смесью воды, ила и NaOH. К смеси затем добавляют вторичное целлюлозное волокно - волокнистый полуфабрикат целлюлозно-бумажного производства, размолотое до 45±2°ШР (условный градус Шоппер-Риглера), и перемешивают, выдерживают 20 минут до набухания волокнистой массы, и смешивают для получения однородной массы в течение 15 минут. В полученную композицию вводят глицерин, тетраборат натрия и перемешивают в течение 5 минут.

Композицию обезвоживают посредством кондуктивной сушки на вальцовой сушилке до конечной влажности 15%. Композиция имеет низкую адгезию к металлу и легко отходит от поверхности вальцов. Толщина пленки составляет 200 мкм, объемная плотность 0,15 г/см³. Светопрозрачность 10%. Готовая пленка хранится в рулоне после формования до использования.

Пример 2

Проверяют соответствие показателей ила требованиям и нормам для использования его в качестве сырья для приготовления пленки для мульчирования, указанным в примере 1. В случае соответствия показателей смешивают компоненты в следующем количестве: вода - 83,65% масс., гидроксид натрия - 0,4% мас, негидролизованный активный ил -10% масс., по абсолютно сухому веществу, парафин - 2% масс., вторичное целлюлозное волокно - 2% масс., глицерин -1,6% масс., тетраборат натрия - 0,35% масс., до однородного состояния.

Гидроксид натрия NaOH смешивают с водой, негидролизованным активным илом влажностью 88-92% в течение 10 минут. Не содержащую растворителя анионовую водную эмульсию парафина с размером частиц до 1 мкм при содержании парафина 60% смешивают в течение 5 минут со смесью воды, ила и NaOH. К смеси затем добавляют вторичное целлюлозное волокно, размолотое до 45±2°ШР (условный градус Шоппер-Риглера), и перемешивают, выдерживают 20 минут до набухания волокнистой массы, смешивают для получения однородной массы в течение 20 минут. В полученную композицию вводят глицерин, тетраборат натрия и перемешивают в течение 5 минут.

Композицию обезвоживают посредством кондуктивной сушки на вальцовой сушилке до конечной влажности 15%. Композиция имеет низкую адгезию к металлу и легко отходит от поверхности вальцов. Толщина пленки составляет 500 мкм, объемная плотность 0,4 г/см³. Светопрозрачность 5%. Готовая пленка хранится в рулоне после формования до использования.

Пример 3

Проверяют соответствие показателей ила требованиям и нормам для использования его в качестве сырья для приготовления пленки для мульчирования, указанным в примере 1. В случае соответствия показателей смешивают компоненты в следующем количестве: вода - 92,15% масс., гидроксид натрия - 0,25% масс., негидролизованный активный ил - 5% масс., по абсолютно сухому веществу, парафин - 1,2% масс., вторичное целлюлозное волокно - 0,65% масс., глицерин - 0,5% масс., тетраборат натрия - 0,25% масс., до однородного состояния.

Гидроксид натрия NaOH смешивают с водой, негидролизованным активным илом влажностью 88 - 92% в течение 10 минут. Не содержащую растворителя анионовую водную эмульсию парафина с размером частиц до 1 мкм при содержании парафина 60% смешивают в течение 5 минут со смесью воды, ила и NaOH. К смеси затем добавляют вторичное целлюлозное волокно, размолотое до 45±2°ШР (условный градус Шоппер-Риглера) и перемешивают, выдерживают 20 минут до набухания волокнистой массы и смешивают для получения однородной массы в течение 30 минут. В полученную композицию вводят глицерин, тетраборат натрия и перемешивают в течение 5 минут.

Композицию обезвоживают посредством кондуктивной сушки на вальцовой сушилке до конечной влажности 15%. Композиция имеет низкую адгезию к металлу и легко отходит от поверхности вальцов. Толщина пленки составляет 300 мкм, объемная плотность 0,25 г/см³. Светопрозрачность 8%. Готовая пленка хранится в рулоне после формования до использования.

Таким образом, композиция для получения биоразлагаемой мульчирующей пленки проста в процессе изготовления, обладает положительными эффектами для почвы и имеет низкую стоимость.

Изобретение может быть использовано при изготовлении пленки, применяемой при выращивании сельскохозяйственных культур. Композиция для получения биоразлагаемой мульчирующей пленки содержит негидролизованный активный ил, гидроксид натрия, глицерин, вторичное целлюлозное волокно в качестве армирующего наполнителя, парафин, тетраборат натрия и воду. Изобретение позволяет увеличить плодородие почвы при разложении мульчирующей пленки. 2 табл., 3 пр.

Композиция для получения биоразлагаемой мульчирующей пленки, включающая органический компонент, армирующий наполнитель, парафин, отличающаяся тем, что в качестве органического компонента содержит негидролизованный активный ил, в качестве армирующего наполнителя - вторичное целлюлозное волокно, дополнительно содержит гидроксид натрия, глицерин и тетраборат натрия при следующем соотношении компонентов, мас. %:

негидролизованный активный ил 1,0 - 10,0 гидроксид натрия 0,2 - 0,4 глицерин до 1,6 вторичное целлюлозное волокно 0,5 - 2,0 парафин до 2,0 тетраборат натрия до 0,35 вода Остальное