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土壤覆盖农用地膜可以起到保温、保墒、促进作物生长、提高经济效益的作用,同时,由于其低廉的价格被广泛应用于农业生产中。但农用地膜在土壤中无法降解,长时间累积对生态环境造成了严重的污染。因此,很多国内外研究者对可降解农膜进行了研究。本项目首先以废弃的棉秆为原料,对棉秆皮进行脱胶,制取棉秆皮纤维;对脱胶工艺进行优化;并对其棉秆皮纤维进行了性能测试。再将所得棉秆皮纤维与聚乳酸纤维混合后热压成型,制得可降解的农用地膜。然后对所制备的地膜进行了透光率、拉伸强力、顶破强力、厚度、保温性能、保墒性能、降解性能等做了测试并与普通PE地膜做了对比。主要研究结果如下:(1)基于二次通用旋转组合设计得到了棉秆皮脱胶最佳工艺,NaOH的用量为21.46g/L,碱煮温度为95.23℃,碱煮时间为90.16分钟。(2)以自制的棉秆皮纤维为原料,与聚乳酸纤维按重量比为50:50的比例混合,在145℃条件下热压70秒,得到性能较好的复合地膜。(3)经热压成型的复合地膜具有良好的透光性,其透光率达到62.12%,虽然不及普通地膜的透光率(普通PE地膜透光率为85.81%),但也可基本满足棉花、玉米等农作物的育苗要求。(4)拉伸强力测试显示,拉伸强力为190.80N,普通PE地膜为175.55N,高于普通PE地膜,但拉伸伸长率远小于普通PE地膜。(5)顶破强力测试显示,复合地膜的顶破强力为11.14N,普通PE地膜的顶破强力为7.84N,高于普通PE地膜。(6)厚度测试显示,复合地膜的厚度为0.34mm,普通PE地膜的厚度为0.02mm,复合地膜远不及普通PE地膜。(7)保温性测试显示,薄膜覆盖可以增加地面温度,在22时时覆盖普通PE地膜的温度比未覆盖地膜的土壤表面温度升高了3.9℃,覆盖复合地膜的温度比未覆盖地膜的土壤表面温度升高了2.6℃。虽然复合地膜的增温效果略差于普通PE地膜的增温效果,但仍有一定的增温效果。(8)保墒性测试显示,覆盖普通PE地膜的土壤含水率最高,而覆盖复合地膜的土壤含水率介于覆盖普通PE地膜与未覆膜之间。覆盖普通PE地膜的含水率比未覆盖的高了9.6%,覆盖复合地膜的含水率比未覆盖的高了7.7%,也有较好的保墒性能。(9)降解性试验显示,普通PE地膜在试验期间质量无变化,而复合地膜的质量随着时间的延长逐渐降低。且加弱酸的情况下,下降较快。说明复合地膜在土壤中被逐渐降解,且在酸性环境中降解速度较快。土埋降解试验时第2周左右地膜表面出现不均匀龟裂,3周左右龟裂扩大,第4周聚乳酸部分降解,强力降低。第5周、第6周聚乳酸继续降解,棉秆皮纤维变得疏松。第7周时复合地膜已经变脆,无法测得其强力,稍用力搓时会变成粉末状。