《農(nóng)用降解薄膜》幻燈片

1、農(nóng)用降解薄膜幻燈片農(nóng)用降解薄膜幻燈片簡介農(nóng)用薄膜是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用于保護植物水分流失等措施的一種制品，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，對農(nóng)作薄膜的要求越來越高，各種新型薄膜不斷出現(xiàn)。在經(jīng)濟興旺國家,農(nóng)用塑料薄膜的用量占所有農(nóng)用高聚物制品總量的50%以上。常用的農(nóng)用高聚物主要有聚氯乙烯和聚乙烯。聚丙烯、不飽和聚酯樹等。簡介農(nóng)用薄膜是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用于保護植物水分流失等措施的一種制20世紀(jì)50年代初，日本和歐美興旺國家開場將塑料薄膜應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。由于地膜覆蓋具有增溫、保水、防蟲、防草等功能，該項技術(shù)的使用帶來了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改變和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的飛躍。我國于20世紀(jì)70年代末才開場在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上使用塑料地膜覆蓋技術(shù)，但卻

2、后來居上，取得了塑料農(nóng)膜產(chǎn)量和使用量兩個世界第一，大致相當(dāng)于世界其他國家總和的16倍。農(nóng)用塑料薄膜主要是棚膜和地膜，另外還包括遮陽網(wǎng)、防蟲網(wǎng)、飼草用膜以及農(nóng)用無紡布等。塑料薄膜廣泛用作日光溫室、塑料大棚及各種塑料小拱棚的覆蓋材料。2004年我國農(nóng)用塑料薄膜使用量已達168萬噸，其中棚膜耗用量已達90萬噸，覆蓋面積達400萬公頃；地膜年消耗量約78萬噸，覆蓋面積1500萬公頃。隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的迅速開展，對農(nóng)膜的需求量將會繼續(xù)增長。20世紀(jì)50年代初，日本和歐美興旺國家開場將塑料薄膜應(yīng)用于農(nóng)圖片圖片薄膜薄膜環(huán)境降解農(nóng)用地膜的概念 1、環(huán)境降解農(nóng)用地膜是指曝露于自然環(huán)境條件下，在光、熱、水、氧、污

3、染物、微生物、昆蟲以及風(fēng)、砂、雨等聯(lián)合作用下，引起降解的一類新型地膜。 2、環(huán)境降解農(nóng)用地膜分為覆蓋期和降解期兩個階段： 1覆蓋期：農(nóng)作物需要保溫、保濕、保墑的時間段。 2降解期：覆蓋期滿開場進入降解的時間段。環(huán)境降解農(nóng)用地膜的概念 1、環(huán)境降解農(nóng)用地膜是指曝露于自然環(huán)使用過程中使用過程中開場降解開場降解完全降解完全降解產(chǎn)品特點 1、覆蓋時間可控，根據(jù)使用地區(qū)自然條件及作物的目標(biāo)覆蓋期限，按照用戶的要求量身定制配方，控制覆蓋時間，到達覆蓋時間后自動降解。 2、節(jié)約勞動本錢，使用后即自動降解，無需撿膜回收。 3、一年后殘留率20%，殘留物已失去強度，且繼續(xù)降解，最終代謝產(chǎn)物為水和二氧化碳，徹底降

4、解，無二次污染。產(chǎn)品特點 1、覆蓋時間可控，根據(jù)使用地區(qū)自然條件及作物的目標(biāo)降解特點進入降解期的地膜膜面整體顏色變暗，橫向拉力和縱向拉力減弱；膜面開場出現(xiàn)不規(guī)那么的裂紋，隨著降解期的延長，膜面逐漸呈現(xiàn)出糖衣狀，并逐漸消融。由于土壤外表與土壤內(nèi)部環(huán)境的不同，埋在土壤里的地膜比土壤外表的地膜降解速度稍慢，但對農(nóng)藝活動無影響，無需回收。降解特點進入降解期的地膜膜面整體顏色變暗，橫向拉力和縱向拉力塑料薄膜覆蓋技術(shù)塑料薄膜的降解時間長達200-300年，長期使用給我國生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的“白色污染。目前世界上解決塑料薄膜白色污染的途徑有兩個，一是回收塑料薄膜，二是開發(fā)可降解農(nóng)膜。但由于我國地膜用量和覆蓋

5、面積大，企業(yè)生產(chǎn)的薄膜厚度太薄(6微米，低于國家規(guī)定8微米，美國24微米，韓國20微米，日本15微米)，回收起來異常困難，在經(jīng)濟上得不償失，因此，更重要的是加強對降解地膜的開發(fā)與應(yīng)用，這也是農(nóng)膜的一個開展趨勢。目前國內(nèi)外廣泛開展了可降解農(nóng)用薄膜的研究工作，主要有生物降解地膜、光降解地膜、光生物降解地膜、植物纖維地膜、液態(tài)噴灑薄膜、多功能農(nóng)用薄膜等。塑料薄膜覆蓋技術(shù)塑料薄膜的降解時間長達200-300年，長期生物降解地膜分為化學(xué)合成高分子基地膜、天然高分子基地膜兩大類。天然高分子基地膜主要有淀粉基地膜，其中玉米淀粉基地膜，成分以玉米淀粉為主，包括PVA(聚乙烯醇類)脂肪類聚酯類化合物等，收獲后2

6、3個月就能自行分解。填充型淀粉生物降解塑料的淀粉含量為730，其降解性僅限于其中的淀粉局部，不能降解其中的塑料成分。美國利用一種可降解的聚己內(nèi)酯(PCL)合成型高分子，生產(chǎn)出不同級別的化學(xué)合成高分子型生物降解地膜。法國目前研究較多的是聚酯類地膜與淀粉和聚酯混合型地膜，聚酯類地膜的原料主要來源于石油產(chǎn)品，淀粉主要采用玉米淀粉。日本采用纖維素與甲殼素水溶液制膜，德國采用直鏈淀粉或高直鏈淀粉及其它天然高分子材料制膜，我國也曾采用纖維素來制膜。但是，盡管這些薄膜能夠降解，但都存在加工困難、力學(xué)性能和耐水性能差的問題，難以推廣和應(yīng)用。生物降解地膜分為化學(xué)合成高分子基地膜、天然高分子基地膜兩大類光降解地膜

7、分為添加型光降解地膜和合成型光降解地膜兩大類。光降解地膜主要采用在合成樹脂中參加光敏劑的方法使之降解。該技術(shù)由英國GSCOtt和以色列DGilead首創(chuàng)，并在英國、以色列和南非應(yīng)用。前蘇聯(lián)、日本也曾開展過此項研究。我國于20世紀(jì)80年代初開場研制光降解地膜，采用了與國外相近的工藝路線，目前已到達規(guī)?；a(chǎn)的水平。由于光降解地膜降解速度很難控制，降解速度快，再加上這種地膜只有在光下才能降解，而埋在土壤里的局部因見不到陽光而不能分解，降解后碎片不易繼續(xù)粉化或被土壤同化，污染土壤問題仍未得到根本解決。因此它的使用很受限制。另外本錢比普通膜高，使推廣應(yīng)用受到限制。光降解地膜分為添加型光降解地膜和合成型

8、光降解地膜兩大類。光降光生物雙降解地膜光生物降解地膜(又稱雙降解地膜)，是將微生物敏感物質(zhì)(如淀粉)，與合成樹脂共混，同時向體系內(nèi)引人光敏劑，并在誘導(dǎo)期過后，通過光敏劑的敏化作用，將合成樹脂降解為低分子化合物，參加的微生物敏感物質(zhì)自然被微生物降解。同時，由于制品上聚集的微生物能夠作用于生成的低分子化合物，使聚合物最終為土壤同化。1988年英國Griffin推出的低密度聚乙烯+淀粉+增塑劑+光化學(xué)降解劑地膜就屬此類產(chǎn)品，美國、加拿大的幾家公司先后按此專利開場投入工業(yè)化生產(chǎn)，主要代表為淀粉型光生物降解地膜。光生物降解地膜雖然把地膜降解成小顆粒，短期內(nèi)對作物生長不會有太明顯的負(fù)面影響，不過隨著使用時

9、間的延長，土壤中塑料顆粒逐漸增加，而且非常難以去除，可能帶來比使用塑料地膜更嚴(yán)重的污染，不利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)開展。因此，其對土壤生態(tài)和作物生長的影響有待研究。光生物雙降解地膜光生物降解地膜(又稱雙降解地膜)，是將微植物纖維基地膜利用植物纖維如針葉木、闊葉木、麻、葦?shù)榷喾N天然原料生產(chǎn)地膜，主要采用造紙工藝制成紙地膜，它是一種可在土壤中完全降解的環(huán)保型地膜。目前日本已研究開發(fā)出一系列的紙地膜產(chǎn)品，主要有經(jīng)濟合理型紙地膜、纖維網(wǎng)型紙地膜、有機肥料型紙地膜、生化型紙地膜和化學(xué)高分子型紙地膜。但這些紙地膜由于抗風(fēng)雨能力差、易破碎，遇雨后撕破強力大大降低，不適宜機械鋪膜，所以紙地膜并未在日本農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上推廣應(yīng)

10、用。植物纖維基地膜利用植物纖維如針葉木、闊葉木、麻、葦?shù)榷喾N天然液態(tài)噴灑式可降解地膜液態(tài)噴灑式可降解地膜由意大利國家研究委員會下屬的高分子化學(xué)與技術(shù)研究所開發(fā)。這種新型地膜用天然高分子材料制成，使用前是液體，使用時均勻噴灑在地表就能形成地膜，可以在很多領(lǐng)域替代農(nóng)業(yè)和園藝業(yè)中普遍使用的塑料地膜，并可有效解決地膜污染土壤問題。這種地膜強度可以根據(jù)具體用途而定，地膜也可以被制成黑色，以抑制地面雜草的生長。此外，還可以在噴灑地膜前，向其中參加化肥或農(nóng)藥。莊稼收獲后，這些地膜就可以在耕地時被混入土壤，并隨之降解，不會造成污染。目前，這種產(chǎn)品已經(jīng)開場在瑞典、德國和意大利試用，主要用于西紅柿、蘆筍、草莓、馬

11、鈴薯和花卉種植。液態(tài)噴灑式可降解地膜液態(tài)噴灑式可降解地膜由意大利國家研究委員環(huán)保型麻地膜環(huán)保型麻地膜是中國農(nóng)科院麻類研究所通過“十五國家攻關(guān)研制成功的高新技術(shù)成果，于2004年4月26日通過農(nóng)業(yè)部科技成果鑒定(農(nóng)科果鑒字2004】第031號)，“一種環(huán)保型麻地膜的制造工藝及用其制備的麻地膜2006年獲國家創(chuàng)造專利授權(quán)(專利號ZL2004100229483)。環(huán)保型麻地膜是一種植物纖維地膜，它以麻類纖維為主要原料，在不改變麻類纖維特性的情況下，采用無紡布制造工藝和特有的后整理工藝試制而成。產(chǎn)品具有強度較高，保溫、保濕效果好，能有效地促進農(nóng)作物生長發(fā)育。使用后在土壤中降解性能良好，無污染，并有培肥

12、土壤作用。該產(chǎn)品填補了國內(nèi)空白，與國外同類產(chǎn)品相比，性能更優(yōu)、本錢更低，具有很大推廣應(yīng)用價值，其中30gm2的麻地膜比日本最新研制的35gm2的麻地膜薄，產(chǎn)品本錢大幅度降低，只有日本紙地膜價格的1，3。環(huán)保型麻地膜環(huán)保型麻地膜是中國農(nóng)科院麻類研究所通過“十五國可控光生物降解地膜1991年，農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站組織中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究、蔬菜花卉研究所、山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所、農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護研究所、新疆石河子棉花研究所、北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站、黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院等單位對國內(nèi)外多種光解膜進展了農(nóng)田應(yīng)用試驗。90年代初期，中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所和新疆石河子塑料制品總廠承擔(dān)了原國家科

13、委下達的光降解地膜開發(fā)應(yīng)用推廣工程，開發(fā)出新疆一5號光解膜，并示范推廣1萬多公頃?！鞍宋迤陂g，長春應(yīng)用化學(xué)研究所、北京市塑料研究所、天津大學(xué)等單位共同承擔(dān)了原輕工總會下達的“非淀粉型可控光生物降解地膜攻關(guān)工程，開發(fā)出光生物雙解地膜產(chǎn)品。另外，北京市高分子材料研究所、四川大學(xué)、化學(xué)工業(yè)部合成材料研究院、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位均在光降解膜方面做了大量工作，比較成熟的光降解膜的誘導(dǎo)期根本上可以滿足農(nóng)藝要求?？煽毓馍锝到獾啬?991年，農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站組織多功能可降解液態(tài)地膜“多功能可降解液態(tài)地膜由山東科技大學(xué)2005年研制成功，這種多功能可降解液態(tài)地膜是以褐煤、風(fēng)化煤或泥炭對造紙黑液、海藻廢

14、液、釀酒廢液或淀粉廢液進展改性，通過木質(zhì)素、纖維素和多糖在交聯(lián)劑的作用下形成高分子，再與各種添加劑、硅肥、微量元素、農(nóng)藥和除草劑混合制取獲得。其創(chuàng)新點有三：一是以秸稈為原料既解決了秸稈燃燒污染難題，又到達了資源綜合利用的目的：二是以秸稈為原料生產(chǎn)的可降解液態(tài)地膜具有雙重成效，既有塑料地膜的吸熱增溫、保墑、保苗作用，還有較強的粘附能力，可將土粒聯(lián)結(jié)成理想的團聚體；三是采用植物秸稈制取的地膜可腐化分解為腐殖酸，不僅不會對土地和環(huán)境造成污染，反而增加了集農(nóng)藥、肥料于一身的土壤改進劑。該技術(shù)在青島的平度、萊西、膠南市分別進展了花生、玉米和紅薯大田比照種植試驗，效果理想，青島市場方案在膠南市建成年產(chǎn)1萬噸規(guī)模的多功能可降解液態(tài)地膜生產(chǎn)基地。多功能可降解液態(tài)地膜“多功能可降解液態(tài)地膜由山東科技大學(xué)2生物降解淀粉薄膜生物降解淀粉薄膜采用“共混型技術(shù)路線，主要原材料是以60淀粉、10PVA及其它交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、軟化劑、潤滑劑等一系列助劑組成的配方體系。生物降解地膜根據(jù)不同農(nóng)作物生長期、不同降解誘導(dǎo)期的要求，利用然料配方的比例實現(xiàn)對降解地膜的可控性。在微生物、氧、光等自然條