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        1. 技術與發展

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          技術與發展

          專論 企業管理 環保資源 創新與發展 科技前沿

          新農膜材料邁向世界先進行列

          來源:云南省塑料行業協會瀏覽量:631日期:2018-11-02

              “我們領銜研發的農膜新材料在開發和產品應用方面取得令人振奮的突破。開發出國際先進的超薄高強高韌生物降解地膜新材料,完成生產放大,地膜田間應用效果非常好,使水稻等作物增產20%;多功能棚膜使用壽命長,可幫助農民節約支出,提升作物產量。該技術被評為國家重點研發計劃基礎材料專項2017年標志性成果。”10月24日,中國石化上海石油化工研究院首席專家王洪學博士向媒體介紹了他們在高端農膜材料研發國家項目上取得的進展。
            2017年中國農膜總產量達到290萬噸,世界第一,但中低端產品市場占有率高達90%,高端農膜產量低,性能還處于國際跟跑水平。為提高重點基礎材料的技術水平,科技部2016年首批國家重點研發計劃專門設置了農膜新材料項目。以此為契機,王洪學作為項目負責人組建了以上海院為牽頭單位,清華大學、中國科技大學、中科院長春應化所、白山喜豐塑業、上海弘睿生物和浙江海正生物共同參與的項目團隊,承擔了這一國家級農膜項目。
            “不可降解地膜的使用造成土地污染,生物降解地膜是解決這一問題的有效途徑,但其產業化及推廣進展緩慢。我們分析了其中的原因,一是成本過高,二是性能不足,在田間應用時降解速度太快,使用壽命不能根據作物生長周期進行調控,且地膜強度和韌性都較低,難以滿足機械鋪膜的要求。”王洪學說。
            要解決成本高的難題,制造低成本的生物降解原料是關鍵。自然界中有許多微生物都能合成一種生物降解材料——聚羥基脂肪酸酯。這種材料降解快,但成本高。清華大學陳國強教授團隊利用嗜鹽微生物,通過先進的基因工程技術,開發出聚羥基脂肪酸酯低成本生產新技術。
            “但將這種降解原料真正做成地膜卻非常困難。其加工溫度窗口窄、熱穩定性差,無法加工成地膜,且力學強度低,達不到地膜的使用要求。”王洪學表示。面對材料本身的巨大挑戰,研究團隊通過高分子改性技術創新,開發出先進的生物降解地膜新材料。其使用壽命可根據作物生長需求調節,地膜強度提升實現了機械鋪膜,同時通過降低膜厚度可減少農民開支,有助于解決因價格高而用不起的問題。未來,按30%替代比例估算,使用新型生物降解地膜可減少近億畝耕地的污染,節省地膜回收費用百億元,年減少碳排放20多萬噸。今年7月,農業農村部把全生物降解地膜替代技術列為十項重大引領性農業技術。
            在生物降解地膜研發的同時,上海院帶領項目團隊開展了高功能、長壽命棚膜的開發,在棚膜多項功能“永久”化上取得突破,開發出多種新型高功能棚膜專用料,同時還降低了棚膜的生產能耗和空氣污染。新型棚膜不僅幫助農戶一次投入就能獲得加倍的使用期,還可節省中途換膜的人工成本,并提升作物產量,實現作物提前上市,增加農民收入。
            “上海院牽頭的農膜項目幫助喜豐公司提升技術實現了提質增效。”項目合作單位喜豐塑業技術負責人表示,新型生物降解地膜專用料加工性良好,無須改造設備即可在公司多條生產線上直接放大生產;“永久性”功能聚烯烴專用料在多層共擠生產線上一次試車即順利產出合格的長效多功能復合棚膜,其防霧滴、防塵持效期較原產品增加一倍以上,達到國際先進水平。
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