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     農(nóng)用薄膜

　　中國(guó)自生產(chǎn)農(nóng)用塑料薄膜至今，取得了兩個(gè)世界第一，即產(chǎn)量第一和覆蓋面積第一，大致相當(dāng)于世界其他國(guó)家總和的1.6倍。農(nóng)用塑料薄膜主要是棚膜和地膜，另外還包括遮陽(yáng)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。棚膜年耗用量已達(dá)70萬噸，覆蓋面積達(dá)5000萬畝；地膜年消耗量約45萬噸，覆蓋面積在2.2億畝以上。隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)農(nóng)膜的需求量將會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全行業(yè)擁有農(nóng)膜生產(chǎn)企業(yè)近千家，生產(chǎn)能力達(dá)200萬噸以上，其中年生產(chǎn)能力萬噸以上的企業(yè)約60家，大型骨干企業(yè)約30家。

　　棚膜覆蓋栽培技術(shù)早在50年代末期就已經(jīng)開始應(yīng)用，該技術(shù)不僅能促進(jìn)作物生長(zhǎng)，使作物增產(chǎn)，而且實(shí)現(xiàn)了果蔬在寒冷季節(jié)的栽培。棚膜按照功能分有：長(zhǎng)壽命膜、無滴膜、保溫膜、轉(zhuǎn)光膜、漫散射膜、反光膜等。我國(guó)目前棚膜材料以聚乙烯(PE)為主，另有部分聚氯乙烯（PVC）、乙烯/乙酸乙烯(EVA)、茂金屬聚乙烯（mPE），國(guó)外還有用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚碳酸酯（PC）、聚四氟乙烯（PTFE）制備棚膜，雖然性能優(yōu)異，但是由于價(jià)格昂貴，用量較少。

　　塑料地膜能起到保溫護(hù)根、防凍、保墑、調(diào)節(jié)光照、節(jié)水、除草，以及控制土壤鹽堿度的作用，進(jìn)而促進(jìn)作物早熟，提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量。地膜按照功能分有：普通無色透明膜（又稱有滴膜）、無滴膜（又稱流滴膜）、光效膜（包括有色膜和轉(zhuǎn)光膜）、除草膜、保溫膜、可降解膜、耐老化膜、滲水膜（包括小孔膜和微孔膜）等。我國(guó)目前地膜材料以聚乙烯(PE)為主，另有部分聚氯乙烯（PVC）。雖然乙烯/乙酸乙烯(EVA)膜與PE膜相比，保溫性、透明性好，與無滴劑有較好的相容性，拉伸性好而易成膜，且耐老化、耐沖擊，但由于價(jià)格較貴，用量較少。若其成本降低，預(yù)計(jì)用量會(huì)逐步增加。

　　1、長(zhǎng)壽命耐老化薄膜

      吹膜設(shè)備

　　我國(guó)生產(chǎn)的耐老化棚膜多為較薄型棚膜(厚度為0.06ｍｍ～0.10ｍｍ),其使用壽命一般達(dá)到1.5～2年,與國(guó)外較厚(厚度為0. 18ｍｍ～0.20ｍｍ)的棚膜相比,使用壽命尚有較大差距，如日本的PVC長(zhǎng)壽命膜可以使用2～3年，PET膜可以使用10年。通過優(yōu)化通用樹脂材料和穩(wěn)定劑，可以延長(zhǎng)棚膜的使用壽命。具體來說，在優(yōu)化基礎(chǔ)樹脂材料方面，農(nóng)膜生產(chǎn)企業(yè)往往以熔體流動(dòng)速率(MFR)為依據(jù)，選用分子量較高、分子量分布較窄、支鏈數(shù)較少的樹脂來生產(chǎn)耐老化PE棚膜。此外，基礎(chǔ)樹脂的過渡金屬離子殘留量、結(jié)晶形態(tài)和結(jié)晶度等也是優(yōu)化功能化棚膜的重要指標(biāo)，如北京燕山石化公司、齊魯石化公司、天津聯(lián)合化學(xué)公司等已經(jīng)開發(fā)出了用于功能性ＰＥ棚膜生產(chǎn)的專用樹脂；在添加復(fù)合無毒光穩(wěn)定劑，開發(fā)高效耐老化體系方面，我國(guó)已應(yīng)用十多年的ＧＷ540/2002耐老化體系，因有嚴(yán)重刺激性和致敏性，需要逐步被無毒耐老化體系替代。國(guó)外的無毒聚合型受阻胺光穩(wěn)定劑目前已相繼進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，其中有瑞士汽巴精化公司、美國(guó)氰特公司、瑞士科萊恩公司、意大利3ＶＳｉｇｍａ公司等，但國(guó)外推出的聚合型受阻胺光穩(wěn)定劑價(jià)格較高,我國(guó)大部分廠家還難以承受。北京市化學(xué)工業(yè)研究院推出的ＢＷ6911新型光穩(wěn)定劑和6911/Ｂ215耐老化體系，不僅性能優(yōu)異,而且價(jià)格便宜。采用該體系生產(chǎn)的聚烯烴棚膜在東北、華北、西南地區(qū)應(yīng)用后都取得了令人滿意的效果，較好地克服了“背板效應(yīng)”，延長(zhǎng)了棚膜使用壽命，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

　　地膜對(duì)耐老化性能的要求沒有棚膜高。在塑料地膜中，PVC是最早使用的地膜樹脂，具有強(qiáng)度高、抗紫外線、耐老化、透明性和保溫性好的特點(diǎn)，但是因?yàn)槊芏却蟆⒛ず�、配方工藝�?fù)雜、成本高，已經(jīng)逐漸被PE膜替代。目前，除東北三省和山東部分地區(qū)外，其它地區(qū)幾乎都使用PE膜。在PE地膜中，HDPE、LDPE、LLDPE這三種聚乙烯均有應(yīng)用，其中，HDPE強(qiáng)度高，但是不耐老化；LDPE強(qiáng)度低，但透光性好；LLDPE強(qiáng)度好且耐老化，所以LLDPE最適合做地膜材料�？紤]到成本，我國(guó)耐老化PE地膜料多以70％的LLDPE與LDPE共混。

　　2、防霧流滴膜

　　有滴膜膜內(nèi)溫度高，適用于春秋兩季，對(duì)喜溫作物效果好，缺點(diǎn)是膜內(nèi)易形成霧滴，影響透光。無滴膜（又稱流滴膜）表面含親水物質(zhì)，膜內(nèi)水滴順膜流下，濕度低，透光性好，膜內(nèi)外溫差大，性能普遍優(yōu)于有滴膜。為了改善膜的流滴性能，一般可以通過對(duì)膜進(jìn)行表面極性改性或是添加流滴劑，在應(yīng)用時(shí)往往同時(shí)添加或在膜表面涂覆流滴劑與防霧劑，即使之兼有防霧和流滴的功能，從而進(jìn)一步提高膜的透光性。流滴劑為多種非離子型表面活性劑復(fù)配物，消霧劑為特殊型表面活性劑,如含氟表面活性劑和/或含硅表面活性劑。研究發(fā)現(xiàn),流滴劑與消霧劑的“配合效應(yīng)”至關(guān)重要。北京市化學(xué)工業(yè)研究院和臨安市塑料化工助劑廠都開發(fā)出了流滴消霧效果良好的流滴消霧體系。涂覆型流滴消霧劑原來是為了起到補(bǔ)效的作用，以使膜的性能和壽命能夠盡量同步，而目前對(duì)于涂覆型流滴消霧體系的開發(fā)，已經(jīng)成為制取功能化棚膜的重要途徑之一。

　　3、光效膜

　　對(duì)于棚膜來說，為了獲取促進(jìn)作物生長(zhǎng)的陽(yáng)光，往往在膜中添加轉(zhuǎn)光劑，而在地膜中則較少使用轉(zhuǎn)光劑，更多使用的是有色膜。在轉(zhuǎn)光劑的開發(fā)應(yīng)用方面，只有以轉(zhuǎn)綠光為主才能真正發(fā)揮光轉(zhuǎn)換作用。目前已在轉(zhuǎn)光棚膜生產(chǎn)中應(yīng)用的轉(zhuǎn)光劑主要有稀土轉(zhuǎn)光劑或有機(jī)熒光顏料組成的轉(zhuǎn)光劑。湖南師范大學(xué)發(fā)光材料研究室開發(fā)的“單基雙能稀土轉(zhuǎn)光劑”具有將紫外光轉(zhuǎn)換為藍(lán)光和紅光并將綠光轉(zhuǎn)換為紅光的功能,具有較好的應(yīng)用效果。有些企業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)光棚膜還被稱為高光能膜、光生態(tài)膜、高光質(zhì)膜等。北京華盾塑料公司開發(fā)的高光能棚膜具有激發(fā)光譜和發(fā)射光譜較寬的特點(diǎn),藍(lán)光區(qū)(420ｎｍ～460ｎｍ)和紅光區(qū)(620ｎｍ～660ｎｍ)的發(fā)射光譜有較高的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度。由于藍(lán)紫光有利于作物生長(zhǎng),紅光能促進(jìn)果實(shí)形成,因此可使作物提前成熟,前期產(chǎn)量增高,有較好的增產(chǎn)增收效果。

      雙向拉伸薄膜生產(chǎn)設(shè)備

　　地膜中有色膜的品種較多，以適用于不同作物。如紫色膜能透過紅、藍(lán)光并吸收綠光，可提高菠菜產(chǎn)量，延長(zhǎng)上市期；紅色膜能透過紅光和藍(lán)光，促進(jìn)黃瓜生長(zhǎng)；銀灰色膜和鋁箔反光膜具有較強(qiáng)光反射作用，能驅(qū)蚜蟲、保地溫、對(duì)光照不足的作物果實(shí)背面進(jìn)行補(bǔ)光、促進(jìn)果實(shí)著色、提高果實(shí)產(chǎn)量和含糖量。有色地膜材料一般為PE，也有少量PVC，顏料是以色母粒的形式進(jìn)行添加。各類有色地膜多為單層膜，除了鋁箔反光膜和黑白雙面地膜為復(fù)合膜。無論是轉(zhuǎn)光棚膜，還是有色地膜，都朝著高效能和專用化方面發(fā)展。

　　4、多功能復(fù)合膜

　　隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高，農(nóng)膜向著可同時(shí)滿足長(zhǎng)壽命、保溫、消霧、透光性好的多功能性薄膜的方向發(fā)展。先進(jìn)的三層共擠復(fù)合吹膜工藝技術(shù)已在較多企業(yè)生產(chǎn)中得到成功應(yīng)用。有的企業(yè)采用內(nèi)冷裝置提高了寬幅吹塑膜泡的穩(wěn)定性及棚膜的透明性，并改善了棚膜的流滴性；有的企業(yè)已采用國(guó)產(chǎn)三層復(fù)合寬幅吹膜機(jī)組,能夠生產(chǎn)寬度12ｍ～20ｍ的功能性棚膜；一些企業(yè)改進(jìn)了吹塑膜泡插疊機(jī)構(gòu)和牽引卷取技術(shù)，有效地解決了棚膜折疊部位的蠕變問題，提高了棚膜平整性；有的企業(yè)改進(jìn)了母料制造工藝、樹脂與母料混合工藝及擠出工藝技術(shù),使功能助劑在棚膜中分散得更均勻、更穩(wěn)定，從而提高了功能性棚膜的質(zhì)量。如添加了流滴消霧體系和無機(jī)保溫劑的ＥＶＡ多功能三層復(fù)合棚膜(厚度為0.10ｍｍ)在遼寧省沈陽(yáng)市郊區(qū)、遼中縣和鞍山地區(qū)等覆蓋越冬效果較好。

　　5、可降解農(nóng)膜

　　為了解決農(nóng)膜的白色污染問題，除了加強(qiáng)對(duì)耐老化農(nóng)膜的回收以外，更重要的是加強(qiáng)對(duì)降解地膜的開發(fā)與應(yīng)用，這也是農(nóng)膜的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)的可降解地膜主要是通過共混法制備,即在聚乙烯樹脂中摻入可被生物降解的物質(zhì),或者添加光降解劑等其它成分,使其在使用中可局部先發(fā)生破裂,進(jìn)而大片薄膜變成不被注意的小碎片進(jìn)入土壤，然而這只是將顯形污染變成隱形污染,而并未從根本上解決土壤污染的問題。目前可降解地膜開發(fā)的熱點(diǎn)是用其它結(jié)構(gòu)的可降解高分子材料來替代加入光降解劑的聚烯烴,或者將新型可降解材料與聚烯烴、降解劑共混，把生物降解和光降解結(jié)合起來，提高降解效率和可控性，從而從根本上解決降解不完全的問題。