來源:科技部
標簽： 水地
新型保水地膜研制與產業化開發取得重大突破
在國家863計劃支持下，我國新型保水地膜研制與產業化開發取得重大突破，從結構上弄清了細化-微細化后增強的淀粉的反應性，確定了PVA（聚乙烯醇）與淀粉的比例，使用磁振蕩-吹膜技術，對原自有配方和生產工藝進行了進一步優化，現已經確定了微細化淀粉的制備和干法活化改性制備熱塑性淀粉的技術與工藝，制備了可供工業化生產的微細化淀粉，為進一步應用研究奠定了理論和實驗基礎。同時確定了全降解農膜擠出－吹塑的工藝路線、技術參數。實驗觀察結果表明，按照所確定的配方和工藝得到的全降解農膜，具有與普通塑料地膜相當的保水性和保溫性能。降解率經國家塑料制品質量監督檢驗中心檢測，中試產品113天，CO2釋放量為97.71，生物分解百分率達到62.36％。達到國家標準。物理性能經中國科學院長春應用化學研究所測試中心檢測，拉伸強度達到15.1Mpa，斷裂伸長率271%，試制的農膜指標均符合或超過GB-4455國家標準。確定增塑劑、交聯劑、多功能單體最佳強化效果，建立了適合淀粉/PCL路線的生產線。制備出淀粉含量高達80%的中試規模母粒，價格與現行塑料持平。確立了全降解農膜的獨特工藝路線，采用帶有模具的擠出機，擠出的熱塑性物料通過特制的一組模具成膜，再連續多輥壓延，達到標準厚度。目前已試制出厚度為20微米左右的農膜樣品。其抗張強度達到12.41Mpa，斷裂伸長率220.5%，撕裂強度255.83kn/m，最大拉伸強度24.31Mpa，最大伸長率135.75%，其技術性能已完全能夠替代現有農膜。 針對現有保水劑價格過高、難以在農業生產中大面積應用推廣的現狀，科研人員以創制礦物-高分子高吸水新型保水復合材料為核心，采取水溶液聚合法，將我國資源豐富、價格低廉的非金屬礦物（如鈉鈣鋁硅酸鹽、高嶺土、鎂質粘土（凹凸棒石、海泡石）、絹云母、累托石、伊利石、沸石、煅燒高嶺土等）復合到高分子單體中，制備了具有綜合生態環境效應的層狀硅酸鹽/高分子保水復合材料、架狀硅酸鹽/高分子保水復合材料、無定形硅酸鹽/高分子保水復合材料等幾個系列的非金屬礦物/高分子保水功能復合材料十一種，同時開發了用從煤渣等固體廢棄物中提取并經無害化處理后的材料制備保水功能復合材料的技術，重點研究了鈉鈣鋁硅酸鹽/聚丙烯酸鈉－聚丙烯酰胺保水復合材料、凹凸棒石/聚丙烯酸鈉－聚丙稀酰胺保水復合材料、高嶺土/聚丙烯酸鈉保水復合材料，包括有層狀硅酸鹽－高分子高吸水保水復合材料，架狀硅酸鹽－高分子高吸水保水復合材料，無定形硅酸鹽－高分子高吸水保水復合材料等多個系列。與傳統合成高分子保水劑相比，新型復合系列材料的性價比更高（原材料成本降低了20－30％），吸自來水倍率更加適中（大于150倍），抗鹽堿性更好（吸0.9%NaCl溶液大于50倍），并且具有凝膠強度更高（凝膠強度大于100g/cm2）、改善土壤團粒結構等突出性能?！暗V物-高分子高吸水保水復合材料”中高分子部分一般為聚丙烯酸或聚丙烯酰胺或幾種單體的共聚物，所使用的礦物則是土壤的主要組成成分。礦物質保水劑能較快吸收自身重量幾十倍至幾百倍的水溶液而成為凝膠，凝膠網絡內所含的水不能被簡單物理方法擠出，但所吸持的水分主要保持在10kPa～50 kPa低吸力范圍內，98％為自由水，是植物最易吸收利用的水分。材料在性能方面具有吸液倍率高，保水能力強，抗鹽性好，凝膠強度大，保水能力強的特點。產品價格由20000元/噸左右降低到9000元/噸左右，產品性能優于國外同類產品，具有強大的市場競爭力。
