来源:科技部
标签： 水地
新型保水地膜研制与产业化开发取得重大突破
在国家863计划支持下，我国新型保水地膜研制与产业化开发取得重大突破，从结构上弄清了细化-微细化后增强的淀粉的反应性，确定了PVA（聚乙烯醇）与淀粉的比例，使用磁振荡-吹膜技术，对原自有配方和生产工艺进行了进一步优化，现已经确定了微细化淀粉的制备和干法活化改性制备热塑性淀粉的技术与工艺，制备了可供工业化生产的微细化淀粉，为进一步应用研究奠定了理论和实验基础。同时确定了全降解农膜挤出－吹塑的工艺路线、技术参数。实验观察结果表明，按照所确定的配方和工艺得到的全降解农膜，具有与普通塑料地膜相当的保水性和保温性能。降解率经国家塑料制品质量监督检验中心检测，中试产品113天，CO2释放量为97.71，生物分解百分率达到62.36％。达到国家标准。物理性能经中国科学院长春应用化学研究所测试中心检测，拉伸强度达到15.1Mpa，断裂伸长率271%，试制的农膜指标均符合或超过GB-4455国家标准。确定增塑剂、交联剂、多功能单体最佳强化效果，建立了适合淀粉/PCL路线的生产线。制备出淀粉含量高达80%的中试规模母粒，价格与现行塑料持平。确立了全降解农膜的独特工艺路线，采用带有模具的挤出机，挤出的热塑性物料通过特制的一组模具成膜，再连续多辊压延，达到标准厚度。目前已试制出厚度为20微米左右的农膜样品。其抗张强度达到12.41Mpa，断裂伸长率220.5%，撕裂强度255.83kn/m，最大拉伸强度24.31Mpa，最大伸长率135.75%，其技术性能已完全能够替代现有农膜。 针对现有保水剂价格过高、难以在农业生产中大面积应用推广的现状，科研人员以创制矿物-高分子高吸水新型保水复合材料为核心，采取水溶液聚合法，将我国资源丰富、价格低廉的非金属矿物（如钠钙铝硅酸盐、高岭土、镁质粘土（凹凸棒石、海泡石）、绢云母、累托石、伊利石、沸石、煅烧高岭土等）复合到高分子单体中，制备了具有综合生态环境效应的层状硅酸盐/高分子保水复合材料、架状硅酸盐/高分子保水复合材料、无定形硅酸盐/高分子保水复合材料等几个系列的非金属矿物/高分子保水功能复合材料十一种，同时开发了用从煤渣等固体废弃物中提取并经无害化处理后的材料制备保水功能复合材料的技术，重点研究了钠钙铝硅酸盐/聚丙烯酸钠－聚丙烯酰胺保水复合材料、凹凸棒石/聚丙烯酸钠－聚丙稀酰胺保水复合材料、高岭土/聚丙烯酸钠保水复合材料，包括有层状硅酸盐－高分子高吸水保水复合材料，架状硅酸盐－高分子高吸水保水复合材料，无定形硅酸盐－高分子高吸水保水复合材料等多个系列。与传统合成高分子保水剂相比，新型复合系列材料的性价比更高（原材料成本降低了20－30％），吸自来水倍率更加适中（大于150倍），抗盐碱性更好（吸0.9%NaCl溶液大于50倍），并且具有凝胶强度更高（凝胶强度大于100g/cm2）、改善土壤团粒结构等突出性能。“矿物-高分子高吸水保水复合材料”中高分子部分一般为聚丙烯酸或聚丙烯酰胺或几种单体的共聚物，所使用的矿物则是土壤的主要组成成分。矿物质保水剂能较快吸收自身重量几十倍至几百倍的水溶液而成为凝胶，凝胶网络内所含的水不能被简单物理方法挤出，但所吸持的水分主要保持在10kPa～50 kPa低吸力范围内，98％为自由水，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，保水能力强，抗盐性好，凝胶强度大，保水能力强的特点。产品价格由20000元/吨左右降低到9000元/吨左右，产品性能优于国外同类产品，具有强大的市场竞争力。
