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2020-05-26 降解塑料在农用膜行业替代空间-上海纳塑合金科技有限公司

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地膜是农业生产的重要物质资料之一，地膜覆盖可以显著提高土壤温度、防止土壤水分蒸发、提高肥效、保持土壤疏松、防治杂草、提高冠层下的光照均匀程度等，有效改善农作物生长发育的“小气候”，使光、热、水和养分资源得到充分利用，促进种子萌发和作物生长，其覆盖作物种类从经济作物至棉花、玉米、小麦等大田作物。目前我国适宜地膜覆盖的耕地面积在 9 亿亩以上，地膜覆盖面积只有 3 亿亩，按每亩地地膜使用量 5 公斤估算，目前地膜需求量在 150 万吨以上，若适宜耕地地膜全覆盖则对应年需求 450 万吨以上。传统农用塑料地膜材料主要以聚乙烯（PE）薄膜为主，但 PE 膜在自然环境条件下难以降解，加之缺乏有效的治理措施，废旧地膜在农田土壤中逐年增多，污染持续加剧。主要危害表现在残膜阻碍土壤水分的渗透，降低土壤通透性；残膜与根系直接接触，阻碍根系伸展，影响作物生长，引起作物减产。

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生物降解地膜主要优点是地膜失去增温保墒等作用后，在微生物堆肥作用下经过不超过 180 天即可分解为 H20 和 CO2 等物质，从而可以防止残膜对农田土壤的污染。新疆是我国最适宜使用农膜的省份。2014 年，新疆生产建设兵团签订推广完全生物降解塑料地膜的 3 年协议，新疆生产建设兵团的 14 万亩农田使用完全生物降解地膜。新疆维吾尔自治区在 2016 年 5 月 1 日起实施《新疆维吾尔自治区农田地膜管理条例》，对农用地膜的厚度等参数以及残膜治理都进行了严格的规定。

2015 年以来，农业部启动了“全国生物降解地膜评价试验”专项，在全国 13 个省区市的 30 多个试验点，进行了 8 种农作物的生物降解地膜评价试验。

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3 年的试验结果显示，我国生物降解材料和生物降解地膜研发都取得了很大进展，已从过去的跟跑世界先进水平进入到与之并行的阶段。

尤其是 PBAT 由于具有更优异的热稳定性、力学强度和成膜性，是传统 PE 地膜潜在的替代者，具有极大的应用前景和市场，有望为彻底解决农田地膜残留污染问题提供一个新的突破口。

德国BASF公司的Joncryl ADR系列扩链剂是一种由甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯酸树脂或苯乙烯合成的共聚物，该扩链剂被研究者和生产企业广泛用于PLA/PBAT共混物的增容中。当0.5份的Joncryl扩链剂加入到PLA/PBAT共混物中时，可以有效增加共混体系的结晶温度，降低结晶度，同时，PLA与PBAT间的界面结合力也显著提高。以PLA/PBAT比例为60/40的共混物为例，在Joncryl扩链剂加入后，其拉伸强度能够提高至30MPa，断裂伸长也提高至700%。