农用塑料薄膜（通用2篇）
农用塑料薄膜 篇1
农用大棚塑料薄膜广泛应用于西瓜、西红柿、花生、棉花、烟草、茶叶等蔬菜、粮食作物和经济作物, 在保证一定透光率的同时, 还能很好地阻止粮食作物和经济作物生长时二氧化碳的流失, 起到了很好的保温效果, 同时还具有保水、保肥、防雨、保护根系等多种作用, 给粮食作物和经济作物提供了一个比较好的生长环境, 作物增产效果明显, 增产率高达30%~50%。
农用大棚塑料薄膜有各种不同的品种和规格。根据其使用的塑料原料, 分为低密度聚乙烯塑料薄膜、线型低密度聚乙烯塑料薄膜、乙烯-醋酸乙烯共聚物塑料薄膜和聚氯乙烯塑料薄膜等。以不同的塑料原料为例, 综述了轻薄、长寿、目前工业化生产的通用型塑料薄膜材料, 以及一些特殊的功能型塑料薄膜材料, 阐述了课题组制备防虫防病新型环保薄膜材料的研究情况。
1 农用大棚塑料薄膜材料
1.1 通用型薄膜材料
1.1.1 低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯薄膜材料
低密度聚乙烯 (LDPE) 分子量分布宽, 结晶度低, 因而透光性好, 加工性能好, 但力学强度相对较低, 使用温度-40~80℃。线型低密度聚乙烯 (LLDPE) 分子链上仅带有短支链, 分子量分布窄, 结晶度介于LDPE和高密度聚乙烯 (HDPE) 之间, 力学性能好, 透光性较差, 加工性能比LDPE差, 拉伸性较好, 易制备微薄膜, 抗刺穿性较好。有的农用大棚塑料薄膜材料生产企业结合HDPE、LDPE和LLDPE的特点, 将LDPE和LLDPE共混或将三者共混生产地膜。
在LLDPE薄膜专用树脂的开发研究中, 马子贵等[1]研究开发出的树脂专用薄膜材料, 在雾度、韧性等各个方面的性能都相当出色, 而且产品加工过程比较顺利, 薄膜质量也能满足客户需求, 达到同类进口产品的水平。
刘绍基[2]通过添加抗氧剂, 延长LDPE薄膜的使用寿命。除了添加主抗氧剂之外, 还添加辅助抗氧剂包括硫醚、亚磷酸盐等, 充分分析了薄膜抗氧化反应发生的机理。
陈宗藩和梁焕强[3]通过添加新型光稳定剂, 提高了LL-DPE薄膜的耐候性。在实验时发现LLDPE薄膜中含有1%的UV-1084和0.5%的UV-531可延长薄膜寿命22个月左右。
游纪曾[4]将受阻胺光稳定剂添加到LDPE农用薄膜中, 制成的薄膜使用寿命得到很大提高, 此类长寿薄膜可以维持两个夏季以上的使用时间。这种受阻胺光稳定剂相容性优异, 挥发性低, 耐萃取性和热稳定性好, 可以得到寿命较长的LDPE农膜。
宫向英等[5]在原DFDA-7042的基础上, 改变共聚单体类型及其用量, 开发出了薄膜用高性能LLDPE树脂。其最终产品与普通的薄膜相比具有相当大的优势, 具有良好的市场前景。
上海石油化工总厂塑料制品厂在延长LDPE农用薄膜寿命研究中, 添加炭黑使薄膜的耐候性有了一定程度的提高, 然后配合紫外光吸收剂、抗氧剂等助剂协同作用下, 薄膜各方面的性能都很优异, 其中使用寿命大大增加。
黄玉贞[6]通过添加主抗氧化剂2246, 辅助抗氧化剂DLTP和紫外线吸收剂UV-327, 经过8个月的曝晒后其伸长率的保持原来的21%。再添加2%的炭黑, 同样条件下伸长率保持原来的97%。最后加入的硫代双酚类抗氧化剂和炭黑有着良好的协同作用, 对聚乙烯薄膜的耐候性有着很好的效果。
刘双德[7]为延长聚乙烯农膜使用寿命而研制长寿母粒, 在生产过程中加入抗氧剂和光稳定剂, 选择酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和受阻胺光稳定剂三者并用的协同体系作为助剂, 经多方面性能测试后其使用寿命显著延长。
李镇江[8]研制耐老化农膜母料时, 加入受阻胺类光稳定剂, 同时加入其它光稳定剂。在进行了4到8个月田间试验得到结果, 加入光稳定剂GW-540和2002较为理想, 从而制备出LLDPE和LDPE都具有耐老化性能的母料树脂, 在提高寿命同时还能提高薄膜透明度。
1.1.2 乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜材料
乙烯-醋酸乙烯共聚物 (EVA) 薄膜耐冲击、耐老化和透光性好于聚乙烯类, 保温性能良好, 与无滴剂有较好的相容性, 拉伸性好, 易制备微膜。近年来, EVA作为地膜的可选材料, 具体优点如下: (1) 保温性能很好, 能阻隔7~13μm红外线; (2) 柔韧性好, 改善薄膜手感和韧性, 低温下不发脆; (3) 透明性好, 降低了薄膜雾度, 提高透光率, 促进光合作用, 使作物提前成熟上市; (4) 流滴性好, 能延长流滴期, 不伤叶, 提高透光性。
汤明等[9]制备出力学性能和光学性能都比较优异的EVA薄膜。由于EVA分子链上引入醋酸乙烯 (VA) 单体, 从而降低了结晶度, 提高了柔韧性、抗冲击性能、与填料的相容性, 具有良好的耐环境性能。以EVA基体材料, 采用三层共挤成型方法, 外层为LDPE树脂、LLDPE树脂、功能母粒及回收混配料, 生产稳定, 产品与其他树脂相容性很好。
EVA薄膜的抗张强度比普通LDPE薄膜高35%~40%, 伸长率高14%~25%, 以及撕裂强度、耐寒耐久性、老化和透光性等方面都表现出了相当的优越性, 显著的特点是还有增加作物产量的作用[10]。
杨春玲等[11]对EVA薄膜在蔬菜大棚生产中的应用效果做出了研究, 发现经添加EVA改性后的聚乙烯类薄膜具有透光率高、保温性能好、耐用、防尘和防雾效果好等一系列的优点, 在日光温室蔬菜生产上可以大面积的推广。
美国埃克森美孚化学公司开发出一种具有高弹性、高性能乙烯-醋酸乙烯酯共聚物, 其熔融指数为0.5, 含有7.5%的醋酸乙烯酯成分, 具有良好的弹性, 这种高弹性薄膜与之前的产品有着不同的分子结构。
1.1.3 聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜材料
聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 材料具有机械强度高、光学性能好、使用温度范围宽、耐折、耐腐蚀等优良的综合性能, 在国外农用大棚薄膜材料方面得到广泛应用。PET大棚薄膜材料在我国目前尚未得到工业化生产。但是PET优良的综合性能已受到有关方面的关注, 未来在农用大棚薄膜材料方面有巨大的潜在市场。
冯树铭[12]以聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 为基体材料, 选择高效紫外光吸收剂和光屏蔽剂, 采取缩聚反应、接枝聚合等手段, 制得具有高效抗紫外线的聚酯切片和抗光老化的PET棚膜。
1.2 功能型薄膜材料
张华集等[13]在转光驱虫聚乙烯农用薄膜的研究中, 以荧光材料为转光剂, 以氟虫隆与乙虫脒为驱虫剂制成驱虫母粒;以滑石粉为保温剂, 将以上组分混合, 制成转光驱虫聚乙烯农用薄膜。在经过多方面实验以后, 薄膜保温性能得到保证的同时, 其驱虫和驱虫时效都得到了大大提高。
本田雄一等[14]在研究薄膜防治病害时, 考虑到大多数病菌是由紫外线诱发型的有效上限波长330nm导致的, 诱发丝状菌孢子形成的波长区域为350~370nm。因而开发了能吸收上述范围内波长的紫外线光的聚乙烯薄膜。通过实际应用后发现, 有相当一部分的病菌得到了有效控制。
莫秀梅和赵德仁[15]首次将中西除虫菊酯用于控制释放, 制备了以聚氨酯和聚脲为壁膜的缓释剂。薄膜缓释剂采用乳液涂膜, 待水分挥发后, 可得一层均质聚合物药膜。在一定条件下, 会向环境释放药物, 以达到防虫防病目的。
杨瑞燕[16]研制出能够定向单面渗透的除草地膜LDPE, 其主要性能指标达到或接近日本同类产品水平。除草地膜在制造时有严格要求, 由于需要除草剂单面渗透, 在吹塑薄膜冷却时, 薄膜泡管内外壁有一定温度差, 然后引入成核剂, 可使薄膜两面结构产生差异, 具有单面渗透低分子的特性。
于太保等[17]在研究LDPE薄膜材料时, 采用三氯化镧、肉桂酸和咪唑三元配位的稀土镧配位抗菌剂, 显著改善LDPE薄膜的抗菌性能, 研究了抗菌剂添加量对抗菌性能、拉伸强度和断裂伸长率等方面的影响。添加1%到2%的抗菌剂对薄膜的拉伸强度和断裂伸长率影响不大, 并且此剂量所起到的抗菌性能比较好, 对一些菌种有比较好的抑制作用。
2 防虫防病新型环保薄膜材料
随着食品安全和健康问题的日益突出, 农药是否残留已经成为人们备受关注的焦点。吃到的食品是否健康、安全, 关系到每个人的生活质量和生命安全等问题。如果能研发出防虫防病新型环保薄膜材料, 对于农药残留问题将会得到解决。
防虫防病新型环保薄膜在使用过程中, 可以防止穿蛀性害虫为害和杀死爬行在薄膜表面的害虫, 从而保护薄膜内的物品不为害虫感染和为害。同时, 由于防虫防病薄膜是由多层不同品种的薄膜材料复制而成, 其气密性能比单层使用薄膜优越的多[18]。
3 结语
对于农用薄膜大棚内的农作物来说, 化学农药的使用过程多为直接喷洒在农作物上, 这样会导致化学农药的污染、残留、安全等诸多问题。因此, 新的思路是在制作农用薄膜过程中, 添加环保型化学农药, 从而使化学农药不直接与农作物接触, 走化学农药“绿色化”道路。
本课题组研究的农用大棚塑料薄膜材料在做到增强增韧和延长使用寿命的同时, 还需要其具有防虫防病功效。在制膜过程中加入增强剂、增韧剂和抗氧化剂等助剂, 达到薄膜增强增韧和延长使用寿命的目的。最主要的创新点在于在薄膜中加入生物环保型农药, 通过农药的添加和长期缓慢稳定地释放药物来达到防虫、防病目的。此类薄膜一旦研究成功, 并且各方面性能符合薄膜要求, 那么对于农膜研究和市场领域是一大进步, 更重要的是对于种植户来说可以很大程度上节省成本, 而且农作物的质量也会提高, 人们能吃到安全健康的食品。
农用塑料薄膜 篇2
据不完全统计,目前靖远县的农膜年销售量约2400吨,其中地膜约1550吨,棚膜约850吨。相对而言,棚膜的问题比较容易解决,因为棚膜较厚,单位面积用量虽大,但总用的面积小,户均面积小,既可以重复利用又易回收处理。而地膜完全不同,单位面积用量虽小,但总用面积大,户均面积大,回收难,并且近几年有的厂家生产了0.006毫米甚至更薄的地膜,更难回收清理。每年的地膜回收再利用的不足50%,大量的废膜被农民随便焚烧或随意丢弃在田埂地边,让其长期残留在农业环境中,已成为一大公害。
残膜对农业及其环境的影响主要有三个方面。一是农膜是一种高分子化合物,具很强的耐腐蚀性和耐水性,长期不分解不腐烂,形成许多大小不等的隔离层,使土壤的透水透气性明显减弱,影响作物出苗和根系生长,造成作物减产。有研究资料表明,当土壤中的残膜量每公顷达到52.5公斤时,可造成玉米减产11%~23%,小麦减产12%~21.4%。二是残留在农业环境中的薄膜被风吹落在田埂、水渠、池塘、道路等处,挂在树上、电线上,形成视觉污染,影响村容村貌,造成农村环境的脏、乱、差。三是残留在农业环境中的废膜被牛、羊、猪、鸡等家畜家禽误食,影响健康,造成疾病甚至死亡。在靖远县农村经常都会出现家畜家禽误食废塑料致病致死的事情,国内还曾经出现过大熊猫误食废塑料致死的事件。四是散落在各处的残膜沾染污物,滋生蚊蝇,传染疾病。
综上所述,农用薄膜的残留污染问题已经成为我们农业和农村工作者必须面对和急需着手解决的问题。目前应重点作好以下几方面的工作。
一要加强宣传,提高认识。今后要将残膜的污染治理作为农业科技培训的主要内容之一,让广大农民群众和乡村干部都知道残膜的危害,自觉保护农业生态环境。要结合新农村建设组织群众实施“净土工程”,主要采用人工捡拾、机械耙除等办法清除田间的残膜。捡拾到的残膜能再生利用的交回收点,不能再生利用的要进行焚烧、深埋等处理,不能随意丢弃,不然久而久之又会随着灌水或风吹“返回”到农田。
二要加强对农膜的生产经营管理。近年来,有的农膜生产厂家为了降低生产成本,生产质次价廉的不合格农膜,使用后一个生长季节没完就已经全部烂成了碎片,很难从田间清除干净。还有的厂家生产厚度0.008毫米以下如0.006毫米、0.005毫米甚至更薄的地膜,虽然减少了用量,降低了生产成本,但不利于回收再利用,也不利于田间清除处理。应通过制定相应的政策措施来管理和规范,同时要引导农民树立正确的农资消费观念,拒绝使用低价伪劣农膜。
三要积极探索推广新的农膜覆盖技术。如膜侧种植、“一膜两用”等。膜侧种植是将作物种植在膜侧,将地膜覆盖在作物的行间,便于回收,便于清理。“一膜两用”是保护当年的地膜,下年再点种一茬作物,减少地膜总用量。
四要积极推广应用可降解的新型农膜。目前这方面的研究比较多,资料报道的有淀粉基农膜、可溶性草纤维农膜等,可在光照和土壤微生物的作用下自行解体,随犁地埋入土壤后几个月就可分解转化为有机肥料,无残留、无污染,对下茬作物无影响。目前因价格、原料、应用技术等因素限制,大面积推广的条件不是很成熟,但其一定是将来推广应用的主流。