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     農用薄膜

　　中國自生產農用塑料薄膜至今，取得了兩個世界第一，即產量第一和覆蓋面積第一，大致相當于世界其他國家總和的1.6倍。農用塑料薄膜主要是棚膜和地膜，另外還包括遮陽網、防蟲網、飼草用膜以及農用無紡布等。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70萬噸，覆蓋面積達5000萬畝；地膜年消耗量約45萬噸，覆蓋面積在2.2億畝以上。隨著農業科學技術的迅速發展，對農膜的需求量將會繼續增長。據不完全統計，目前全行業擁有農膜生產企業近千家，生產能力達200萬噸以上，其中年生產能力萬噸以上的企業約60家，大型骨干企業約30家。

　　棚膜覆蓋栽培技術早在50年代末期就已經開始應用，該技術不僅能促進作物生長，使作物增產，而且實現了果蔬在寒冷季節的栽培。棚膜按照功能分有：長壽命膜、無滴膜、保溫膜、轉光膜、漫散射膜、反光膜等。我國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），國外還有用聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚碳酸酯（PC）、聚四氟乙烯（PTFE）制備棚膜，雖然性能優異，但是由于價格昂貴，用量較少。

　　塑料地膜能起到保溫護根、防凍、保墑、調節光照、節水、除草，以及控制土壤鹽堿度的作用，進而促進作物早熟，提高作物產量和質量。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，但由于價格較貴，用量較少。若其成本降低，預計用量會逐步增加。

　　1、長壽命耐老化薄膜

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　　我國生產的耐老化棚膜多為較薄型棚膜(厚度為0.06ｍｍ～0.10ｍｍ),其使用壽命一般達到1.5～2年,與國外較厚(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長壽命膜可以使用2～3年，PET膜可以使用10年。通過優化通用樹脂材料和穩定劑，可以延長棚膜的使用壽命。具體來說，在優化基礎樹脂材料方面，農膜生產企業往往以熔體流動速率(MFR)為依據，選用分子量較高、分子量分布較窄、支鏈數較少的樹脂來生產耐老化PE棚膜。此外，基礎樹脂的過渡金屬離子殘留量、結晶形態和結晶度等也是優化功能化棚膜的重要指標，如北京燕山石化公司、齊魯石化公司、天津聯合化學公司等已經開發出了用于功能性ＰＥ棚膜生產的專用樹脂；在添加復合無毒光穩定劑，開發高效耐老化體系方面，我國已應用十多年的ＧＷ540/2002耐老化體系，因有嚴重刺激性和致敏性，需要逐步被無毒耐老化體系替代。國外的無毒聚合型受阻胺光穩定劑目前已相繼進入我國市場，其中有瑞士汽巴精化公司、美國氰特公司、瑞士科萊恩公司、意大利3ＶＳｉｇｍａ公司等，但國外推出的聚合型受阻胺光穩定劑價格較高,我國大部分廠家還難以承受。北京市化學工業研究院推出的ＢＷ6911新型光穩定劑和6911/Ｂ215耐老化體系，不僅性能優異,而且價格便宜。采用該體系生產的聚烯烴棚膜在東北、華北、西南地區應用后都取得了令人滿意的效果，較好地克服了“背板效應”，延長了棚膜使用壽命，值得進一步推廣應用。

　　地膜對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，具有強度高、抗紫外線、耐老化、透明性和保溫性好的特點，但是因為密度大、膜厚、配方工藝復雜、成本高，已經逐漸被PE膜替代。目前，除東北三省和山東部分地區外，其它地區幾乎都使用PE膜。在PE地膜中，HDPE、LDPE、LLDPE這三種聚乙烯均有應用，其中，HDPE強度高，但是不耐老化；LDPE強度低，但透光性好；LLDPE強度好且耐老化，所以LLDPE最適合做地膜材料。考慮到成本，我國耐老化PE地膜料多以70％的LLDPE與LDPE共混。

　　2、防霧流滴膜

　　有滴膜膜內溫度高，適用于春秋兩季，對喜溫作物效果好，缺點是膜內易形成霧滴，影響透光。無滴膜（又稱流滴膜）表面含親水物質，膜內水滴順膜流下，濕度低，透光性好，膜內外溫差大，性能普遍優于有滴膜。為了改善膜的流滴性能，一般可以通過對膜進行表面極性改性或是添加流滴劑，在應用時往往同時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。研究發現,流滴劑與消霧劑的“配合效應”至關重要。北京市化學工業研究院和臨安市塑料化工助劑廠都開發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效的作用，以使膜的性能和壽命能夠盡量同步，而目前對于涂覆型流滴消霧體系的開發，已經成為制取功能化棚膜的重要途徑之一。

　　3、光效膜

　　對于棚膜來說，為了獲取促進作物生長的陽光，往往在膜中添加轉光劑，而在地膜中則較少使用轉光劑，更多使用的是有色膜。在轉光劑的開發應用方面，只有以轉綠光為主才能真正發揮光轉換作用。目前已在轉光棚膜生產中應用的轉光劑主要有稀土轉光劑或有機熒光顏料組成的轉光劑。湖南師范大學發光材料研究室開發的“單基雙能稀土轉光劑”具有將紫外光轉換為藍光和紅光并將綠光轉換為紅光的功能,具有較好的應用效果。有些企業生產的轉光棚膜還被稱為高光能膜、光生態膜、高光質膜等。北京華盾塑料公司開發的高光能棚膜具有激發光譜和發射光譜較寬的特點,藍光區(420ｎｍ～460ｎｍ)和紅光區(620ｎｍ～660ｎｍ)的發射光譜有較高的相對發光強度。由于藍紫光有利于作物生長,紅光能促進果實形成,因此可使作物提前成熟,前期產量增高,有較好的增產增收效果。

      雙向拉伸薄膜生產設備

　　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、藍光并吸收綠光，可提高菠菜產量，延長上市期；紅色膜能透過紅光和藍光，促進黃瓜生長；銀灰色膜和鋁箔反光膜具有較強光反射作用，能驅蚜蟲、保地溫、對光照不足的作物果實背面進行補光、促進果實著色、提高果實產量和含糖量。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合膜。無論是轉光棚膜，還是有色地膜，都朝著高效能和專用化方面發展。

　　4、多功能復合膜

　　隨著生產技術的提高，農膜向著可同時滿足長壽命、保溫、消霧、透光性好的多功能性薄膜的方向發展。先進的三層共擠復合吹膜工藝技術已在較多企業生產中得到成功應用。有的企業采用內冷裝置提高了寬幅吹塑膜泡的穩定性及棚膜的透明性，并改善了棚膜的流滴性；有的企業已采用國產三層復合寬幅吹膜機組,能夠生產寬度12ｍ～20ｍ的功能性棚膜；一些企業改進了吹塑膜泡插疊機構和牽引卷取技術，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；有的企業改進了母料制造工藝、樹脂與母料混合工藝及擠出工藝技術,使功能助劑在棚膜中分散得更均勻、更穩定，從而提高了功能性棚膜的質量。如添加了流滴消霧體系和無機保溫劑的ＥＶＡ多功能三層復合棚膜(厚度為0.10ｍｍ)在遼寧省沈陽市郊區、遼中縣和鞍山地區等覆蓋越冬效果較好。

　　5、可降解農膜

　　為了解決農膜的白色污染問題，除了加強對耐老化農膜的回收以外，更重要的是加強對降解地膜的開發與應用，這也是農膜的一個發展趨勢。傳統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,或者添加光降解劑等其它成分,使其在使用中可局部先發生破裂,進而大片薄膜變成不被注意的小碎片進入土壤，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的熱點是用其它結構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。