厚度仅0.006毫米！我国研制出超薄型全生物降解渗水地膜

不久前,由国家科技部“渗水地膜旱作技术科技特派团”团长、山西农业大学李瑞珍研究员和首席专家、姚建民研究员,与中国科学院长春应用化学研究所组成的研究团队,成功研制出耐候期120天左右、力学性能成倍超过国标地膜,厚度仅有0.006毫米的超薄型全生物降解渗水地膜。

全生物降解地膜是迭代聚乙烯PE地膜消除面源白色污染的方向,以二氧化碳基合成的支链聚碳酸酯(PPC)、以石油基合成的生物降解树脂(PBAT)和生物质基合成的聚乳酸树脂(PLA)为原料生产的全生物降解地膜。
由于全生物降解树脂密度大1.26g/m3,比PE材料0.92g/m3大37%,同等厚度地膜的伸展面积缩减20.63%,加之,工艺上只能生产0.01mm左右较厚的全生物降解地膜才能满足耐候期90天左右的生产需求,从而导致单位面积使用成本高,亩用量6.5公斤左右,亩投资160元左右。尽管,国内外部分国家和地区发布了禁塑令,但生产推广难度极大。

研究团队承担并完成了“十三五”和“十四五”国家重点研发计划项目以及山西省重点研发计划项目。他们采用中科院应化所最新研发的二氧化碳基支链聚碳酸亚丙酯PPC、聚碳酸酯PCU、和山西微通渗水膜生物科技有限公司研发的强力耐光解渗水助剂,辅之以PBAT、PLA等生物降解树脂,研制出超薄型全生物降解渗水地膜。

由于厚度降低了40%,亩用量投资成本相应降低了40%,亩用量投资成本降低到90元左右,与0.015mm高强度加厚PE地膜的亩投资成本相同,而且秋后全部分解,免去了地膜回收的投资,增加了渗水功能,可以高效利用雨水资源、避免了加厚地膜作物生长后期出现的早衰问题,增产幅度大,实现了节本增效与环境保护的有机统一,使得全生物降解地膜具备了可推广性。
研究论文发表在2025年《中国塑料》、2023年和2024年《中国农业科技导报》、2025年《山西农业科学》、2025年《微生物学报》、2025年《生物基与降解材料》等学术刊物上。

山西农业大学和山西微通渗水膜生物科技有限公司联合研发的“一种降解渗水农田覆盖薄膜的加工工艺及其应用”“一种降解地膜的快速测试方法”“一种生物降解渗水地膜垄背微沟多行机械覆膜播种方法”和“一种支链PPC基超薄全生物降解地膜耐光解母粒生产工艺与应用”等成果获得多项国家发明专利,并创建了相应的栽培技术模式。

在国家企业标准信息公共服务平台,团队还发布了企业标准《全生物降解(渗水)农用地面覆盖薄膜》。目前,该成果在山西省、陕西省和内蒙古等地大面积推广取得成功。

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