降解农用保温膜的喷雾法制备
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-08-31 15:42:21
地膜覆盖技术引入我国后,有效地提高了干旱、半干旱地区的水资源利用率和粮食生产能力,促进了这些地区的农作物增产和农民增收,在保障国家粮食安全方面发挥了重要的作用,产生了巨大的经济效益,曾被誉为“白色革命”。年使用量达145万吨,覆盖 12%的耕地.据预测,到2024年,我国地膜覆盖面积将达3.3亿亩,使用量超过200万吨。然而,随着使用量的增加和使用范围的扩大,农田残膜污染问题也变得越来越严重,成为了农村“白色污染”的主要来源。塑料膜的优势和污染是双刃剑。
北京微纳宏创薄膜新技术研究所的研究选取PVA(聚乙烯醇)等调温材料,制备成水溶液,通过喷洒在植物表面形成保护防冻薄膜,起到保温防风作用,当气温达到20℃以上,下雨或人工喷水可溶解该薄膜,在土壤中3-5个月该膜可生物降解,剩余物也是植物需要的肥料,本研究产品,运输方便,操作简单,制备薄膜容易,节省材料,可解决劳动力和环保问题。
本项目针对北方地区入冬对植物进行防冻保护措施(盖帐篷或包裹),农民为育苗需要较高温度需要覆膜,劳动强度、装拆麻烦、废弃的农用膜大都是PE\PVC材料,在土壤中经历几百年不降解,治理主要针对已生成的白色污染,但源头的治理更为重要。本项目即为源头治理。项目优势如下:
1、采用可降解的PVA材料,增加一些辅助材料如糊精等固体原料。通过加水升温调制成PVA液体。通过喷雾在植物土壤表面形成液体薄膜,水蒸发后形成PVA固体薄膜,该薄膜在20℃以下的水温中不溶解。在高于20℃的水中可溶解。
2、该材料在土壤中3-6个月可被微生物降解,产物是二氧化碳和水是植物需要的肥料。降解过程不产生环境污染物质,对人体无害。
3、PVA薄膜有良好的阻隔性。
4、PVA薄膜导热性不好。
普通的聚乙烯地膜(PE地膜)是高分子化合物,在自然条件下很难分解或降解。随着使用年限的增加以及残膜回收措施的不力,土壤中残膜积累越来越多,局部地区形成了严重的残留污染,导致了一系列生产和环境问题,如:破坏土壤结构,影响作物生长和农事操作,导致作物减产,增加劳动投入,造成资源浪费。目前国内外解决的方法:增厚+回收机械。降解地膜也在研发之中。
而本项目研究的薄膜可广泛适用于现代农业领域,本项目喷洒成的膜比人工覆膜简单,不需要拆装回收。不影响作物生长和农事操作,不导致作物减产,不会造成资源浪费等。
北京微纳宏创薄膜新技术研究所成立于2015年12月,注册资金100万,是北京石油化工学院材料学院教授和博士为“成果转化和应用”成立的独立法人有限合伙企业,研究所注册在北京石油化工学院科技楼304室,在河北固安卫星导航产业园K2楼有1800平方米的实验基地。研究所为主体与学校和其他科技企业联合成立降解材料工程中心,大兴区科委授牌。研究所依托学校的人力资源、实验室资源和信息资源,以研发和中试为主,开发薄膜制备及应用新技术。
人们普遍重视已经形成的污染,但根治污染源头更为重要。PVA的溶水温度调制和力学性能调制是项目质量的关键,本项目是解决“白色污染” 的途径之一。在解决资源和环境问题同时,降低劳动强度是科学技术的本来目的,我深信这是一个很好的项目,原我们共同努力。
本项目已在研究所正式立项;2017年12月7日与北京石油化工学院材料学院等联合成立可降解材料与技术工程研究中心,本项目已经融资10万元,目前正在加紧研发。
本项目研发的降解农用保温膜属于国内首创,拥有自己的知识产权;薄膜可生物降解,行程职务需要的肥料,而且定准喷洒可节约用量,不必要的地方可以不喷洒。能有效的解决土地污染问题,提高农户的生产效率。我研究所希望能与多方进行合作,目前,已经融资10万元,目前正在加紧研发,现在需要以20%产权融资50万元,实现进一步研究和产品化实验。