农用聚乙烯薄膜的研究现状.doc

2012届毕业设计（论文） 毕业设计报告（论文）(2012届)题 目： 农用聚乙烯薄膜的研究现状 所 属 系： 材料工程技术系 班 级： 复材0921 学 生 姓 名： 刘 璐 学 号： 2009132206 同 组 成 员： 指 导 教 师： 周 慧 摘要虽然我国农地膜的产量及覆盖面积均居世界之首但我国目前农膜的发展水平与世界先进水平相比，仍有很大的差距，这些差距主要表现在产品品种少、大型生产设备与国外有很大差距、各种耐候、耐高温、高性能薄膜的研究落后等等农用聚乙烯薄膜具有保温性、防雾无滴、耐热性、透光性、耐候性、彩色专用等特性在国外的研究进展主要有生物降解地膜、光降解地膜、光/生物双降解地膜、植物纤维基地膜和液态喷洒式可降解地膜；国内的研究进展主要有环保型麻地膜、可控光生物降解地膜、多功能可降解液态地膜和生物降解淀粉薄膜。

废农膜可以利用在改性沥青路、制造泡沫塑料、制造石蜡、制造防滑板和管件上今后我国农业产业的布局必定向区域化、特色化发展，产业中心将继续向优势产区发展，设施结构趋大型化，环境调控趋智能化关键词：薄膜 聚乙烯 性能 降解 回收目录第一章：绪论 41.1聚乙烯薄膜概述 41.2 背景及研究意义 41.3研究现状及发展趋势 41.4暴露出的主要质量问题 5第二章 农用聚乙烯薄膜的性能及发展 52.1保温性 52.2防雾无滴 62.3 耐热性 62.4 透光性 72.5 耐候性 72.6 彩色专用 8第三章 农用聚乙烯薄膜的降解类型及发展 83.1可降解农膜现状及进展 83.2 国外的研究进展 83.2.1 生物降解地膜 83.2.2 光降解地膜 93.2.3 光/生物双降解地膜 93.2.4 植物纤维基地膜 93.2.5 液态喷洒式可降解地膜 93.3 国内的研究进展 103.3.1 环保型麻地膜 103.3.2 可控光生物降解地膜 103.3.3 多功能可降解液态地膜 103.3.4 生物降解淀粉薄膜 10第四章 废农膜的回收与利用 114.1 废农膜的产生 114.1.1 自然老化 114.2废旧聚乙烯薄膜的用途 114.2.1现状 114.2.2废农用聚乙烯薄膜改性沥青路 124.2.3废农用聚乙烯薄膜制造泡沫塑料 124.2.4利用废聚乙烯薄膜制造石蜡 124.2.5 利用废旧聚乙烯薄膜制造防滑板和管件 13第五章 总结与展望 135.1 总结 135.2 展望 13参考文献 14第一章：绪论1.1聚乙烯薄膜概述农膜是指农业用薄膜的简称，是继种子、化肥、农药之后的农业重要生产资料，它的应用为我国农业生产带来了一场革命，对农业增效、农民增收作出了重要贡献，具体指棚膜、地膜以及一些特种膜。

我国主要是棚膜和地膜、饲草用膜、遮阳网、防虫网等现代农用覆盖材料我国是传统的农业大国，近年来，农膜制造业发展迅速，农膜产量和覆盖面积均居世界第一我国农用塑料的实际消费量仅次于美国，居世界第二位其中，地膜覆盖已占据世界第一位同时，我国属大陆性季风气候，适宜发展设施园艺，栽培园艺多样化将成为园艺产业新的增长点，至2010年，全国园艺设施面积将增加到300万公顷，功能性棚膜的比重占棚膜年销量40％以上，地膜覆盖栽培面积将扩大到2000万公顷以上，地膜的年耗用量增加到78万吨左右；畜牧、水产专用暧棚面积扩大到l0万公顷左右，氨化、青贮、缠绕膜的年需求量将达到30万吨左右在塑料地膜覆盖应用中，我国开展了地面覆盖栽培高产机理的研究及覆盖技术适应性观察；覆盖条件下小气候变化规律的研究；土壤理化性质变化与作物生育关系及对产量形成的影响；光热效应、水热效应、水肥条件变化等对作物生育影响的研究工作地面覆盖技术有提高地温、保持土壤水分；保持土壤疏松防止板结；阻止土壤淋溶，保持提高土壤肥效；灭草作用；驱避虫灾和减轻病害；防灌降温；防盐碱危害；反射强光，降低地温，促进果实着色作用；保持产品洁净防止产品污染等1.2 背景及研究意义农用塑料包括农膜、农用喷、滴灌管等，畜禽养殖膜和渔业用塑料等。

常使用的薄膜为普通聚氯乙烯薄膜、聚氯乙烯无滴膜、普通聚乙烯薄膜、聚乙烯无滴膜、聚乙烯多功能复合膜以及EVA多功能复合膜等现代农业正在向集约化、产业化、国际化、特色化发展，农用薄膜不仅是持续繁荣的中国农业，也是世界各先进国家农业的支柱产业之一我国农业产业布局也将向区域化、特色化发展，产业中心将继续向优势产区发展，设施结构趋大型化，环境调控趋智能化随着城乡居民生活水平的提高，社会对超时令蔬菜的需求量日益增加，推动了以塑料大棚蔬菜生产为主的塑料园艺设施栽培的迅猛发展，进而聚乙烯薄膜的市场规模急剧扩大虽然我国农地膜的产量及覆盖面积均居世界之首但我国目前农膜的发展水平与世界先进水平相比，仍有很大的差距，这些差距主要表现在产品品种少、大型生产设备与国外有很大差距、各种耐候、耐高温、高性能薄膜的研究落后等等农用地膜具有较高的透光性、保温性、抗拉伸强度与抗穿透力但它们的主要原料均为高分子聚合物，在结构上又是由不断重复、结合紧密的碳氢长链所构成，这种化学结构决定了农用膜具有易老化、难分解的特性，加上功能单一，不便于防虫、除草、施肥，且用完后形成的碎片遗弃在土壤里不易分解，这种“ 白色污染” 给土壤环境带来了不良后果，所以多光谱、防虫、除草、光解、自溶与草纤维等性能的无公害、能降解的新型农用地膜还需进步研究。

1.3研究现状及发展趋势农用薄膜是农业重要的生产资料，它的应用为我国农业生产带来了一场革命，对农业增效、农民增收作出了重要贡献据了解，中国农膜产量已居世界首位，2007年农膜产量达96.06万吨，是世界其他国家总和的1.6倍数据显示，全国适宜农膜覆盖的种植面积有一多半尚为空白；功能膜比重仅占30%，而国外达到80%；高中档农膜产量均不能满足市场需要我国农膜的生产缺口还很大，每年进口量的70％是在广东进口或转口的农膜生产没有高深的技术要求，现有的LDPE和LLDPE装置完全可以满足生产要求只要国家放宽政策，国内产品完全可以顶替进口，夺占这部分市场可见，我国农膜行业的发展前景十分广阔，市场潜力巨大[1]目前，有越来越多的消费者和政府把目光放在聚乙烯薄膜塑料袋的环保问题上，由此推进了新技术的研发进程，生物基和生物降解型聚乙烯薄膜的种类层出不穷，其开发应用前途一片光明并且它在作物栽培、保护、贮存、加工、运销等各个环节发挥越来越重要的作用薄膜温室、薄膜温床、薄膜复盖、薄膜粮仓、薄膜粮袋、薄膜衬里贮水池和贮水湖、薄膜田埂等已大量使用农用塑料薄膜已成为人类向大自然作斗争，夺取农业增产的有效工具农用塑料薄膜的品种现以聚乙烯和聚氯乙烯为主，其次是聚丙烯、乙烯—醋酸乙烯共聚物、聚醋、聚酞胺、聚丁烯、聚氟乙烯。

日本以耐久性和保温性良好的聚氯乙烯为主，欧洲、美国和苏联则以价廉和易于加工的聚乙烯为主为了进一步改进薄膜质量和满足多种用途的需要，当前塑料薄膜的研制和生产正沿着提高薄膜使用寿命和研制特定性能薄膜这两个方面发展1.4暴露出的主要质量问题设备陈旧，加工工艺不稳定由于设备陈旧，控制精度下降，有的企业无法进行相应的调整或调整难度加大，有的企业不等工艺稳定就急于生产，造成产品质量不稳定片面追求经济效益目前一些生产企业在激烈的市场竞争中，为使产品好销，在生产中降低聚乙烯地膜的厚度，一些地膜的厚度仅为0.004mm，由于厚度太薄，造成物理机械性能也随之降低这样的地膜由于强度过低，覆盖时容易发生破裂，不能起到保温、防寒的作用，根这无法满足农业生产的需要企业自身管理不善国家质量监督检验检疫总局要求地方各级质量技术监督部门要加大查处和宣传力度，严厉查处生产企业违反强制性国家标准的生产行为，加强对流通领域经销的农、地膜产品质量的抽查力度，不允许收购和销售不符合国家强制标准要求的产品第二章 农用聚乙烯薄膜的性能及发展2.1保温性塑料棚膜保温性能的优劣直接关系到植物生长的好坏，因此，要保持塑料棚内的温度，必须控制从棚壁逸出的热量，尤其是在夜间和寒冷的冬天，塑料棚膜的保温性更加重要。

广泛使用的农业保温覆盖塑料薄膜有聚氯乙烯薄膜和聚乙烯薄膜两种但这两种薄膜各有欠缺，聚氯乙烯具有可塑性，聚乙烯保温性差克服聚氯乙烯可塑性的方法有，在其表面上涂一层丙烯系合成树脂溶液中添加表面活性剂以后的组成物等方法，但这样还不足以完全解决可塑缺陷近年来温室覆盖材料发展极快，各种材料层出不穷，因此对不同覆盖材料的保温性能进行测试很有实际意义中国农业大学农业部设施农业生物环境工程重点开放实验室牟超[2]，马承伟，张义根据《温室覆盖材料保温性能测定方法》制订的标准测试条件和操作程序下，使用覆盖材料传热系数测试台，对多种温室覆盖材料的传热系数进行了测定，得到在相同实验条件下，外覆盖材料的保温性能依次为：中空PC板＞玻璃＞PE薄膜内覆盖材料的保温性能优劣为：缀铝膜＞的确良布＞无纺布＞PE膜，并且缀铝膜反射率高的一面朝外，能获得更好的保温效果外保温覆盖材料的芯材对它的保温性有较大影响，依次为：毛毡＞发泡聚乙烯＞镀铝膜＞防水布＞无纺布＞薄膜日刊《化学与工业势》报道日本大日精化工业公司提出，在聚乙烯或聚苯乙烯中混入一定量的聚乙烯对酞酸盐或聚丁烯对酞酸盐来提高聚乙烯或聚苯乙烯薄膜的保温性另外旧本东洋曹达工业公司也提出，在以烯烃系树脂组成的基础材料聚乙烯或乙烯一醋酸乙烯聚合体中加入一定量的硫酸锶来提高保温性。

2.2防雾无滴有滴膜膜内温度高，适用于春秋两季，对喜温作物效果好，缺点是膜内易形成雾滴，影响透光无滴膜(又称流滴膜)表面含亲水物质，膜内水滴顺膜流下，湿度低，透光性好，膜内外温差大，性能普遍优于有滴膜为了改善膜的流滴性能，一般可以通过对膜进行表面极性改性或是添加流滴剂，在应用时往往同时添加或在膜表面涂覆流滴剂与防雾剂，即始之兼有防雾和流滴的功能，从而进一步提高膜的透光性流滴剂为多种非离子型表面活性剂复配物，消雾剂为特殊型表面活性剂，如含氟表面活性剂和含硅表面活性剂塑料棚膜的防雾滴性实际包括无滴性和防雾性两方面防雾性要求是近年提出的新的质量要求一般通过混炼添加防雾滴剂和在薄膜表面进行防雾滴性处理，达到无滴和消雾的效果北京市化学工业研究院和临安市塑料化工助剂厂都开发出了流滴消雾效果良好的流滴消雾体系，涂覆型流滴消雾体系已经成为制取功能化棚膜的重要途径之一山东省塑料工业试验厂的李开辉在聚乙烯防雾无滴薄膜的开发及应用的实验中发现防雾剂全氟烷在薄膜中由氟无机物形成一个核，它能把棚内空气中的水份吸收，同时还能抑制膜表面上的水份蒸发，并促进无滴剂无滴效果的发挥；所有这些薄膜表面的水份都在无滴剂作用下，通过薄膜表面往下流到土壤中去，从而使棚内空气中水份减少，达到防雾的效果。

兰州化学工业公司化工研究院的高级工程师郝秀梅和王美玲在涂敷聚乙烯薄膜防雾性研究实验中采用外涂布工艺技术制备聚乙烯防雾膜，通过对薄膜的透光率、雾度、-30℃低温实验，对粘结性、力学性能、实验室不同温度水浴和自制田间大棚覆盖防雾性测试进行评价，并和内添加法的防雾性进行对比结果表明，涂层对薄膜的透光率、力学性能没有影响，耐低温性良好，粘结性强，防雾性好，4。