富尔新材:中新隆农XMT新美特 新型液态地膜的技术和产品开发应用

新材料:中新隆农[XMT新美特]新型液态地膜的技术和产品开发应用

  CNT863中新科技网 2012.03.12 9.08 中新隆农

  1.液态地膜的特点

  我国是一个主要以干旱、半干旱为主的、水资源分布不均且相对较为贫乏的农业大国,保温、保水和节水一直是限制农业发展的瓶颈。随着塑料工业的蓬勃兴起,利用塑料地膜栽培技术成为了我国十大农业技术之一,塑料地膜为农作物营造了一个透光、保温、保湿的适宜环境,成了农业不可缺少的生产资料。但是,由于塑料地膜在自然环境中难以分解,散落在土壤和自然环境中,成为分割土壤的“隔膜”,不仅影响土壤的通气透水性,破坏土壤的团粒结构,而且影响农作物扎根和根系的生长发育,使农作物大幅度减产,造成对土壤和环境的“白色污染”,成为了农业生产的一大公害。据有关资料表明:可灌溉的麦田连续使用两年塑料地膜,小麦减产9%,连续使用五年,小麦减产20%以上。如何既保持塑料地膜的种种特点,又易于降解而有益于环境?如何治理“白色污染”?针对这两方面的需要,人们千方百计地寻求新的办法、新的可替代材料。于是,一种可以与塑料地膜媲美的、能够降解的新材料——液态地膜问世。

  液态地膜也称土面液膜、黑色地膜,是在沥青中加入了特殊的添加剂混合而成的一种乳剂,具有强烈的粘附作用,能将土粒联结起来,形成较理想的团聚体。这一作用机制同标志土壤肥力的腐殖质在团聚体形成中的作用机制是一样的,可以在较短时间里改善土壤团粒结构,使土壤的通透性大大增强,对砂土或过粘土壤的结构改善作用尤为明显。实验表明,将液态地膜的水溶液用压力喷雾器喷施于地表,干燥后即可形成多分子层化学保护膜,既能固结表土,又有抑制土壤水分的蒸发,使土壤在较长的时间内保持比较湿润的状态,土壤表层含水量可提高20%以上,达到保墒的效果。抑制土壤水分蒸发,很大程度上是抑制了土壤热量散失。相对来讲也就是增加了土壤的温度,特别是液态地膜呈黑色或棕黑色,可以增加对太阳光照射的吸收率,因此提高土壤温度的效果就更加显著。或者说,喷施液态地膜就相当于给土壤盖了一层“薄被”,使土壤平均增温2℃~4℃。同时,由于液态地膜具有固定表层土壤的特性,使土壤的稳固性得到了增加,因此使用液态地膜可以有效地保护土壤,减少水土流失,起到防止土壤沙化的作用。

  与塑料地膜相比,液态地膜具有以下特点:

  (1)使用方便,省工省时。液态地膜使用时只须将原粉原液稀释4倍~5倍,用农用喷雾器均匀地喷施于地表即可,整个操作过程一个人便可完成。也可以用机械化操作更为省工省时。

  (2)无需人工破膜。液态地膜成膜后,植物幼苗可直接破膜而出,不必像塑料地膜那样还需人工破膜,节省了大量工作量。

  (3)自然降解,还可改良土壤。液态地膜在完成了保水、增温、保墒、保苗的攻效后,可自然降解,在进入土壤后还可发挥土壤结构调整剂的作用,继续发挥其改良土壤之功效。

  (4)适用范围广。液态地膜除常规应用外,还可用于坡地、风口、不规则地块等塑料地膜无法使用的地区。

  此外,大量试验还表明,土壤喷液态地膜后,作物的增产幅度可以有明显的提高,特别是收获地下果实的作物,如花生、马铃薯、甘薯等,平均可增产20%左右。

  冬小麦施用液态地膜后,则表现为冬前苗壮,根系发达,越冬后死苗率低,返青、抽穗均较对照提前,返青分蘖数及亩穗数也有显著增多。

  棉花施用液态地膜后,则表现为苗齐苗壮,根系旺,返青快,枝粗叶茂,防落花落果、防早衰明显好于对照,95%以上秋桃增多等,平均可增产25%左右。

  2.技术产品机理

  乳化沥青就是将沥青加热融化,经过机械剪切作用,以细小的微滴状态分散于含有特殊的乳化剂的水溶液中,该乳化剂是利用许多含有植物生长必须的元素中筛选出来的,经过特别的工艺研制而成的新型浓缩化肥乳化剂,它不但具有乳化作用而且还满足植物生长所需的N、P、K等元素。在机械搅拌下形成水包油状的沥青乳液,除了用于农业土壤改良、提高造林成活率、促进植物生长等用途外,还可以用于固定沙漠、保持水土流失、改善环境等方面。

  新型液态地膜产品性能:

  (1)乳化液稳定性。通过产品的静置观察,乳化的沥青液在2年静置期间,没有出现分层现象,同时也没有产生特别的异味,表明乳化液很稳定。

  (2)乳化液可稀释性。新型乳化液加入水中后,搅动观察,乳化液能够很快地分散到水中,并且呈均匀状,表明该乳化液易溶于水,在水中呈极小的水包油状态,说明其稀释性能好。

  (3)微粒大不均匀性。通过显微镜观察,结果乳化液颗粒直径D小于10mm的颗粒占85%以上,10mm≤D≤15mm的颗粒占9.6%,D>15mm的占5.4%,表明产品的颗粒大小比较均匀,有利于在水中的分散,也有利于稀释喷施应用。

  (4)肥力。新型液态地膜在延安的玉米田间实验表明,新型液态地膜的肥料比其他的化肥更能促进植物生长。实验结论表明:玉米株高、叶面积、干物质含量都有显著的提高。同时,玉米亩产平均提高31.3kg。

  (5)安全性。根据毒性检测分析,在新型乳化沥青中,AS、Hg、Cd、Pb、Cr和苯并芘(Bap),含量都未超过国家规定。使用后,土壤中不会产生新的污染,更不会通过食物链对人的健康造成有害影响,属于生态清洁型的土壤结构调节剂。

  新型液态地膜可降解为有机肥的多功能环保液态地膜取代塑料地膜,被农业专家称为农业地膜覆盖技术的一次革命。液态膜采用喷撒技术,使用方便,成本低,效益好。我国每年地膜覆盖的农业种植面积达1亿亩以上,每亩按需要液态地膜10公斤计算,每年需要100万吨;由于液态地膜使用不受地形、坡度、植株、田块大小的限制,使用范围更大,其用量也会更大。液态地膜可以替代大部分塑料地膜,作为一项新的农业科技成果,它是发展高效农业不可缺少的产品。在干旱季节用其遍洒干旱地表即可固封沙尘,因该膜附着力强且致密无缝隙,只要将其整体连片,地表即不会刮风扬沙尘。这样一来扬沙尘的机会减少,其灾害损失也自然减少了。如在全国推广应用该产品,一年可减少地膜白色污染上百万吨,可节约水资源近千亿立方米,可减少沙尘灾害损失300亿-400亿元,其社会效益和生态效益十分显著,在我国国土治理、生态环境的改善过程中发挥重要的作用。同时,液态地膜可完全替代传统的塑料地膜,拥有巨大的国内市场开发空间和广阔的应用前景,其在国际市场也具有明显的价格优势。并且,随着世界范围内新的农业科技革命的兴起与发展,液态地膜的应用与推广将有力地推动我国农业的产业化、现代化进程,增强我国农业的竞争力。

  3.生产工艺

  原料(沥青、乳化剂、植物油渣)

  溶化(缸)

  搅拌反应(釜)

  胶磨(器)

  微化(150-250转/分钟)

  产品性能测试

  成品包装

  产品销售

  使用检测。

  生产工艺说明:

  (1)材料筛选:沥青种类选择、油渣种类选择、乳化剂的选择;

  (2)生产条件调试:乳化温度、乳化液PH、乳化时间、加料程序、搅拌速度、胶磨细度和速度;

  (3)产品性能测试:乳化液稳定性、乳化液可释性、乳化液中微粒大小和均匀度、乳化液成膜性;

  (4)产品功能测试:改土效果、生物效应、环境效应。

  一是选料。根据研究的技术路线,利用对比方法在30号、100号、50号和70号等不同型号的沥青之间进行选择,选择指标有沥青色泽和纯度;油渣的选择在不同植物油渣之间选择;乳化剂能进行完全乳化。

  二是生产条件选择。主要在不同的乳化温度、乳化液PH、乳化时间、加料程序、在不同的阳离子和阴离子乳化剂之间选择,要求不仅能对沥青进行很好的乳化,而且对植物油渣的搅拌速度、胶磨细度和速度等指标上进行选择,找出合理的乳化温度、乳化酸度、乳化时间及合理的加料程序、搅拌速度和胶磨细度、胶磨速度。

  三是产品性能测试。稳定性测定主要通过静置观察分析方法,比较不同配方(第三代与第四代)和生产条件下生产的乳化液在一个相对长的时间里是否出现沉淀、分层、变质现象。把一定量的乳化液加入到干净的自来水中,观察乳化液在水中的扩散速度与分布的情况,以此确定乳化液的可释性。用显微镜观察乳化液中微粒大小,并统计不同大小微粒的数量,分析乳化液的均匀(指中等颗粒占所有颗粒的比例,比例越大,表明乳化液越均匀)。乳化液成膜性测定采用不同稀释倍数情况下,水分逃逸后,留下的沥青膜的厚度和孔径大小。四是产品功能测试。观察分析使用液态地膜和未使用液态地膜的土壤结构的变化研究产品对土壤改良的效应。对应用与未应用液态地膜的植物的生长量的差异进行测定和分析,研究液态地膜的生物效应。对使用过液态地膜的土壤进行有害物质分析,检测土壤中是否有有害物质存在,是否达到国家规定的标准。

  4.产品标准与应用领域<<p>那一年,我惹生气的女孩

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(1)产品特性。

  ①乳化性能高,喷到土壤表面,流动性大,成膜均匀。

  ②除了成膜性能外,还含有植物必要的N、P、K等营养元素,既能增温保墒,又能增加土壤肥力,属于多功能产品。

  ③无毒害,无污染,根据毒性测试分析,在新型乳化沥青中,As、Hg、Cd、Pb、Cr和苯并芘(BaP)含量都未超过国家规定。使用后土壤中不会产生新的污染,更不会通过食物链对人的健康造成有害影响。属生态清洁型土壤结构调节剂。

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