国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

生物可降解地膜的研究進展

2017-07-10 10:27:54胡瓊恩李婷馬丕明東為富
塑料包裝 2017年3期
關(guān)鍵詞:降解塑料聚乳酸高分子

胡瓊恩 李婷 馬丕明 東為富

(江南大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院)

生物可降解地膜的研究進展

胡瓊恩 李婷 馬丕明 東為富

(江南大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院)

地膜在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,但由于傳統(tǒng)塑料地膜在土壤中難以降解而導(dǎo)致“白色污染”,破壞土壤結(jié)構(gòu),減小土壤肥力,影響農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,而推廣生物可降解地膜是解決這一問題的有效途徑。本文綜述了生物可降解地膜的種類、性能及其應(yīng)用。

生物可降解 地膜 性能

1 前言

由于農(nóng)用地膜可以提高土壤溫度,保持土壤水分及肥力,防止害蟲侵襲作物,促進植物生長進而提高農(nóng)作物產(chǎn)量,因此地膜在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中得到了廣泛使用。自1978年從日本引進地膜覆蓋技術(shù)后,農(nóng)用地膜迅速在全國范圍內(nèi)推廣使用,帶來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改變和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的飛躍[1-3]。

作為農(nóng)業(yè)大國,我國農(nóng)用塑料薄膜產(chǎn)量居世界首位,地膜年產(chǎn)量達60萬噸左右,地膜覆蓋面積達0.147億hm2左右。但是,目前我國使用的地膜主要是聚乙烯、聚氯乙烯地膜,其極難降解,降解周期達到上百年。且地膜老化破碎后,殘膜在土地中不易降解,回收利用困難,積存土壤中會造成土地污染,土壤結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞,肥力流失,農(nóng)作物的產(chǎn)量減少。而且此類地膜的長期使用對土地造成長久性和難以解決的危害。因此,作為具有相同增溫保濕效果,又可完全降解不會對土壤造成污染的生物可降解地膜受到了人們的廣泛關(guān)注,而我國作為塑料農(nóng)膜產(chǎn)量和使用量都居世界第一的農(nóng)業(yè)大國,生物可降解地膜的研究更是受到人們的重視[4-5]。

生物降解塑料是作為能夠完全生物降解的綠色環(huán)保塑料,是今后塑料地膜工業(yè)發(fā)展的熱點方向之一。按降解機理的不同,生物降解塑料可分為不完全生物降解塑料和完全生物降解塑料。不完全生物降解塑料是指在自然界中不能完全降解的塑料,長期使用仍會造成污染。完全生物降解塑料是指在自然界中能100%降解的塑料,其最終分解成水和二氧化碳,不會破壞土壤[6-7]。完全生物降解塑料根據(jù)制備方法分為合成型生物降解塑料和天然高分子共混型生物降解塑料。合成型生物降解塑料主要包括聚β-羥丁酸(PHB),聚乳酸(PLA)、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚對苯二甲酸丁二醇-己二酸丁二醇共聚酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚甲基乙撐碳酸酯(PPC)等。目前在生物降解塑料方面研究較多的天然高分子是淀粉、纖維素、木質(zhì)素等。

聚β-羥丁酸(PHB)是通過微生物儲存碳源和能量合成的線性聚酯,PHB的拉伸強度為43MPa左右,且具有生物降解性和相容性,但它的斷裂伸長率只有5%,所以只有通過與其它生物可降解聚合物的共聚或共混才能改善PHB結(jié)晶度高、韌性差、加工窗口窄等缺點[8]。

聚己內(nèi)酯(PCL)由ε-己內(nèi)酯開環(huán)聚合而成,力學(xué)性能與聚乙烯(PE)相當(dāng),斷裂伸長率300%~600%[9]。在室溫下具有良好的柔韌性,加工性和熱穩(wěn)定性。但PCL熔點只有65℃左右,加工困難,基本不單獨作為材料使用,同時由于PCL的生產(chǎn)成本較高導(dǎo)致了PCL的價格一直居高不下。

聚乳酸(PLA)是一種新型的生物降解材料,由淀粉發(fā)酵制成乳酸,再通過化學(xué)合成轉(zhuǎn)換成聚乳酸。聚乳酸除能生物降解外,強度高、生物相容性和透明性較好,但聚乳酸抗沖擊性能較差、質(zhì)脆,在使用加工前一般要對其進行增韌改性[10]。

聚甲基乙撐碳酸酯(PPC),又稱聚碳酸亞丙酯,是二氧化碳(CO2)和環(huán)氧丙烷(PO)的交替共聚所合成的一種完全可降解的環(huán)保型塑料[11]。20世紀(jì)90年代初,我國開展脂肪族聚碳酸酯研究,2004年在內(nèi)蒙古建成3000噸/年生產(chǎn)裝置,是迄今為止世界上投入運行的規(guī)模最大的二氧化碳共聚物生產(chǎn)線[12]。PPC力學(xué)性能差且耐熱性偏弱,基本無法單獨使用,因此也常被應(yīng)用于與其它材料共混改性復(fù)合。

PBAT是己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,兼具PBA和PBT的特性,既有較好的延展性和斷裂伸長率,也有較好的耐熱性和抗沖擊性能,同時還具有優(yōu)良的生物降解性,合成成功后可以直接加工使用,是目前生物降解塑料研究中非?;钴S和市場應(yīng)用最好的降解材料之一[13]。但目前市場上PBAT的價格昂貴,因此對PBAT的改性研究主要以共混改性為主,以提高PBAT材料在制品中的使用性能,并在不影響其生物降解性的前提下通過填充來降低PBAT材料的成本,以利于其在產(chǎn)業(yè)化市場推廣。

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是通過脂肪族二元酸、二元醇化學(xué)聚合而成,其原料脂肪族二元酸既可以通過石油化工路線生產(chǎn),也可通過纖維素、糖類等自然界可再生農(nóng)作物發(fā)酵生產(chǎn)[14]。目前,PBS在食品包裝、餐具、農(nóng)用薄膜、生物醫(yī)用高分子材料等領(lǐng)域得到了推廣。雖然PBS的價格相對其他合成型生物降解塑料來說價格偏低,但仍然高于傳統(tǒng)塑料,且PBS的降解速率較慢,需要對PBS進行改性來克服這些缺陷[15]。

作為可生物降解的新型塑料,這些樹脂具有良好的力學(xué)性能、加工性能和生物可降解性,正在逐步取代傳統(tǒng)石油基塑料[16]。

2 生物可降解地膜

生物可降解地膜是指在自然環(huán)境條件下可通過微生物作用而引起降解的一類地膜,其降解的最終產(chǎn)物為二氧化碳和水,也不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。金發(fā)科技已經(jīng)開發(fā)出完全生物降解塑料地膜和生物基兩大產(chǎn)品系列共10個牌號的產(chǎn)品,形成了以“ECOPOND”為商品牌號的產(chǎn)品族。生物降解塑料是可降解地膜中相對比較重要的一類,又可以分為完全生物可降解地膜和不完全生物可降解地膜兩種[17]。

其中不完全生物可降解地膜由可生物降解塑料與通用型合成樹脂通過共混或共聚制備得到。20世紀(jì)70年代Griffin發(fā)明的第一個淀粉/PE材料就屬于此類,但其主要是淀粉降解,PE部分難以降解,不能實現(xiàn)完全可生物降解,長期使用仍會對土壤造成污染。完全生物可降解地膜是以在自然環(huán)境中易被微生物作用而降解的高分子物質(zhì)為材料制備的地膜,根據(jù)配方可分為合成型生物可降解地膜、天然高分子共混型生物可降解地膜、植物纖維地膜和液態(tài)地膜等[18]。

2.1 合成型生物降解地膜

面對人們對生物降解地膜的迫切需求,生物降解塑料的研究受到越來越多的科研者的關(guān)注。清華大學(xué)郭寶華所在課題組于2012年已經(jīng)與新疆藍山屯河聚酯有限公司合作生產(chǎn)PBAT薄膜,并應(yīng)用于可生物降解地膜等領(lǐng)域。光華偉業(yè)開發(fā)的聚乳酸(PLA)可用作包裝材料、纖維和非織造物等,目前主要用于服裝、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。

生物降解地膜的降解性能是人們關(guān)注的重心,王淑芳等制得PLA/PPC/PHBV三元共混物,實驗結(jié)果表明,在土壤懸濁擬環(huán)境降解實驗中,PHBV的降解速度比PLA和PPC快得多,共混物中PHBV含量越高,降解速率也就越快,這可能是由于土壤中PHBV的降解菌數(shù)比其它兩者的降解菌數(shù)多的緣故。PLA和PPC都是化學(xué)合成法制備的高聚物,環(huán)境土壤中降解菌的數(shù)量相對較少,降解緩慢[19]。王蕾等人對聚合物PLA、PBS和PCL在陜西土壤中的降解性進行了研究,發(fā)現(xiàn)三種樹脂在陜西當(dāng)?shù)氐耐寥乐卸季哂辛己玫慕到庑?,其中PCL的降解速度最快,PLA次之,PBS相對較慢[20]。

而對于質(zhì)脆的PLA,作為同樣性能優(yōu)異的生物高分子材料,PCL強度較小,但是斷裂伸長率大,塑性好,將PLA與PCL共混可以改善聚乳酸韌性差的缺點[21-22]。孟慶陽等人通過雙螺桿擠出機和吹膜機組制備不同比例的PLA/PBAT共混物薄膜,計算共混物在堆肥條件下的生物降解率,發(fā)現(xiàn)PLA的生物降解率高于PBAT,共混物的生物降解率隨著PBAT含量的增加而降低,且在降解初期,PLA的降解產(chǎn)物會促進PBAT的水解。且當(dāng)堆肥化實驗33天時,PLA/PBAT為80/20的共混物生物降解率為70%[23]。

本課題組制備 PBAT/PLA薄膜[24],采用PBAT對PLA進行增韌,同時加入復(fù)合增容劑2,2-(1,3-亞苯基)-二噁唑啉(BOZ)和鄰苯二甲酸酐(PA),研究發(fā)現(xiàn),BOZ/PA能顯著提高PLA/PBAT合金的韌性,當(dāng)加入1份BOZ和1份PA的復(fù)合增容劑時,PLA/PBAT合金的力學(xué)性能最佳(如圖1,2),拉伸斷裂伸長率為515%,拉伸強度為45.3MPa。SEM結(jié)果表明,加入BOZ/PA,分散相尺寸明顯變小,且更均勻,兩相界面更模糊(圖3)。由此可見BOZ/PA能很好地改善PLA和PBAT的相容性,進而能提高PLA/PBAT合金的力學(xué)性能。

圖1 不同PLA/PBAT合金的斷裂伸長率

圖2 PLA/PBAT/BOZ/PA合金的拉伸性能隨PA含量的變化曲線

圖3 PLA/PBAT合金的低溫斷面掃描電鏡照片(a)PLA-PBAT20;(d)BOZ-PA-1

對于同樣力學(xué)性能較差,且熱穩(wěn)定性不好的PPC,徐靜[25]等制備力學(xué)性能較好的PPC/PBS膜,并在田間進行土埋實驗,掃描電鏡觀察到隨著土埋時間的延長,接觸種植土壤的膜表面在分解酶和水分的作用下先被侵蝕,一個月后表面出現(xiàn)微小孔洞;三個月后,膜的表面分層明顯,表面和內(nèi)部都變得較為疏松,孔洞逐漸長大進而崩裂出現(xiàn)空洞,膜厚度明顯變薄,膜一年內(nèi)在種植土壤中能夠完全降解,不會對土壤造成污染。陳野[26]等人用擠壓技術(shù)制備了透明、均一、耐水性強的玉米醇溶蛋白/聚碳酸亞丙酯復(fù)合薄膜,當(dāng)PPC含量為30%時,膜的拉伸強度為30.11MPa,土埋降解實驗表明復(fù)合薄膜可以被自然環(huán)境中的微生物完全降解,降解周期大約為四周。

王貴林等[27]將羥基磷灰石(HA)用硅烷偶聯(lián)劑KH570處理后與PPC共混,制成了生物相容性好、可生物降解的復(fù)合材料,這種材料介于塑料和橡膠之間,具有良好的力學(xué)回復(fù)特性和一定的形狀記憶效應(yīng),斷裂伸長率最大可達到315%,彈性回復(fù)率可達到98%。林強[28]等人將PPC與PLA共混吹膜,二元共混體系有良好的加工性,造粒與吹膜過程相對較為流暢,在相對長時間的吹膜過程中膜泡穩(wěn)定,薄膜有較好的韌性。

雖然通過改性后,此類生物可降解塑料在機械性能與熱力學(xué)性能上能實現(xiàn)生物降解地膜的生產(chǎn)制備,但其生產(chǎn)成本太高,難以大范圍推廣使用。

2.2 天然高分子共混型生物可降解地膜

作為自然界儲量豐富且可再生的天然高分子,由于其低廉的價格與優(yōu)異的生物降解性能,在生物降解地膜的研究中受到廣泛關(guān)注。

淀粉在自然界中含量高,且提取簡單,因此其在生物可降解地膜中得到了廣泛應(yīng)用。天然淀粉是由葡萄糖單元組成,分子結(jié)構(gòu)中有大量的羥基,且分解溫度低于它的熔點,因此不具備熱塑性,需要對淀粉進行塑化改性處理后才能加工。淀粉的塑化,就是要打破其原有的氫鍵作用,使得結(jié)晶結(jié)構(gòu)被破壞,以使其具備熱塑性[29-30]。目前淀粉的增塑處理一般是對淀粉進行化學(xué)改性增塑或使用增塑劑增塑,但單純的熱塑性淀粉力學(xué)性能不能達到要求,一般將熱塑性淀粉與其它樹脂進行共混改性。

目前國外已有日本住友商事公司、美國wamer-Lamber公司、意大利Ferrizz公司等宣稱研究成功制備了全淀粉塑料薄膜,在短期內(nèi)實現(xiàn)完全降解。Novamont公司的Mater-Bi Z型產(chǎn)品,將淀粉與脂肪族聚酯共混,聚酯含量達50%,作為農(nóng)用地膜可完全生物降解[31-32]。于昊等[33]制備了聚碳酸亞丙酯/玉米淀粉共混物,研究發(fā)現(xiàn)該共混物具有很好的力學(xué)性能和生物降解性能,14天時降解度達到了41.21%。周先治等人[34],采用測定地膜的失重來衡量清煬科技股份有限公司所生產(chǎn)的Nature M.T環(huán)保地膜在土壤中的降解性能,到60天時,地膜的平均降解率達到37.77%。

程樹軍[35]所在課題組首先制備了馬來酸酐(MA)改性熱塑性淀粉(MTPS),并將其與聚乳酸(PLA)和 PBAT共 聚 物熔 融 共 混 制備 了PLA/PBAT/MTPS三元共混物。張會良,郭寶華所在的課題組也都成功制備得到性能優(yōu)良的PBAT/MTPS共混生物降解薄膜[36-37]。

本課題組用硬脂酰氯對淀粉進行酯化改性[29],降低了羥基含量,破壞了淀粉分子間的氫鍵作用,接入的長碳鏈提高了淀粉的疏水性能(見圖4)和淀粉與其他生物降解塑料的相容性。同時將制得的酯化淀粉與 PCL共混制備了淀粉/PCL共混物薄膜,淀粉含量為80%時,斷裂伸長率可達到650%左右(見圖5),強度為9MPa。通過自然環(huán)境中的土埋降解實驗,共混膜在60天左右開始出現(xiàn)質(zhì)量損失,在100天可以降解80%以上。同時本課題組將制備的酯化淀粉與PBAT共混擠出造粒后,成功實現(xiàn)了PBAT/酯化淀粉共混材料的吹膜成型,制備得到具有較好力學(xué)性能的生物可降解薄膜。

圖4 不同取代度的酯化淀粉(a為天然淀粉,b,c,d,e取代度分別為0.36,1.06,1.50,1.91)

圖5 不同取代度的PCL/酯化淀粉的拉伸強度與斷裂伸長率(PCL/酯化淀粉=2/8,wt)

圖6 PBAT/酯化淀粉共混物的吹膜成型

但淀粉在降解地膜領(lǐng)域的應(yīng)用還存在一些問題,首先,淀粉基可降解地膜的機械性能與傳統(tǒng)塑料地膜相比還存在較大的差距,且淀粉含量的增大會導(dǎo)致其力學(xué)性能的下降。其次是淀粉基可降解地膜容易吸水,其性能受環(huán)境影響較大,使得降解準(zhǔn)確性難以控制,因此需要適當(dāng)提高淀粉的疏水性能。

纖維素作為自然界儲存量最高的天然高分子材料,其在纖維素酶的作用下也能發(fā)生降解。纖維素也是由葡萄糖單元組成,但其結(jié)構(gòu)更加規(guī)整,相互聚集形成高度結(jié)晶的多層堆砌結(jié)構(gòu)基纖維,聚集成纖維素纖維。由于纖維素間具有很強的氫鍵,難以塑化,不易成膜,所以在進行合成材料之前要對其進行改性。自從張俐娜教授開創(chuàng)了一種嶄新的低溫溶解法,提出低溫下大分子與溶劑自組裝形成新的氫鍵配體導(dǎo)致溶解的新機理,使得纖維素的改性應(yīng)用有了更好的發(fā)展前景。Ayse Alemdar[38]等采用納米小麥稻草纖維素增強淀粉基,制成復(fù)合型降解塑料薄膜,其力學(xué)性能、彈性模量有著明顯提高。早在1996年國家級重點項目中,河北省首次用麥秸稈為原料,生產(chǎn)出透光性較好的復(fù)合材料地膜,此種地膜在80 d之內(nèi)可在地下自行降解為有機肥,且造價低于普通塑料地膜[39]。

單小紅[40]等以廢棄的棉稈為原料,對棉稈皮進行脫膠,制取棉稈皮纖維,再將所得棉稈皮纖維與聚乳酸纖維混合后制得可降解的農(nóng)用地膜。土埋降解試驗時第4周聚乳酸部分降解,強度降低,第7周時復(fù)合地膜已經(jīng)變脆,無法測得其強度,稍用力搓時會變成粉末狀。華南理工大學(xué)覃程榮等[41]研究了以甘蔗渣為主要原料制成薄膜,拉伸強度可達16.8MPa、伸長率27.11%、透明度88.17%,該薄膜在土壤中能完全降解。

除現(xiàn)在研究較多的淀粉、纖維素等天然高分子材料外,木質(zhì)素、甲殼素也是可降解地膜研究中比較理想的材料。木質(zhì)素在自然界含量大,且分子結(jié)構(gòu)含有酚羥基、醇羥基、羥基甲氧基、羰基等多種官能團,易進行化學(xué)改性,具有很好的應(yīng)用前景[42]。甲殼素是自然界生物合成量僅次于纖維素的天然高分子,其主要來源是甲殼綱動物如蝦、蟹的外殼和某些菌類、藻類的細(xì)胞壁等,是自然界唯一大量存在的堿性陽離子聚多糖,具有良好的生理適應(yīng)性和生物可降解性,當(dāng)前已成為新材料領(lǐng)域的研究熱點[43]。王鴻博等人用靜電紡絲技術(shù)制備了甲殼素納米晶須/聚乳酸復(fù)合纖維膜,朱平等人制備了水溶性甲殼素/纖維素共混膜都具有較好的透明度與降解性能,但其暫時都主要研究薄膜的抗菌性能[44-45]。

天然高分子由于自身材料性能影響,很難單獨作為材料進行熔融加工,通常將其作為填充料與其他熱塑性生物降解塑料共混。受加工方式影響,目前,紙地膜、液態(tài)地膜、麻地膜等其它類別的地膜也受到了人們的關(guān)注與研究。

2.3 其它類生物可降解地膜

植物纖維地膜是以植物纖維為原料制備得到的地膜,包括麻纖維地膜和紙地膜,其具有良好的生物可降解性。紙地膜是以植物紙漿為基本原料,通過添加助劑,使其具有農(nóng)用地膜所要求的機械強度、保濕保溫、透光、抑草增肥的效果,缺點是強度較低而無法使用機械鋪膜,而且遇雨水后抗拉強度明顯減弱,遇大風(fēng)易破碎[46-48]。麻地膜是以麻類纖維為主要原料制備的植物纖維地膜,其具有較好的力學(xué)性能,保溫、保水效果與降解性能良好,無污染,但透光性能較差,成本高,使其應(yīng)用推廣受到了限制[47]。

日本早在1989年就成立了“生物降解性塑料研究會”,并研制成功了農(nóng)用紙地膜,現(xiàn)在在日本已推廣使用。法國很多蔬菜和水果采用無紡布地膜,荷蘭研制淀粉與大麻纖維混合的降解地膜材料等[49]。

Kasirajan[50]等研究表明,紙地膜降解時,埋在土壤中的部分先降解,覆蓋在土壤上面的后降解,常會出現(xiàn)降解不完全的現(xiàn)象。此外,紙地膜降解能力及降解時間很大程度上受到紙地膜的質(zhì)量和類型的制約。

液體地膜是一種乳狀懸浮液,經(jīng)噴施后在土壤表層形成一層膠狀薄膜,其可與土壤顆粒發(fā)生聯(lián)結(jié),形成特殊的土膜結(jié)構(gòu),抑制土表蒸發(fā),提高土壤的持水保水能力[51-52],翻壓入土后,還具有改良土壤團粒和土壤通透性等作用。1990年,意大利開發(fā)出1種新型噴灑式可降解地膜,該地膜采用天然高分子材料制成,使用前是液態(tài),使用時均勻噴灑在地表,水分蒸發(fā)后自然成膜,這種膜能完全降解且環(huán)保無污染,但成本較高,僅在德國與意大利應(yīng)用于種植花卉、蘆筍和西紅柿等蔬菜作物[53]。劉露[54]等人研究了可降解海藻酸鈉地膜的制備方法,大田試驗結(jié)果表明,海藻酸鈉地膜6個月時開始降解,12個月時完全降解。埋在地下的地膜2個月時開始降解,4個月時已完全降解。但液體可降解地膜也存在價格較高與降解周期難以控制等問題,需要進行進一步研究。

3.生物可降解地膜的不足之處與展望

3.1 生物可降解地膜的不足之處

大量的科研工作者在生物可降解塑料的研究成果對生物可降解地膜的研究與推廣具有重要的意義。但目前此類材料的研究仍存在一定問題,如降解性能,力學(xué)性能,耐水性及價格方面等尚有欠缺,這些都成為了限制生物可降解地膜大規(guī)模應(yīng)用的因素[55]。首先,由于生物可降解地膜基材的特性,大多數(shù)生物可降解地膜抗拉伸強度與機械強度不夠,影響了此類地膜的應(yīng)用,尤其是對需要進行規(guī)?;鳂I(yè)的農(nóng)業(yè)地區(qū)。其次,由于生物可降解地膜基材的價格與地膜厚度的問題使得生物可降解地膜的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)地膜,使其市場難以打開。

最后是生物可降解地膜的降解可控性問題,這是影響生物可降解地膜大范圍推廣的重要原因之一。大部分生物可降解地膜產(chǎn)品破裂和降解過早,甚至都無法起到地膜對農(nóng)作物的保護和增產(chǎn)的效果。生物可降解地膜降解快慢除了與基材、配方有關(guān)外,還與所處的周邊環(huán)境密切相關(guān),如光照時間、氣溫高低、土壤生物量與含水量等。一般認(rèn)為,紫外線越強,地表溫度越高,水分越大,降解速率越快,降解程度越高。因此不同地區(qū),不同農(nóng)作物對降解地膜的降解速率的要求也會不同。且目前對于可降解地膜降解性能的測試沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),缺乏成體系的研究,這些都限制了可降解地膜的大面積推廣,有待進一步研究改進[56]。

3.2 可降解地膜的發(fā)展展望

最近十幾年里,完全生物可降解地膜作為一種無污染農(nóng)用地膜,具有巨大的應(yīng)用前景與發(fā)展?jié)摿?,受到了人們的廣泛關(guān)注。同時,天然高分子材料也成為了可降解地膜研究的研究重點之一。雖然目前生物可降解地膜還存在一些不足,但隨著生物可降解地膜配方和生產(chǎn)加工工藝的改善,有望得到生產(chǎn)成本低、降解可控性強與機械性能好的可完全降解綠色農(nóng)用地膜,推進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]呂江南,王朝云,易永健 農(nóng)用薄膜應(yīng)用現(xiàn)狀及可降解農(nóng)膜研究進展[J]中國麻業(yè)科學(xué) 2007 29(3):150-157.

[2]王朝云,呂江南,易永健,汪洪鷹,聶兆君.環(huán)保型麻地膜的研究進展與展望[J].中國麻業(yè)科學(xué),2007,29(A02):380-384.

[3]黃發(fā)榮,陳濤,沈?qū)W寧,等.高分子材料的循環(huán)利用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000.

[4]虞利俊,徐磊,唐玉邦,馮敏,李澧 3種可降解地膜的合成及應(yīng)用展望[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(10):10-11.

[5]Islam N.Z.M.,Othman N.,Ahmad Z.,Ismail H.. Effect of pro-degradant additive on photo-oxidative aging of polypropylene film[J].Sains Malaysiana,2011,40(7): 803-808.

[6]黃格?。到馑芰习l(fā)展現(xiàn)狀述評(1)[J].石化技術(shù)與應(yīng)用,2001,19(4):276-281.

[7]徐明雙,李春山,劉冬.可降解塑料的研究進展[J].塑料制造,2009,5:81-85.

[8]高海軍,陳堅.聚β-羧基丁酸 (PHB)降解的研究和展望[J].無錫輕工大學(xué)學(xué)報:食品與生物技術(shù),1996, 15(2):174-178.

[9]張敏,徐科,李成濤,等.不同成膜工藝對PCL結(jié)晶及微生物降解性能的影響[J].高分子材料科學(xué)與工程,2012,28(1):113-116.

[10]張鑫,曾武,黃蘭清,等.原位熔融接枝淀粉/PLA生物可降解材料性能研究[J].塑料工業(yè),2009(11):45-47.

[11]白彬.聚碳酸酯發(fā)展概況[J].國際化工消息,2003(6):10-11.

[12]房梅華,夏冶.我國聚碳酸酯工業(yè)發(fā)展概況[J].塑料工業(yè),1999,27(3):46-47.

[13]潘宏偉.聚對苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇酯(PBAT)生物降解膜的制備及性質(zhì)研究[D].長春工業(yè)大學(xué),2016.

[14]高明,王秀芬,郭銳,等.PBS基生物降解材料的研究進展[J].高分子通報,2004(5):51-55.

[15]張敏,黃繼濤,崔春娜,等 PBS/PHB聚酯材料的生物降解性[J].高分子材料科學(xué)與工程 2010,26(7):43-46.

[16]周磊,湯脫險,魏鬼,宮晶,李峰.完全生物降解塑料的研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40 (13):7867-7871.

[17]山立,韓冰.可降解農(nóng)用地膜國內(nèi)外研究推廣進程與存在問題[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,61(12):73-77.

[18]黎先發(fā).可降解地膜材料研究現(xiàn)狀與進展[J].塑料,2004,33(1):76-81.

[19]陶劍,胡丹,劉莉,孔梅梅,宋存江,王淑芳.PLA,PPC和PHBV共混物的熱性能、力學(xué)性能和生物降解性能研究[J].離子交換與吸附,2010,26(1):59-67.

[20]張敏,王曉霞,劉保健,劉曉霞,王蕾,邱建輝.生物可降解脂肪族聚酯在陜西土壤中的降解行為[J].2008,24(1):91-93.

[21]劉保健,范潔,王海花.聚乳酸/聚己內(nèi)酯共混膜的結(jié)晶機理[J].高分子材料科學(xué)與工程:2016,32(1):74-78.

[22]李新功,紀(jì)雨辛,唐錢,朱凌波.用于生物降解膜的聚己內(nèi)酯與聚乳酸共混物制備及性能分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2016,32(15):182-186.

[23]張敏,孟慶陽,刁曉倩,翁云宣.PLA/PBAT共混物的降解性能研究[J].中國塑料,2016,30(8):79-86.

[24]鄒本書.聚乳酸合金的制備與性能研究[D].無錫:江南大學(xué),2013.

[25]PPC/PBS包膜尿素膜材料降解特征[J].張坤,徐靜,張民.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2015,21(3):623-631.

[26]陳野,李秀明.可降解性Zein/PPC復(fù)合保鮮膜制備及性質(zhì)研究[D].天津:天津科技大學(xué),2011.

[27]王貴林,胡平,夏煌,等.生物降解PPC/HA復(fù)合材料的制備與性能研究[J].中國塑料,2006,20(2):61-64.

[28]劉慧宏.聚碳酸亞丙酯的共混改性研究及復(fù)合薄膜材料的研制[D].海口:海南大學(xué),2010.

[29]Yujie Sun,Qiongen Hu,Jiangtao Qian,Ting Li, Piming Ma,Dongjian Shi,Weifu Dong,Mingqing Chen. Preparation and properties of thermoplastic poly(caprolactone)composites containing high amount of esterified starch without plasticizer[J]. Carbohydrate Polymers,2016(139):28-34.

[30]Hoang Phuong Nguyen Vu, Namfone Lumdubwong.Starch behaviors and mechanical properties of starch blend films with different plasticizers[J]. Carbohydrate Polymers,2016,154:112-120.

[31]朱常英,由英才,冠小娣,等.含淀粉生物降解型塑料[J].離子交換與吸附,2000,16(2):182-187.

[32]邱威揚,王飛鏑,邱賢華,等.淀粉塑料現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].高分子通報,2000(4):77-95.

[33]于昊,李立,王鴻志,等.完全生物降解材料聚丙撐碳酸酯/玉米淀粉共混物的研究[J].塑料,2005,19(3):188-192.

[34]唐建陽,周先治.新型環(huán)??山到馍锏啬そ到馑俾恃芯縖J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2016,18:147-157.

[35]袁龍,張偉陽,陸沖,程樹軍.PBAT含量對PLA/PBAT/MTPS三元共混物形貌及性能的影響[J].塑料工業(yè),2016,44(2):88-91.

[36]唐一壬,齊治國,劉丹,徐軍,郭寶華等.生物降解塑料聚丁二酸丁二酯及其共聚物:從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化[J].高分子通報,2015,9(9):126-141.

[37]潘宏偉,郎賢忠,趙巖,張也,張會良,董麗松.聚對苯二甲酸丁二醇-己二酸丁二醇共聚酯/熱塑性淀粉生物降解膜的制備及性能[J].高分子材料科學(xué)與工程,2016,32(10):132-137.

[38]AYSE ALEMDAR,MOHINISMN.Biocomposites from wheat straw nanofibers:Morphology,thermal and mechanical properties[J]. Composites Science and Technology,2007,40:105-107.

[39]郁建強.略論麥草資源的綜合利用[J].資源節(jié)約和綜合利用,1999(4):31—35.

[40]康玉萍.棉稈皮纖維∕聚乳酸纖維復(fù)合地膜的研制[D].新疆:新疆大學(xué),2015:1-63.

[41]覃程榮,王雙飛,宋海農(nóng).甘蔗渣生產(chǎn)全降解農(nóng)用地膜的研究[J].現(xiàn)代化工,2002,22(11):24-28.

[42]施曉文,李曉霞,杜予民.甲殼素基新材料研究進展[J].高分子學(xué)報,2011,1:1-11.

[43]錢爽,戴歆,李雪梅,陳飛,任浩 楊木木質(zhì)素酚與聚乳酸復(fù)合膜性能研究[J].廣州化工,2015,43(19):33-37.

[44]周曉東,朱平,張林 水溶性甲殼素/纖維素共混膜的制備及性能研究[J].膜科學(xué)與技術(shù),2009,29(2):12-15.

[45]魏靜,萬玉芹,王鴻博.甲殼素納米晶須/聚乳酸復(fù)合纖維膜的制備及其抗菌性能研究[J].化工新型材料,2013,41(5):43-45.

[46]韓昌泰,爾英,胡海川.可控光、生物可降解地膜的研究與應(yīng)用[J].塑料,1995(24):29-36.

[47]路翠萍,田映良,馬青斌,鄭旺斌,劉曉嬌,王茹娟.紙地膜的研究進展及發(fā)展前景[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(5):95-96,99.

[48]韓永俊,陳海濤.國內(nèi)外紙地膜的發(fā)展現(xiàn)狀及思考[J].農(nóng)機化研究,2008,12:244-246

[49]呂國華,白文波,國金義,宋吉青.我國紙地膜的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析[J].農(nóng)機化研究,2012,34(9):249-252.

[50]KASTRAJAN S,NGOUAJIO M.Polyethylene and biodegradable mulches for agricultural applications:A review[J].Agron Sustain Dev,2012,32:501-529.

[51]王合葉,李澧,趙永富.液態(tài)地膜及其研究進展[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(7):413-415.

[52]尹光華,谷健,郝亮,王維.液態(tài)地膜的研究現(xiàn)狀與展望[J].化工新型材料,2015,43(6):4-6.

[53]鐵生年,盧輝東,柳馨.可降解液體地膜研究現(xiàn)狀和展望[J].硅酸鹽通報,2016,35(11):3581-3586.

[54]劉露,趙宏濤,張鵬鵬,閏洪雪,李麗,梁文輝.海藻酸鈉地膜制備及其性能研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,43(36):173-174.

[55]李學(xué)凱,呂廷波,種法政,石培君,杜繼兵,葛陽.可降解地膜的降解性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,43(11):48-49.

[56]溫善菊,伍維模,戰(zhàn)勇,魏建軍,彭杰,支金虎.可降解地膜的生物降解作用研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,41(6):71-74.

Progress in the research of Biodegradable Mulching Film

Qiongen Hu Ting LiPiming Ma Weifu Dong
(School of Chemical and Material Engineering,Jiangnan University)

Mulching film has been widely used in modern agriculture,but the non-degradation of traditional plastic film leads to“white pollution”,which destroys the soil structure and decreases the soil fertility,affecting the sustainable development of agriculture.The development of biodegradable mulching film is an effective way to solve this problem.The research progress of types,properties and application of biodegradable mulching film are reviewed in this paper

Biodegradability Mulching film Properties

猜你喜歡
降解塑料聚乳酸高分子
生物可降解塑料PBAT/PLA在典型非生物降解環(huán)境下的降解
《功能高分子學(xué)報》征稿簡則
《功能高分子學(xué)報》征稿簡則
《功能高分子學(xué)報》征稿簡則
《功能高分子學(xué)報》征稿簡則
展望可降解塑料與建材包裝材料
上海包裝(2019年8期)2019-11-11 12:16:16
精細(xì)高分子課程教學(xué)改革
可降解塑料的綠色環(huán)保發(fā)展路徑探索
多糖類天然高分子絮凝濟在污泥處理中的應(yīng)用
聚乳酸的阻燃改性研究進展
中國塑料(2015年3期)2015-11-27 03:41:38
灵寿县| 阿克| 天津市| 芜湖市| 峨山| 保山市| 民县| 长子县| 京山县| 隆子县| 福州市| 盐源县| 南和县| 东港市| 平江县| 吕梁市| 武川县| 饶阳县| 仙桃市| 武陟县| 崇阳县| 乐清市| 江华| 白玉县| 保靖县| 苏尼特右旗| 崇义县| 山东| 阜阳市| 中宁县| 嘉祥县| 七台河市| 深水埗区| 同心县| 通州市| 昌邑市| 弥勒县| 托克逊县| 苏尼特右旗| 逊克县| 福海县|