綜合整理/本刊主筆 陳邦祺
谷為民命。在全球糧食危機(jī)下,打好糧食保衛(wèi)戰(zhàn)至關(guān)重要。不過,這可不光是農(nóng)業(yè)的事,與石油居然也息息相關(guān)。
讓我們來看看石油石化明星產(chǎn)品原料——PBAT農(nóng)膜和種子蠟是如何保護(hù)農(nóng)田的。
作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要用品,我國農(nóng)膜無論是產(chǎn)量還是使用覆蓋面積上都處于世界首位。但目前國內(nèi)市面上流行的幾種農(nóng)膜中,使用最多的是非降解塑料農(nóng)膜。這種農(nóng)膜雖然好用,但很容易在土壤中殘留,不僅導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降,還會抑制作物生長,造成“白色污染”。
近年來,隨著國家對全生物降解地膜替代非降解地膜的持續(xù)推廣,可降解PBAT農(nóng)膜在可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域發(fā)揮的作用將越來越大。
在化學(xué)性質(zhì)上,PBAT屬于熱塑性生物降解塑料家族中的一員,是己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物。在物理性質(zhì)上,PBAT在常溫下是一種半結(jié)晶型聚合物,熔點在120攝氏度以下。它兼具家族中兩個姊妹——PBA(聚己二酸丁二醇酯)和PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)的優(yōu)點,具有十分優(yōu)秀的延展性、斷裂伸長率、耐熱性能、沖擊性和生物可降解性。
經(jīng)過改性后,使用PBAT材料制作的生物降解農(nóng)膜能在最快4-5個月完全降解,而傳統(tǒng)非降解農(nóng)膜則需要200-400年的時間。憑借著優(yōu)異的可降解性,PBAT已成為當(dāng)今生物降解塑料家族中研究、市場兩個領(lǐng)域都頗具前景的材料之一。
和其它高分子化合物一樣,PBAT的主要獲取方式也是通過化石原料進(jìn)行合成,但合成PBAT的生產(chǎn)工藝相對復(fù)雜,需要企業(yè)有很高的技術(shù)水平和工藝流程適配性。目前,我國僅有中國石化集團(tuán)旗下的儀征化纖這一家企業(yè)能夠生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)的PBAT材料。
2022年4月下旬,在數(shù)次努力攻關(guān)下,儀征化纖成功研發(fā)生產(chǎn)出品質(zhì)更高的低熔融指數(shù)生物可降解材料PBAT,用其生產(chǎn)的產(chǎn)品強(qiáng)度及品質(zhì)更高,在獲得中外業(yè)界一致好評的同時,也標(biāo)志著我國在PBAT生產(chǎn)上又一次取得巨大進(jìn)步。
作為農(nóng)業(yè)的“芯片”,種子的安全關(guān)乎國家糧食安全。在石化行業(yè),有這樣一種產(chǎn)品,能夠讓種子減少蟲害,提高發(fā)芽率,它就是種子的“特制保護(hù)衣”——種子蠟。
種子蠟,顧名思義,就是將混合少量化肥的、特殊制作的蠟包裹在種子表面,這層包裹種子的蠟質(zhì)能在保護(hù)種子的同時,讓自身混合的肥料緩慢釋放,具有提高種子發(fā)芽率、減少化肥使用量、降低施肥成本、減少土地污染等諸多優(yōu)點。
作為一種特種蠟,種子蠟脫胎于石油煉化中的副產(chǎn)品石蠟。從地層深處開采出的原油經(jīng)過蒸餾后,得到潤滑油餾分,再通過溶劑脫蠟或蠟冷凍結(jié)晶、壓榨脫蠟等方式,制成蠟膏,最后經(jīng)溶劑脫油精制成石蠟。
這些石蠟在通過特定的方法和工藝加工后,物理或化學(xué)性質(zhì)得到了改變,形成了具有不同性能、滿足特定要求的特種蠟產(chǎn)品,種子蠟就是特種蠟產(chǎn)品中的一員。
與其它特種蠟的加工方法不同,由于各種農(nóng)產(chǎn)品的種子很小,這使得種子蠟在生產(chǎn)加工中需要用到一種特殊的方法——“噴”,將包裹種子的特種蠟加熱至液態(tài),然后通過噴霧裝置,360度噴灑在種子表面,形成一層均勻的蠟質(zhì)層。這種特種蠟的熔化溫度變化范圍很窄,所以即使在土壤溫度不高的條件下,包裹在種子表面的種子蠟也能熔化,均勻、緩慢地釋放化肥。
作為世界上石蠟產(chǎn)量和出口量第一大國,我國在國際特種蠟領(lǐng)域也一直處于領(lǐng)先的地位,僅中國石化旗下就有濟(jì)南煉化、高橋石化、荊門石化、茂名石化、南陽能化5家能生產(chǎn)特種蠟的企業(yè)。其中,南陽能化是目前國內(nèi)最大的特種蠟研發(fā)、生產(chǎn)、銷售基地,擁有41個品種、130多個牌號。
隨著石油化工產(chǎn)業(yè)的不斷升級進(jìn)步,相信在不久的將來,會有更多像特種蠟、可降解材料這樣先進(jìn)的石油化工領(lǐng)域材料技術(shù)進(jìn)入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,用“油農(nóng)結(jié)合”的優(yōu)秀產(chǎn)品,保證國家糧食安全。