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利用ERE拉伸流變塑化擠出技術(shù)生產(chǎn)的全回收高強(qiáng)度農(nóng)用地膜，能夠達(dá)到在棉花收獲后能使用機(jī)械進(jìn)行一次性全量回收，有效解決地膜使用后長(zhǎng)期困繞農(nóng)民增產(chǎn)增收的殘膜白色污染問題。同時(shí)生產(chǎn)的地膜，具有保溫保墑性能更好的功能，用在新疆棉花種植試驗(yàn)時(shí)，棉花的生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)可以提前2周，棉花平均株高提高8cm，產(chǎn)量可以提高5%以上。 利用該技術(shù)生產(chǎn)的地膜，因有效地保護(hù)了分子量結(jié)構(gòu)，同樣厚度的地膜強(qiáng)度更高、有更好的耐候性、高透亮度、耐刺穿性優(yōu)異等性能。 目前，已開發(fā)ERE-46機(jī)型（“ERE高強(qiáng)度全回收農(nóng)用地膜”專用加工設(shè)備），已處于產(chǎn)品中試階段。后續(xù)開發(fā)ERE-60、ERE-80等大型設(shè)備。 成果項(xiàng)目是通過自主創(chuàng)新，研究開發(fā)基于“拉伸流變技術(shù)”的全回收農(nóng)用地膜制造成套技術(shù)裝備，是一項(xiàng)具有國(guó)際領(lǐng)先水平的新技術(shù)，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。 成果項(xiàng)目是制備薄膜的成套技術(shù)裝備，主要應(yīng)用在多層復(fù)合薄膜制造以及特定功能薄膜制備上，其生產(chǎn)的薄膜制品具有突出的物理性能，能夠?qū)崿F(xiàn)全回收，有效提升薄膜產(chǎn)品的綜合性能，可應(yīng)用農(nóng)業(yè)覆膜種植領(lǐng)域，有效解決殘膜污染問題。

高強(qiáng)度農(nóng)用地膜能夠?qū)崿F(xiàn)100%全回收再利用功能，主要得益于由華南理工大學(xué)瞿金平院士發(fā)明的“基于拉伸流變的高分子材料塑化輸運(yùn)技術(shù)”的發(fā)明專利技術(shù)。該專利技術(shù)在2015年以獨(dú)占許可的方式授權(quán)給廣東星聯(lián)科技有限公司（簡(jiǎn)稱“星聯(lián)科技”）使用，同時(shí)由星聯(lián)科技負(fù)責(zé)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化落地工作。經(jīng)過星聯(lián)科技4年多的研發(fā)工作，已成功研發(fā)并生產(chǎn)制造“ERE高強(qiáng)度全回收農(nóng)用地膜”專用加工設(shè)備（簡(jiǎn)稱“專用設(shè)備”），與東莞市正新包裝有限公司合作生產(chǎn)高強(qiáng)度全回收農(nóng)用地膜。 專用設(shè)備利用ERE拉伸流變塑化擠出的特性，在高分子材料加工過程中，對(duì)原材料本身性能破壞低，且能夠?qū)崿F(xiàn)高分子量乃至超高分子量聚乙烯薄膜的吹膜成型加工。高分子量聚乙烯具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐候性好、耐刺穿性優(yōu)異等特點(diǎn)，利用ERE高效混合分散特點(diǎn)，將各種功能性添加劑和難以加工卻具有良好耐刺穿性的茂金屬聚乙烯摻混到基礎(chǔ)樹脂中，優(yōu)化配方設(shè)計(jì)及工藝調(diào)整能夠獲得綜合性能優(yōu)良的高強(qiáng)度全回收地膜，實(shí)現(xiàn)100%回收再利用農(nóng)用地膜的生產(chǎn)，新型地膜高于現(xiàn)有的78.6%地膜回收率。該技術(shù)其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在： 1、完全正位移體積輸運(yùn)方式 率先利用物料加工體積連續(xù)周期性變化，實(shí)現(xiàn)了超高分子量材料完全正位移特性的體積輸運(yùn)過程，具有輸運(yùn)效率高、不依賴物料自身特性等特性，有效實(shí)現(xiàn)新型地膜高性能化、低能耗、短流程制造。 2、弱剪切，大幅度降低分子量損失 拉伸流變塑化擠出設(shè)備加工的產(chǎn)品因材料加工熱歷程短，弱剪切，相對(duì)傳統(tǒng)的“剪切流變”而言，高分子材料分子鏈不易斷裂，分子量下降少，有利于保持物料的完整性，材料的性能保持完好。 3、突破性創(chuàng)新制造共混新材料 拉伸流變塑化擠出設(shè)備加工過程中，不同物料之間塑化受拉伸形變支配，能有效打開納米粒子團(tuán)聚，實(shí)現(xiàn)納米粒子在聚合物基體中的分散，有利于不同體系的材料混合均勻，相互滲透鉸鏈，形成高強(qiáng)度的新材料。

利用ERE拉伸流變塑化擠出技術(shù)生產(chǎn)的全回收高強(qiáng)度農(nóng)用地膜，制備新膜厚度10μm，縱向拉伸力7.4/N，橫向拉伸力4.6/N，縱向撕裂力1.39/N，橫向撕裂力1.04/N。新膜使用前，相同厚度下，對(duì)比國(guó)標(biāo)，橫縱向拉伸力、撕裂力均優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 新膜在棉地覆膜使用180天后，通過釘輥機(jī)械回收，實(shí)現(xiàn)殘膜全回收。經(jīng)檢測(cè)，殘膜的縱向拉伸力3.6/N，橫向拉伸力1.9/N，縱向撕裂力1.36/N，橫向撕裂力1.02/N。經(jīng)過180天的使用后，利用ERE拉伸流變塑化擠出技術(shù)生產(chǎn)的全回收高強(qiáng)度農(nóng)用地膜雖然拉伸強(qiáng)度下降，但是仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)標(biāo)要求（國(guó)標(biāo)1.7/N）；撕裂強(qiáng)度基本沒有變化。 其原因在于使用過程中的薄膜的大分子量（超過10萬）聚乙烯先斷鏈降解，由于材料中的大分子量聚乙烯對(duì)薄膜的拉伸強(qiáng)度影響較大，所以隨著大分子量聚乙烯的降解，薄膜的拉伸性能隨著降低；但是由于該材料的耐老化性能比較好，在180天的使用期限內(nèi)，決定材料韌性的分子量較低的聚乙烯降解很少，薄膜的撕裂性能得以保持。

“ERE高強(qiáng)度全回收農(nóng)用地膜”專用生產(chǎn)設(shè)備使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是由星聯(lián)科技制定的茂金屬聚乙烯拉伸流變擠出機(jī)（Q/XLKJ1-2019）；設(shè)備生產(chǎn)的高強(qiáng)度產(chǎn)薄膜，主要對(duì)比參考《聚乙烯吹塑農(nóng)用地膜覆蓋薄膜標(biāo)準(zhǔn)》（GB 1373-2017），所有數(shù)據(jù)均高于國(guó)標(biāo)。

（一）成果項(xiàng)目技術(shù)成熟程度方面 自2017年開始，星聯(lián)科技聯(lián)合華工、新疆農(nóng)墾科學(xué)院、東莞正新包裝開展高強(qiáng)度全回收農(nóng)用地膜的田間覆膜試驗(yàn)，在新疆覆膜棉花地500畝進(jìn)行首次試驗(yàn)，基本解決了地膜普遍存在破損嚴(yán)重、強(qiáng)度低、延展性差等問題，當(dāng)年秋天使用周期結(jié)束后進(jìn)行地膜回收，效果良好且回收后地膜強(qiáng)度如下：縱向拉伸力≥3N，橫向拉伸力≥2.5N，直角撕裂力≥1N，斷裂伸長(zhǎng)率≥300%，滿足高強(qiáng)度回收地膜的性能要求。 2018年4月，在新疆覆膜棉花地4000畝進(jìn)行第二次試驗(yàn)。取得了全回收的理想效果?！癊RE高強(qiáng)度全回收農(nóng)用地膜”專用設(shè)備研發(fā)已取得階段性成果，成功完成產(chǎn)量100Kg/h地膜專用ERE-46機(jī)型的試驗(yàn)試制工作，項(xiàng)目進(jìn)入了中試階段。后續(xù)，將根據(jù)地膜加工的特點(diǎn)，進(jìn)行中大ERE機(jī)型的研發(fā)試制，計(jì)劃2年內(nèi)完成500Kg/h產(chǎn)量ERE地膜設(shè)備的中試工作，有效提高產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本，為高強(qiáng)度全回收農(nóng)用地膜的大規(guī)模生產(chǎn)作技術(shù)上的準(zhǔn)備。 （二）市場(chǎng)接受程度 目前，因?yàn)樵O(shè)備投入致使新型地膜直接使用成本高于普通地膜，而節(jié)省的成本及增加的收入用戶沒有親身體會(huì)，因此農(nóng)戶沒有使用高強(qiáng)度地膜的積極性。高強(qiáng)度地膜的推廣，需要相關(guān)部門進(jìn)行示范性推廣補(bǔ)貼。高強(qiáng)度地膜使用的直接成本雖然高于普通地膜，但是其使用后棉花增產(chǎn)、棉花品質(zhì)提升、農(nóng)機(jī)使用費(fèi)下降、薄膜回收分離費(fèi)用降低、回收的地膜價(jià)值比較高等優(yōu)勢(shì)，完全能夠補(bǔ)償該成本，甚至實(shí)現(xiàn)增收，市場(chǎng)接受需要一個(gè)過程，以及政策的引導(dǎo)。 （三）市場(chǎng)優(yōu)勢(shì) 當(dāng)前，地膜多以LLDPE為原料，厚度小于0.01mm，使用后容易老化變成碎片，造成回收困難。多年持續(xù)使用地膜而未重視回收，致使農(nóng)田地膜殘留量累積，造成嚴(yán)重的“白色污染”。殘膜污染已成為影響農(nóng)田生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因子，對(duì)優(yōu)勢(shì)農(nóng)業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展構(gòu)成威脅，迫切需要對(duì)其進(jìn)行有效治理。本項(xiàng)目成果能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)用地膜全回收，直擊殘膜回收難、再利用率低的行業(yè)痛點(diǎn)，填補(bǔ)農(nóng)用領(lǐng)域內(nèi)的多項(xiàng)空白，提升我國(guó)在農(nóng)用薄膜應(yīng)用領(lǐng)域的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。與國(guó)內(nèi)外企業(yè)相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品對(duì)比，有較大優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)為： 1、成型裝備技術(shù)優(yōu)勢(shì)：完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)生產(chǎn)專用設(shè)備，采用的新技術(shù)具有國(guó)際領(lǐng)先水平，是塑料加工領(lǐng)域的重大創(chuàng)新，能部分替代現(xiàn)有傳統(tǒng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)，也能被用于特定功能薄膜的生產(chǎn)，具有極大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 2、產(chǎn)品性能、使用成本優(yōu)勢(shì)：利用“ERE高強(qiáng)度全回收農(nóng)用地膜”專用設(shè)備生產(chǎn)的薄膜具有較完整的分子鏈結(jié)構(gòu)，賦予薄膜良好的橫向性能，實(shí)現(xiàn)薄膜的自增強(qiáng)。在滿足薄膜使用要求的條件下降低薄膜的厚度。由于薄膜厚度降低，一方面將減少了塑料材料的用量，從而在源頭上節(jié)能降；另一方面，減少的塑料用量將為終端客戶帶來巨大的成本節(jié)約，提高相關(guān)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。