石墨烯研究院新产品——石墨烯可降解地膜产业化取得重大突破

  生物降解地膜作为一种新型材料而受到了市场的广泛关注，是未来我国农膜行业发展的新趋势。目前全国农业地膜使用量已接近150万吨/年，每年给我国农业所带来的直接收益在1500亿元左右；农膜使用在促进农业增产增收的同时，农膜残留所造成的白色污染问题也慢慢变得严重。生物降解地膜作为解决农膜白色污染的重要方法，成为科研界和产业界的所追踪的热点。

  在农业生产活动中，地膜覆盖具有抑制杂草、保水保墒、减少养分流失等及其重要的作用。但普通聚乙烯（PE）地膜在使用的过程中产生的地膜残留会破坏土壤结构，不仅会导致土壤肥力下降，还会造成作物根系发育受阻、产量降低以及环境污染等一系列问题。据云南调查研究显示，废膜残留量在0.5-2m²/m²时，茄子减产25.4-30%；白芽减产1.5-15%；大豆减产5.5-10%；玉米减产12-24%。

  生物降解地膜以在自然环境中可被微生物作用而完全降解的材料为主要成分，添加对环境无危害的环保型助剂吹塑制成。在农业生产中，其不仅仅具备传统PE地膜的保墒、增温和杂草防除等功能，在使用后还无需进行人工回收，可以直接翻耕于土壤中，并能在土壤中实现降解，可谓高效又环保。

  近年来，农业农村部关于农业绿色转型发展、地膜科学使用回收试点等政策动作频频，为完全生物降解地膜的推广和应用注入了“强心针”。2022年3月，农业农村部农业生态与资源保护总站印发《2022年地膜科学使用回收试点技术指导意见》，要求2022年在全国推广500万亩全生物降解地膜，此后每年递增，到2025年力争达到3000万亩以上。

  海南省率先走在全国前列，2022年《海南省“十四五”塑料污染治理行动方案》，据了解，2021年三亚已示范推广1000亩可降解地膜，2022年再推广2000亩。自2016年起研究并推广使用全生物降解地膜，目前已在三亚全市推广超过2.5万亩，覆盖主要作物10余种。既为种植户节省了回收废旧农膜的费用，也从源头上减轻了对土壤和环境的污染。

  石墨烯研究院针对降解地膜的巨大产业前景，结合在石墨烯复合树脂领域的新技术和产品储备，形成以抗生物功能为主，高阻隔、高性能（可降解、耐高温等）功能为辅、以整体解决方案为核心目标的产品结构。尤其是在可降解领域，改性后的石墨烯与PLA、PBAT等的相容性较好，改性后的石墨烯与可降解材料的界面差异性减小，界面结合强度提高，改善了复合材料性能。

  研究院目前开发的农业地膜产品水蒸气透过率为119.87g/(m2·24h)，比PBAT低40.09%；拉伸负荷和直角撕裂负荷分别为 20N和 5.1N，分别提升26.82 %和 2.24 %，横向拉力和纵向拉力分别达到24N和26N以上；可应用于哈密瓜地的地膜一定要满足耐棚内高温，杀细菌病毒，抑制杂草生长，增产满足生长期强度，不易老化。棚内温度基本可恒定在50℃到60℃；抑制杂草，通过石墨烯能加强红外发射效果，提升土壤温度能抑制杂草生长。