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目前，我國塑料薄膜市場處于穩(wěn)步增長階段，但利潤增長緩慢，核心需求是開發(fā)功能化產(chǎn)品，增加降本措施。

2023年，全國塑料制品產(chǎn)量7488.5萬噸，比上年增長3%。21800家規(guī)上企業(yè)累計(jì)完成主營業(yè)務(wù)收入2.1萬億元，實(shí)現(xiàn)利潤總額1153億元。其中，2023年前三季度，塑料薄膜產(chǎn)量為1261.7萬噸，同比下降2.8%，預(yù)計(jì)年產(chǎn)量基本與去年持平。其中，農(nóng)用薄膜產(chǎn)量為57.6萬噸，同比增長5.2%。

2023年全國塑料薄膜制造行業(yè)月度營業(yè)收入及同比

我國農(nóng)用薄膜產(chǎn)量和用量領(lǐng)先世界，但可降解生態(tài)塑料薄膜、防老化塑料薄膜、保溫塑料薄膜以及多功能塑料薄膜的研發(fā)生產(chǎn)仍有很大進(jìn)步空間。

農(nóng)用塑料薄膜現(xiàn)已普遍用于日光溫室、蔬菜大棚和地面覆蓋種植的覆蓋材料。從功能用途看，農(nóng)用薄膜可分為農(nóng)用聚乙烯吹塑棚膜、聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜、農(nóng)用乙烯⁃醋酸乙烯酯共聚物(EVA)吹塑棚膜等。我國作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，但目前所使用的塑料薄膜大多數(shù)是不可降解的，改變是大勢所趨。

聚對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)是一種優(yōu)秀的生物降解塑料，被認(rèn)為是低密度聚乙烯(LDPE)最可行的替代品。但目前PBAT農(nóng)用地膜制品主要存在強(qiáng)度不夠、耐候性差以及價(jià)格高等問題，限制其實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。因此開發(fā)成本低、耐候性好和力學(xué)性能高的全生物可降解塑料地膜，不僅能增加糧食產(chǎn)量，而且能減少環(huán)境污染問題。作為高分子材料的填充物，碳酸鈣可增加材料的尺寸穩(wěn)定性、剛度、耐熱性能，并降低成本。此外，碳酸鈣綠色環(huán)保、白度高、填充率高、可被環(huán)境消納也已成為生物降解塑料中使用最多的粉體填料。

研究者們普遍認(rèn)為，探究碳酸鈣和PBAT的共混改性，對(duì)于生物降解塑料的應(yīng)用具有一定的參考意義和較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。Yang Yang等研究表明，純的PBAT膜、PBAT/CaCO₃(P7C3)和偶聯(lián)劑包覆的PBAT/CaCO₃膜(P7C3/CA1和P7C3/CA2)的力學(xué)性能的高低依次為P7C3/CA1>P7C3/CA2>PBAT>P7C3，耐候性依次為P7C3/CA1>P7C3/CA2>P7C3>PBAT。硅烷偶聯(lián)劑包覆后的CaCO₃填料加入到PBAT基質(zhì)中，不但提高了PBAT/CaCO₃復(fù)合材料的耐候性和力學(xué)性能，而且降低了材料的成本。因此，PBAT/CaCO₃復(fù)合膜有可能成為地膜應(yīng)用的可行替代品。

北京工商大學(xué)翁云宣教授團(tuán)隊(duì)采用擠出吹塑法制備了一系列具有不同CaCO₃粒徑和涂層劑含量的PBAT/CaCO₃復(fù)合薄膜，并研究了CaCO₃填料粒徑和涂層劑含量對(duì)復(fù)合薄膜力學(xué)和流變性能的影響。結(jié)果表明，聚乙二醇PEG-600的添加提高了聚合物基質(zhì)和CaCO₃填料之間的相容性。此外，PEG-600的親水性增加了水分子的擴(kuò)散性，可促進(jìn)PBAT的降解。

防水透氣膜崛起，我國成為全球防水透氣膜出產(chǎn)和運(yùn)用最多的國家。

根據(jù)市場研究公司Marketsand Markets預(yù)測，全球透氣膜市場2016～2024年期間的年復(fù)合增長率將保持在8.5%以上，至2024年預(yù)計(jì)全球透氣膜市場將達(dá)到400億美元左右。而我國正是全球防水透氣膜出產(chǎn)和運(yùn)用最多的國家。

透氣膜是允許水蒸氣擴(kuò)散透過但阻隔液態(tài)水滲漏的一種微孔膜，目前主要用于制造衛(wèi)生防護(hù)用品以及透氣性防雨布等制品，在醫(yī)療衛(wèi)生、個(gè)人護(hù)理、服飾、建筑、汽車、農(nóng)副產(chǎn)品包裝等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

從產(chǎn)品角度分析，透氣膜是以聚烯烴類高分子聚合物為基材，通過雙向拉伸工藝制成的。加工過程中需加入精細(xì)重質(zhì)碳酸鈣粉體，而重鈣粉體在透氣膜制備過程中起“致孔劑”的作用，通過單向或者雙向拉伸作用，使薄膜中聚酯基體與重鈣顆粒表面產(chǎn)生分離，并在填料顆粒之間形成彼此連通的微孔道，形成允許水蒸氣擴(kuò)散透過，對(duì)液態(tài)水滲漏起到阻隔作用的一種微孔透氣膜。

作為生產(chǎn)中的重要原料，透氣膜中碳酸鈣粉體生產(chǎn)技術(shù)備受關(guān)注。目前國內(nèi)透氣膜專用碳酸鈣粉體還雖然不再受歐米亞、英格瓷等外資企業(yè)壟斷，但國內(nèi)在這一領(lǐng)域的突破依舊不夠徹底，先進(jìn)工藝和裝備仍有不小的提升空間，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品關(guān)鍵指標(biāo)穩(wěn)定性不夠高。因?yàn)橹剽}粉體的粒徑大小及分布、顆粒球形化程度直接影響粉體/樹脂的加工流動(dòng)性和透氣膜的生產(chǎn)穩(wěn)定性。對(duì)透氣膜的拉伸成孔性、孔的結(jié)構(gòu)、透氣性能以及力學(xué)性能同樣造成一定程度的損害。

透氣膜用碳酸鈣粉體制備工藝及市場分析圖

據(jù)了解，國外透氣膜專用重鈣粉體在透氣膜生產(chǎn)、應(yīng)用過程較完備，技術(shù)相對(duì)成熟穩(wěn)定，根據(jù)取樣分析，發(fā)現(xiàn)其重鈣粉體技術(shù)指標(biāo)為：粒度d97=8～11μm，粒度分布值為2.0～2.4，吸油值≤30g/100g，活化度≥95%，顆粒形貌近似球形或紡錘型。

結(jié)語

目前，我國塑料薄膜處于結(jié)構(gòu)性供需矛盾的狀態(tài)，傳統(tǒng)薄膜供過于求，高性能薄膜和功能化薄膜供不應(yīng)求。太高端的高性能塑料薄膜，碳酸鈣產(chǎn)業(yè)“攀”不上，但傳統(tǒng)塑料薄膜中的“新貴”卻是碳酸鈣企業(yè)不可錯(cuò)失的增長極。

參考來源：

魏茂強(qiáng)，等：農(nóng)用塑料薄膜的發(fā)展與探討，淄博市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院

Yang Yang.Effects of CaCO₃ surface modification and water spraying on the weathering properties of PBAT/CaCO₃ films.

Xiao qian diao.Properties and Degradability of Poly(Butylene Adipate-Co-Terephthalate)/Calcium Carbonate Films Modified by Polyethylene Glycol

汪海晨，等：透氣膜用重質(zhì)碳酸鈣粉磨分級(jí)研究，合肥學(xué)院

國家統(tǒng)計(jì)局、粉體網(wǎng)等

(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)

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