綜合整理/本刊主筆 陳邦祺
谷為民命。在全球糧食危機下,打好糧食保衛戰至關重要。不過,這可不光是農業的事,與石油居然也息息相關。
讓我們來看看石油石化明星產品原料——PBAT農膜和種子蠟是如何保護農田的。
作為農業生產中的重要用品,我國農膜無論是產量還是使用覆蓋面積上都處于世界首位。但目前國內市面上流行的幾種農膜中,使用最多的是非降解塑料農膜。這種農膜雖然好用,但很容易在土壤中殘留,不僅導致土壤質量下降,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推廣,可降解PBAT農膜在可持續農業發展領域發揮的作用將越來越大。
在化學性質上,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。在物理性質上,PBAT在常溫下是一種半結晶型聚合物,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)的優點,具有十分優秀的延展性、斷裂伸長率、耐熱性能、沖擊性和生物可降解性。
經過改性后,使用PBAT材料制作的生物降解農膜能在最快4-5個月完全降解,而傳統非降解農膜則需要200-400年的時間。憑借著優異的可降解性,PBAT已成為當今生物降解塑料家族中研究、市場兩個領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行合成,但合成PBAT的生產工藝相對復雜,需要企業有很高的技術水平和工藝流程適配性。目前,我國僅有中國石化集團旗下的儀征化纖這一家企業能夠生產符合標準的PBAT材料。
2022年4月下旬,在數次努力攻關下,儀征化纖成功研發生產出品質更高的低熔融指數生物可降解材料PBAT,用其生產的產品強度及品質更高,在獲得中外業界一致好評的同時,也標志著我國在PBAT生產上又一次取得巨大進步。
作為農業的“芯片”,種子的安全關乎國家糧食安全。在石化行業,有這樣一種產品,能夠讓種子減少蟲害,提高發芽率,它就是種子的“特制保護衣”——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能在保護種子的同時,讓自身混合的肥料緩慢釋放,具有提高種子發芽率、減少化肥使用量、降低施肥成本、減少土地污染等諸多優點。
作為一種特種蠟,種子蠟脫胎于石油煉化中的副產品石蠟。從地層深處開采出的原油經過蒸餾后,得到潤滑油餾分,再通過溶劑脫蠟或蠟冷凍結晶、壓榨脫蠟等方式,制成蠟膏,最后經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,物理或化學性質得到了改變,形成了具有不同性能、滿足特定要求的特種蠟產品,種子蠟就是特種蠟產品中的一員。
與其它特種蠟的加工方法不同,由于各種農產品的種子很小,這使得種子蠟在生產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,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。
作為世界上石蠟產量和出口量第一大國,我國在國際特種蠟領域也一直處于領先的地位,僅中國石化旗下就有濟南煉化、高橋石化、荊門石化、茂名石化、南陽能化5家能生產特種蠟的企業。其中,南陽能化是目前國內最大的特種蠟研發、生產、銷售基地,擁有41個品種、130多個牌號。
隨著石油化工產業的不斷升級進步,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的石油化工領域材料技術進入到農業生產中,用“油農結合”的優秀產品,保證國家糧食安全。