摘要：地膜是當(dāng)今促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的重要技術(shù)設(shè)備，尤其在干旱缺水地區(qū)，地膜結(jié)合滴灌技術(shù)更是成為農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升***的支柱技術(shù)。但在地膜的使用過程中，***些質(zhì)量差、難回收的地膜被部分地區(qū)的農(nóng)民大量使用，致使地膜回收困難，農(nóng)田殘留地膜現(xiàn)象嚴(yán)重，白色污染嚴(yán)重。全生物降解地膜能夠有效地解決農(nóng)用地膜殘留帶來的土壤肥力退化和地膜“白色污染”問題，可在發(fā)揮地膜保溫、保墑、增產(chǎn)作用同時(shí)，不對(duì)土壤產(chǎn)生污染。本文聚焦全生物降解農(nóng)用地膜，對(duì)其測(cè)試方法和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了介紹。
全生物降解農(nóng)用地膜，是指以生物降解材料為主要原料制備的，用于農(nóng)作物種植時(shí)土壤表面覆蓋的、具有生物降解性能的薄膜。全生物降解農(nóng)用地膜就是我們?cè)谏钪谐Ｒ姷牡啬ぃ?**般用于輔助農(nóng)作物生長，阻隔水分的揮發(fā)、提高土壤的溫度、維持土壤結(jié)構(gòu)、防止害蟲侵襲等。全生物降解地膜能在1-2個(gè)植物生長周期內(nèi)完全被細(xì)菌、微生物消化，***終形成二氧化碳和水，對(duì)土壤和農(nóng)作物沒有任何危害，改變了傳統(tǒng)塑料對(duì)土壤形成白色污染的狀況，徹底消除了傳統(tǒng)地膜對(duì)土壤構(gòu)成的威脅，這也是可降解地膜存在的意義。
我***已發(fā)布全生物降解地膜******標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 35795-2017全生物降解農(nóng)用地面覆蓋薄膜》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了農(nóng)業(yè)中使用的全生物降解地面覆蓋薄膜的要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了全生物降解農(nóng)用地膜***些重要性能技術(shù)要求，包括厚度、力學(xué)性能、水蒸氣透過量、生物降解性能等重要指標(biāo)。
農(nóng)用地膜***內(nèi)外產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系
中***
GB 13735—2017 聚乙烯吹塑農(nóng)用地膜覆蓋薄膜
GB/T 35795—2017 全生物降解農(nóng)用地面覆蓋薄膜
GB/T 25413-2010 農(nóng)田地膜殘留量限值及測(cè)定
YC/T 238-2008 煙用聚乙烯吹塑地膜
DB44/T 401-2007 可控光降解聚乙烯農(nóng)用地膜
GB/T 25414-2010 棉花種植用地膜厚度限值及測(cè)定
GB/T 25413-2010 農(nóng)田地膜殘留量限值及測(cè)定
DB37/T 4176—2020 農(nóng)田地膜殘留監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范
DB41/T 1988-2020 早春大棚馬鈴薯地膜覆蓋栽培技術(shù)規(guī)程
DB5331/T 12-2019 夏玉米地膜覆蓋栽培技術(shù)規(guī)程
NF T54-422-2018 塑料. 在農(nóng)業(yè)和園藝中使用后可回收的熱塑性地膜
DB65/T 3836-2015 農(nóng)田廢舊地膜加工技術(shù)規(guī)范
DB65/T 3834-2015 農(nóng)田廢舊地膜回收質(zhì)量要求
ASTM D4397：建筑業(yè)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用聚乙烯薄板的規(guī)格
EN 13206：農(nóng)業(yè)和園藝用熱塑性塑料覆蓋膜
EN 17033：塑料 農(nóng)業(yè)和園藝用可生物降解地膜 要求和測(cè)試方法
JIS K6732：農(nóng)業(yè)用聚氯乙烯塑料薄膜
| 項(xiàng)目 | 儀器 |
| 厚度 | 電子測(cè)厚儀 |
| 力學(xué)性能 | 電子拉力試驗(yàn)機(jī) |
| 水蒸氣透過量 | 水蒸氣透過率測(cè)定儀 |
| 生物降解性能 | 智能堆肥降解測(cè)定儀 |
| 人工氣候老化性能 | 平照式氙燈老化箱 |
全降解農(nóng)用地膜的水蒸氣透過量指標(biāo)主要考核地膜的保溫保墑性能。不同作物對(duì)薄膜水蒸氣的透過量要求不同，按照產(chǎn)品水蒸氣透過量不同，全降解農(nóng)用地膜可分為A、B、C三類，對(duì)其水蒸氣透過量的要求如下：
按照GB/T 35795-2017的規(guī)定，地膜的水蒸氣透過量按GB/T 1037規(guī)定進(jìn)行，試驗(yàn)條件為溫度38±0.6℃，相對(duì)濕度90±2%。
全降解農(nóng)用地膜的水蒸氣透過量可使用我司增減重水蒸氣透過率測(cè)定儀AUTO W806，AUTO W806基于杯式法水蒸氣透過的測(cè)試原理，參照ASTM E96、GB/T 1037標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造，支持增重法和減重法兩種測(cè)量模式。測(cè)試腔中采用全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)托盤設(shè)計(jì)，6個(gè)測(cè)試工位（我司另有9工位、12工位設(shè)備），稱重效率高；測(cè)試腔內(nèi)360°立體恒溫恒濕，控溫精度達(dá)0.1℃，采用無水霧濕度調(diào)節(jié)技術(shù)，風(fēng)速自動(dòng)調(diào)節(jié)，濕度穩(wěn)定，精度高，濕度精確到±2%RH，可滿足長時(shí)間連續(xù)測(cè)試需要。稱重元件天平采用隔熱、防潮技術(shù)，保證天平的穩(wěn)定與壽命。適用于食品、藥品、醫(yī)療器械、日用化學(xué)等領(lǐng)域的薄膜、片材、紙張、織物、無紡布及相關(guān)材料的水蒸氣透過性能測(cè)試。
按照GB/T 35795-2017的規(guī)定，生物降解農(nóng)用地膜的相對(duì)生物分解率應(yīng)≥90%，生物降解試驗(yàn)可按照GB/T 19277.1、GB/T 19277.2、GB/T 19276.1、GB/T 19276.2、GB/T 22047中的任***種方法進(jìn)行。在仲裁檢驗(yàn)時(shí)，采用 GB/T 19277.1。
生物降解農(nóng)用地膜的生物分解實(shí)驗(yàn)可采用我司智能堆肥降解試驗(yàn)儀 AUTO GBDA-180，AUTO GBDA-180 完全按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T19277.1、ISO14855-1等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，在模擬的強(qiáng)烈需氧堆肥條件下，通過連續(xù)紅外分析傳感器自動(dòng)檢測(cè)生物降解過程中釋放的二氧化碳的量，來測(cè)定可降解材料的生物分解百分率。該設(shè)備采用原裝進(jìn)口紅外二氧化碳傳感器，測(cè)試結(jié)果***可靠；每個(gè)反應(yīng)釜獨(dú)立的溫濕度傳感器，采用PID控溫，加持冷凝水回流技術(shù)，可確保試驗(yàn)過程中的設(shè)定溫濕度條件。每個(gè)反應(yīng)釜有獨(dú)立的攪拌系統(tǒng)，可自定義攪拌周期，攪拌時(shí)間和攪拌速度；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)密封性能，具有疑似泄露報(bào)警功能，測(cè)試軟件實(shí)時(shí)顯示二氧化碳質(zhì)量曲線，生物分解率曲線，含有結(jié)果有效性判斷模塊，可輸出PDF降解測(cè)試報(bào)告，完全可以滿足全生物降解農(nóng)用地膜的降解測(cè)試要求。
地膜厚度是評(píng)價(jià)地膜質(zhì)量的重要指標(biāo)之***，地膜厚度的大小直接影響著地膜的使用效果和壽命。從完好的生物降解農(nóng)用地膜膜卷外端先剪去10m，再裁取長度不少于1m的生物降解農(nóng)用地膜試樣進(jìn)行試驗(yàn)。按GB/T6672規(guī)定，用精度為0.001mm的測(cè)厚儀進(jìn)行測(cè)量，按照標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算極限偏差和厚度偏差。
GH-D電子測(cè)厚儀支持手動(dòng)和自動(dòng)雙重測(cè)量模式，自動(dòng)狀態(tài)下可多點(diǎn)測(cè)試，進(jìn)樣間距、速度、測(cè)量點(diǎn)數(shù)可設(shè)置；測(cè)量精確，運(yùn)行可靠，測(cè)量分辨率高達(dá)0.1 μm；可顯示***大值、***小值，并自動(dòng)計(jì)算平均值。
地膜的力學(xué)性能指標(biāo)有拉伸負(fù)荷、斷裂標(biāo)稱應(yīng)變和直角撕裂負(fù)荷，地膜的拉伸性能較好的地膜不容易被風(fēng)扯破，比較耐用。其次，力學(xué)性能對(duì)殘膜回收效率也有顯著影響。1、拉伸負(fù)荷和斷裂標(biāo)稱應(yīng)變
按GB/T 1040.1和GB/T 1040.3規(guī)定，采用2型樣試樣寬度為10mm，夾具間初始距離50mm，試驗(yàn)速度(500+50)mm/min，直到試樣斷裂為止，測(cè)出***大拉伸負(fù)荷和斷裂標(biāo)稱應(yīng)變。2、直角撕裂負(fù)荷
按QB/T 1130規(guī)定，取單片試樣測(cè)試，將試樣夾在試驗(yàn)機(jī)夾具上，夾入部分不大于22mm，并使其受力方向與試樣方向垂直，在200mm/min的試驗(yàn)速度下進(jìn)行試驗(yàn)，以試樣撕裂過程中的***大負(fù)荷值作為直角撕裂負(fù)荷。
GBH-2電子拉力機(jī)試驗(yàn)機(jī)采用高精密的傳感器，測(cè)力精度在±0.5 %FS以內(nèi)；采用高精度滾珠絲杠加載，加載平穩(wěn)，試驗(yàn)機(jī)的壽命長；專業(yè)軟件支持，全自動(dòng)操作，配置彩色觸摸屏，實(shí)時(shí)顯示測(cè)試曲線數(shù)據(jù)與可查詢測(cè)試報(bào)告，測(cè)試方便快捷；具備完善的限位保護(hù)、超載保護(hù)、急停等安全保護(hù)功能。適用于各種金屬、非金屬材料的拉伸、剝離、熱封、撕裂、穿刺、壓縮、彎曲、剪切等試驗(yàn)。
試樣制備和處理按GB/T 16422.1規(guī)定，每種試樣老化3片，從老化后的大片樣中裁取單個(gè)試樣進(jìn)行測(cè)試，取3個(gè)試樣的平均值，試樣初始斷裂標(biāo)稱應(yīng)變和暴露后斷裂標(biāo)稱應(yīng)變測(cè)定按6.7規(guī)定；試驗(yàn)方法按GB/T 16422.2-2014規(guī)定，輻照方式采用方法A，輻照度為窄帶(340 nm)0.51 W/(m?nm),溫度控制采用黑標(biāo)溫度計(jì)，暴露循環(huán)采用循環(huán)序號(hào)1,試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間100 h。
厚度、力學(xué)性能、水蒸氣透過量、生物降解性能等均為全生物降解農(nóng)用地膜的重要性能指標(biāo)，檢測(cè)和監(jiān)控這些性能指標(biāo)對(duì)于把控全生物降解農(nóng)用地膜的質(zhì)量具有重要的意義。
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