一滴油与粮食保卫战
2022-12-18综合整理本刊主笔陈邦祺
综合整理/本刊主笔 陈邦祺
谷为民命。在全球粮食危机下,打好粮食保卫战至关重要。不过,这可不光是农业的事,与石油居然也息息相关。
让我们来看看石油石化明星产品原料——PBAT农膜和种子蜡是如何保护农田的。
PBAT——可降解农膜
作为农业生产中的重要用品,我国农膜无论是产量还是使用覆盖面积上都处于世界首位。但目前国内市面上流行的几种农膜中,使用最多的是非降解塑料农膜。这种农膜虽然好用,但很容易在土壤中残留,不仅导致土壤质量下降,还会抑制作物生长,造成“白色污染”。
近年来,随着国家对全生物降解地膜替代非降解地膜的持续推广,可降解PBAT农膜在可持续农业发展领域发挥的作用将越来越大。
在化学性质上,PBAT属于热塑性生物降解塑料家族中的一员,是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物。在物理性质上,PBAT在常温下是一种半结晶型聚合物,熔点在120摄氏度以下。它兼具家族中两个姊妹——PBA(聚己二酸丁二醇酯)和PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)的优点,具有十分优秀的延展性、断裂伸长率、耐热性能、冲击性和生物可降解性。
经过改性后,使用PBAT材料制作的生物降解农膜能在最快4-5个月完全降解,而传统非降解农膜则需要200-400年的时间。凭借着优异的可降解性,PBAT已成为当今生物降解塑料家族中研究、市场两个领域都颇具前景的材料之一。
和其它高分子化合物一样,PBAT的主要获取方式也是通过化石原料进行合成,但合成PBAT的生产工艺相对复杂,需要企业有很高的技术水平和工艺流程适配性。目前,我国仅有中国石化集团旗下的仪征化纤这一家企业能够生产符合标准的PBAT材料。
2022年4月下旬,在数次努力攻关下,仪征化纤成功研发生产出品质更高的低熔融指数生物可降解材料PBAT,用其生产的产品强度及品质更高,在获得中外业界一致好评的同时,也标志着我国在PBAT生产上又一次取得巨大进步。
种子蜡——特制保护衣
作为农业的“芯片”,种子的安全关乎国家粮食安全。在石化行业,有这样一种产品,能够让种子减少虫害,提高发芽率,它就是种子的“特制保护衣”——种子蜡。
种子蜡,顾名思义,就是将混合少量化肥的、特殊制作的蜡包裹在种子表面,这层包裹种子的蜡质能在保护种子的同时,让自身混合的肥料缓慢释放,具有提高种子发芽率、减少化肥使用量、降低施肥成本、减少土地污染等诸多优点。
作为一种特种蜡,种子蜡脱胎于石油炼化中的副产品石蜡。从地层深处开采出的原油经过蒸馏后,得到润滑油馏分,再通过溶剂脱蜡或蜡冷冻结晶、压榨脱蜡等方式,制成蜡膏,最后经溶剂脱油精制成石蜡。
这些石蜡在通过特定的方法和工艺加工后,物理或化学性质得到了改变,形成了具有不同性能、满足特定要求的特种蜡产品,种子蜡就是特种蜡产品中的一员。
与其它特种蜡的加工方法不同,由于各种农产品的种子很小,这使得种子蜡在生产加工中需要用到一种特殊的方法——“喷”,将包裹种子的特种蜡加热至液态,然后通过喷雾装置,360度喷洒在种子表面,形成一层均匀的蜡质层。这种特种蜡的熔化温度变化范围很窄,所以即使在土壤温度不高的条件下,包裹在种子表面的种子蜡也能熔化,均匀、缓慢地释放化肥。
作为世界上石蜡产量和出口量第一大国,我国在国际特种蜡领域也一直处于领先的地位,仅中国石化旗下就有济南炼化、高桥石化、荆门石化、茂名石化、南阳能化5家能生产特种蜡的企业。其中,南阳能化是目前国内最大的特种蜡研发、生产、销售基地,拥有41个品种、130多个牌号。
随着石油化工产业的不断升级进步,相信在不久的将来,会有更多像特种蜡、可降解材料这样先进的石油化工领域材料技术进入到农业生产中,用“油农结合”的优秀产品,保证国家粮食安全。