【原創】獨家：農用膜、透氣膜專用碳酸鈣的市場價值和研發需求分析

2024-02-21
來源：中國粉體網昧光

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[導讀] 農用膜、透氣膜專用碳酸鈣市場如何？

中國粉體網訊

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

2023年，全國塑料制品產量7488.5萬噸，比上年增長3%。21800家規上企業累計完成主營業務收入2.1萬億元，實現利潤總額1153億元。其中，2023年前三季度，塑料薄膜產量為1261.7萬噸，同比下降2.8%，預計年產量基本與去年持平。其中，農用薄膜產量為57.6萬噸，同比增長5.2%。

2023年全國塑料薄膜制造行業月度營業收入及同比

我國農用薄膜產量和用量領先世界，但可降解生態塑料薄膜、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生產仍有很大進步空間。

農用塑料薄膜現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，農用薄膜可分為農用聚乙烯吹塑棚膜、聚乙烯吹塑農用地面覆蓋薄膜、農用乙烯⁃醋酸乙烯酯共聚物(EVA)吹塑棚膜等。我國作為農業生產大國，但目前所使用的塑料薄膜大多數是不可降解的，改變是大勢所趨。

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

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

北京工商大學翁云宣教授團隊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復合薄膜，并研究了CaCO₃填料粒徑和涂層劑含量對復合薄膜力學和流變性能的影響。結果表明，聚乙二醇PEG-600的添加提高了聚合物基質和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散性，可促進PBAT的降解。

防水透氣膜崛起，我國成為全球防水透氣膜出產和運用最多的國家。

根據市場研究公司Marketsand Markets預測，全球透氣膜市場2016～2024年期間的年復合增長率將保持在8.5%以上，至2024年預計全球透氣膜市場將達到400億美元左右。而我國正是全球防水透氣膜出產和運用最多的國家。

透氣膜是允許水蒸氣擴散透過但阻隔液態水滲漏的一種微孔膜，目前主要用于制造衛生防護用品以及透氣性防雨布等制品，在醫療衛生、個人護理、服飾、建筑、汽車、農副產品包裝等領域有廣泛應用。

從產品角度分析，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重質碳酸鈣粉體，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，形成允許水蒸氣擴散透過，對液態水滲漏起到阻隔作用的一種微孔透氣膜。

作為生產中的重要原料，透氣膜中碳酸鈣粉體生產技術備受關注。目前國內透氣膜專用碳酸鈣粉體還雖然不再受歐米亞、英格瓷等外資企業壟斷，但國內在這一領域的突破依舊不夠徹底，先進工藝和裝備仍有不小的提升空間，主要表現為產品關鍵指標穩定性不夠高。因為重鈣粉體的粒徑大小及分布、顆粒球形化程度直接影響粉體/樹脂的加工流動性和透氣膜的生產穩定性。對透氣膜的拉伸成孔性、孔的結構、透氣性能以及力學性能同樣造成一定程度的損害。