聚乳酸纖維:防治荒漠化有一手
2017-09-22 18:59 來源:中國化工報 編輯:必威88官方网站


 9月6—17日,《聯合國防治荒漠化公約》第十三次締約方大會(hui) 在鄂爾多斯舉(ju) 辦。今年的大會(hui) 以“攜手防治荒漠、共謀人類福祉”為(wei) 主題,圍繞“到2030年實現全球土地退化零增長”目標,討論推動形成《公約新戰略框架》,且各締約國要提出本國實現土地退化零增長的國家自願目標和行動計劃。


 看完上麵的介紹,你一定在想:“防治荒漠化和化工有什麽(me) 關(guan) 係?”


 還別說,今年的防治荒漠化大會(hui) 還真跟化工行業(ye) 有關(guan) 係。在本次大會(hui) 上:中國向其他締約國家及環保組織展示了一款聚乳酸纖維沙障。這款沙障使用可降解的聚乳酸纖維為(wei) 原料,是極好的植物沙障替代品。在大會(hui) 附近的沙漠上,就鋪設了50畝(mu) 聚乳酸沙障,引起了各國代表的關(guan) 注。


荒漠化威脅人類生存空間


 土地荒漠化是多種自然因素和人岣因素綜合作用的產(chan) 物,對資源和環境構成了嚴(yan) 重威脅,不斷吞噬著我們(men) 的生存空間。據統計,目前全世界約有1/4的土地麵積、上百個(ge) 國家和地區的人受到荒漠化的危害。聯合國公布的數據顯示,全球每年因土地荒漠化造成的經濟損失超過420億(yi) 美元,而且荒漠化正以每年5萬(wan) ~7萬(wan) 平方千米的速度擴大。


 自20世紀30年代以來,很多國家開始防沙治沙,先後實施了一批規模和投入都很巨大的防沙治沙林業(ye) 生態工程。如美國,1934年實施的大草原各州林業(ye) 工程;蘇聯1948年開始實施的斯大林改造大自然計劃;非洲從(cong) 1970年開始實施的綠色壩工程等。


 我國是世界上受到土地荒漠化危害最為(wei) 嚴(yan) 重的國家之一,同時也是最重視荒漠化治理的國家之一。從(cong) 20世紀五六十年代開始,我國防沙冶沙領域的專(zhuan) 家針對不同區域沙害特點,研究出了一係列固沙造林技術和沙漠化土地開發治理措施。


各種沙障齊上陣


 在荒漠化防治過程中,栽植防風固沙林是一項最持續有效的風沙危害治理措施。但是,在幹旱缺水的地區,生物措施經常無法實行,強行應用植物冶沙,不但起不到防沙治沙的作用,反而會(hui) 大量消耗地下水,成為(wei) 植被退化、土壤風蝕、環境惡化的隱性因素。


 現在使用的防風固沙措施中,工程技術措施是不可替代的防治措施之一。工程治沙技術通常也稱為(wei) 機械固沙,是采用各種工程手段防治風沙危害的技術體(ti) 係。工程治沙技術中,機械沙障固沙最為(wei) 普及,主要是通過建設各種工程設施,對風沙起到固、阻、輸、導的作用,以達到減輕風沙危害的目的。


 沙障材料則是機械固沙的基礎。一般設置沙障的材料多為(wei) 就地取材,如黏土、麥草、蘆葦、秸稈、礫石、磚瓦及樹枝等。但在實際應用中,這些材料的分布具有明顯的地域性。一些資源匱乏的沙區基本無法找到這些材料,也使得就地取材製作沙障的方法無法實施。此外,麥草、秸稈、蘆葦等植物性沙障材料,雖然防風固沙效果不錯,但因材料本身容易分解腐爛,固沙功能持續性較短,所以後期還需要定期更新才能保證防風固沙效果,耗費大量的人力、物力和財力。


 近些年來,隨著化工行業(ye) 的發展,聚酯(滌綸)纖維、聚酰胺(尼龍)纖維、PVC沙袋、PP、PE網等材料逐漸成為(wei) 了沙障製造的新選擇。這些材料使用方便、見效快、造價(jia) 較低,因此逐步取代了以往的生物沙障材料,被用於(yu) 幹旱、半幹旱沙區公路邊坡防護等特定地域來防沙治沙。新疆阿克塞縣就在2016年應用了12平方千米尼龍網格沙障;甘肅省張掖市臨(lin) 澤縣也在2015 年應用了約14平方千米尼龍網格沙障及PE阻沙網進行固沙。


 但是,不論是尼龍網、PE阻沙網,還是PVC沙袋,它們(men) 在發揮出巨大防護效益的同時,也給環境治理帶來了一些別的麻煩。這些材料無法降解,會(hui) 在環境因素作用下逐漸老化崩解成較小的碎片,這些碎片進入土壤後無法被回收,會(hui) 造成土壤、大氣和水體(ti) 等的汙染。這種“邊防治邊汙染”的缺點,使其在防沙治沙的工作中受到極大限製。


聚乳酸纖維優(you) 勢明顯


 在研究人員的各種嚐試下,聚乳酸纖維進入了大家的視野。聚乳酸是由木薯、玉米以及秸稈纖維素等生物質原料經微生物發酵、聚合後形成的高分子材料。雖然聚乳酸也是一種高分子合成材料,但它同時具備了植物來源性及完全生物可降解性兩(liang) 個(ge) 特征,能夠在自然界中完全降解循環,對環境不會(hui) 造成任何負麵影響。


 聚乳酸材料的發展,為(wei) 高分子聚合材料在防沙治沙領域的應用開辟了一條新的道路。現在,研究者們(men) 已經開始鋪設聚乳酸纖維沙袋沙障,並取得了較好的防沙治沙效果。新型可降解聚乳酸纖維治沙技術也成為(wei) 了我國具有自主知識產(chan) 權的防沙治沙成果。


 聚乳酸纖維沙袋沙障以聚乳酸纖維織物為(wei) 沙袋基本材料,向裏麵填充沙土後就成為(wei) 了沙障障體(ti) ,因此可以在荒漠區域進行現場填充,這也使得沙障的運輸更為(wei) 便捷,鋪設更加方便。


 聚乳酸纖維不僅(jin) 可生物降解,與(yu) 天然纖維及其他化學纖維相比較,更具有卓越的抗紫外線老化性能。試驗結果表明,聚乳酸纖維沙袋沙障的保存年限可達到8年以上,是傳(chuan) 統沙障保留時間的2~3倍。


 此外,聚乳酸沙袋沙障的鋪設類型、規格靈活多變,可按照固、阻、輸等不同防護目的,形成因地適沙的完整的防沙治沙技術體(ti) 係。近些年的實驗證明,聚乳酸纖維沙袋沙障可以滿足一般環境條件下對機械沙障防風固沙效益的需求。在條件適宜的地區,還具有較好的植被恢複效果。同時,由於(yu) 聚乳酸纖維障體(ti) 材料有較好的彈性,障體(ti) 與(yu) 地麵,的貼合度高,結構穩定性好,在抗障體(ti) 掏蝕等方麵具有獨特優(you) 勢。


國內(nei) 多地應用效果佳


 經過十多年的發展,聚乳酸纖維沙袋沙障已被廣泛應用於(yu) 內(nei) 蒙古自治區烏(wu) 蘭(lan) 布和沙漠、庫布其沙漠、毛烏(wu) 素沙地、呼倫(lun) 貝爾沙地及青海柴達木盆地等不同自然環境條件的地方,並取得了較好的防風固沙效果。這對全世界的荒漠化治理都有著極佳的示範推廣應用價(jia) 值。


  目前,我國聚乳酸纖維沙袋沙障已經形成了一套因地適沙的完整防沙治沙技術體(ti) 係,並產(chan) 出了一係列相關(guan) 專(zhuan) 利、專(zhuan) 著和鑒定成果等。 


 作為(wei) 纖維行業(ye) 的領軍(jun) 企業(ye) ,恒天集團已將聚乳酸作為(wei) 重點發展的新材料之一,目前正在進行聚乳酸全產(chan) 業(ye) 鏈布局。恒天集團旗下的恒天長江生物材料公司經過8年的研發和實踐,現已成功開發出具有獨立知識產(chan) 權的熔體(ti) 直紡核心技術,成功建成並運營了世界第一條萬(wan) 噸級聚乳酸纖維生產(chan) 線和第一條聚乳酸熱黏合無紡布生產(chan) 線。聚乳酸沙障的大規模推廣應用,還將繼續帶動聚乳酸產(chan) 業(ye) 的大力發展。




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