CN110978697A - 一种转光膜、多层转光膜及其多层转光膜制备方法 - Google Patents

一种转光膜、多层转光膜及其多层转光膜制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及薄膜及其制备方法，具体为一种转光膜、多层转光膜及其多层转光膜制备方法；所述转光膜层包括按重量百分比计的转光剂15％～18％，有机载体60％～65％，光稳定剂10％～13％和抗氧化剂12％～16％；所述薄膜本体包括薄膜基体60％～75％、光稳定剂12％～20％和抗氧化剂10％～20％；本发明提供的方法，通过转光剂的添加能够将阳光中的紫外光中的绿光转换为红光，促进植物对于氮、磷、钾、锌等营养元素的吸收，提高叶片中的光合作用产物含量升高，促进作物生长，同时起到减少病虫害的作用。

Description

一种转光膜、多层转光膜及其多层转光膜制备方法
技术领域
本发明涉及薄膜及其制备方法，具体为一种转光膜、多层转光膜及其多层转光膜制备方法。
背景技术
光膜是一种通过添加转光剂来实现光转换的薄膜，它能将对植物生长有害的紫外光转换成对作物有用的蓝紫光及红橙光，或将植物不吸收的绿光和黄绿光转换成红光。即通过改变透过转光膜的光质，促进植物对氮、磷、钾、锌等营养元素的吸收，提高叶片中的光合作用产物含量升高，促进作物生长，同时起到减少病虫害的作用。
目前市面上的进行应用的转光膜都是单层膜，即在原有的材料集体上通过添加转光剂形成的单层膜，这种膜在力学性能以及在转光效果上还具有一定的缺陷。
发明内容
为了解决以上的技术问题，本发明提供一种转光膜；
本发明是这样实现的：
2.一种转光膜，包括薄膜本体和转光膜层，所述转光膜层包括按重量百分比计的转光剂15％～18％，有机载体60％～65％，光稳定剂10％～13％和抗氧化剂12％～16％；所述薄膜本体包括薄膜基体60％～75％、光稳定剂12％～20％和抗氧化剂10％～20％。
进一步的，有机载体包括低密度聚乙烯、线性聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种，薄膜基体包括低密度聚乙烯、线性聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯中的一种或几种与茂金属聚乙烯的混合物。
本发明还提供了一种多层转光膜，以下是技术方案：
一种多层转光膜，包括上述的薄膜本体和至少一层转光膜层，薄膜本体与转光膜层一面贴合；还包括与转光膜层另一面贴合的薄膜内层，薄膜内层包括成型薄膜和涂覆层，成型薄膜按重量百分数计的有机载体、光稳定剂12％～20％和抗氧化剂10％～20％。
进一步的，涂覆层包括水性流滴消雾涂覆液。
进一步的，转光剂的化学组成为Na2+2yM1-x－yZr2O6：xEu2+，其中x的取值范围为0.01≤x≤0.2，y的取值范围为-0.5≤y≤0.5。
进一步的，光稳定剂包括水杨酸苯酯、水杨酸对叔丁基苯酯、间苯二酚但苯甲酸酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、双酚A双水杨酸酯、2-羟基-4-甲氧基-二苯甲酮-5-磺酸、(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯中的一种或几种。
进一步的，抗氧化剂包括抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2246、抗氧剂300、抗氧剂330、抗氧剂3114、抗氧剂245、2,6-二叔丁基对甲酚、2,4,6-三叔丁基苯酚中的一种或几种。
本发明还提供了一种制备方法，用于制备多层转光膜，以下是技术方案：
一种多层转光膜制备方法，将计量后的上述的薄膜本体、转光膜层和成型薄膜进行混合，将混合后的物料进入至多层共挤出机熔融挤出成型，后使用水性流滴消雾涂覆液对内层进行涂覆成型。
进一步的，挤出成型的薄膜进行吹胀作业形成筒状薄膜或膜泡，对筒状薄膜或膜泡进行冷却后将空气排净，并对薄膜表面进行电晕处理。
进一步的，融融温度为180～190℃，薄膜吹胀比为1：3～5，所述薄膜牵引比为1：7～15。
上述方案的有益效果：
本发明提供的方法，通过转光剂的添加能够将阳光中的绿光转换为红光，促进植物对于氮、磷、钾、锌等营养元素的吸收，提高叶片中的光合作用产物含量升高，促进作物生长，同时起到减少病虫害的作用。并且，本发明提供的转光膜为多层结构能够在转光作业的基础之上还具有较好的抗撕裂强度和抗穿刺强度，具有力学性能好、熔点低、低温热封性能好、热封强度高、光学性能好、薄膜抗黏性及针刺性好等特点。从而降低了高结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能，透明性和表面光泽性好，化学稳定性良好，抗老化和耐臭氧强度好，无毒性。
涂覆用水性流滴消雾涂覆液形成一层高透明的亲水涂层，使薄膜具备优良的流滴消雾功能。因为涂层与聚乙烯薄膜表面有较强的结合力及优良的抗老化性能，使涂覆后的农膜的流滴消雾功能与农膜自身使用寿命同步，按市面销售涂覆膜常规操作扣棚后，涂覆层在12小时内形成透明水膜如镜面效果，长期使用棚内不挂滴。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明结构示意图；
100、外层；200、次外层；300、中层；400、次内层；500、内层。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
一种转光膜，包括薄膜本体和转光膜层，所述转光膜层包括按重量百分比计的转光剂15％～18％，有机载体60％～65％，光稳定剂10％～13％和抗氧化剂12％～16％；所述薄膜本体包括薄膜基体60％～75％、光稳定剂12％～20％和抗氧化剂10％～20％。
一种多层转光膜，包括上述的薄膜本体和至少一层转光膜层，薄膜本体与转光膜层一面贴合；还包括与转光膜层另一面贴合的薄膜内层，薄膜内层包括成型薄膜和涂覆层，成型薄膜按重量百分数计的有机载体、光稳定剂12％～20％和抗氧化剂10％～20％。
一种多层转光膜制备方法，将计量后的上述的薄膜本体、转光膜层和成型薄膜进行混合，将混合后的物料进入至多层共挤出机熔融挤出成型，后使用水性流滴消雾涂覆液对内层进行涂覆成型。
转光剂的制备方包括：
(1)以NaCO3、MgCO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3、ZrO2和Eu2O3为原料，按照化学式Na2+ 2yM1-x-yZr2O6：xEu2+的化学计量比称取各原料，其中x的取值范围为0.01≤x≤0.2，y的取值范围为-0.5≤y≤0.5；(2)将步骤(1)获得的原料在玛瑙研钵中充分研磨后混合均匀；(3)将步骤(2)获得的混合物放入刚玉坩埚中，然后将刚玉坩埚和混合物一起放入高温管式炉中进行灼烧，灼烧温度为1000-1400℃，灼烧时间为3-6小时，灼烧完成后样品随炉降温至室温，最后取出获得烧结体；(4)将步骤(3)获得的烧结体进行球磨粉碎，然后用蒸馏水洗涤烘干，即得转光剂。
实施例一
参阅图1，图1为本发明提供的一种多层转光膜，如图1所示，
薄膜为五层结构，包括薄膜本体即外层以及薄膜内层，在薄膜本体与薄膜内层之间设置有三层转光膜层。
在本实施例中，薄膜本体包括按重量百分比计的薄膜基体75％，光稳定剂12％和抗氧化剂13％，其中薄膜基体为低密度聚乙烯，光稳定剂为水杨酸苯酯，抗氧化剂为抗氧剂168。
在本实施例中，三层转光膜层的组分都相同，主要由按重量百分比计有机载体60％，转光剂15％，光稳定剂10％，抗氧化剂12％组成；其中有机载体为低密度聚乙烯，转光剂的化学组成为Na2Mg0.98Zr2O6：0.02Eu2+，光稳定剂为水杨酸苯酯，抗氧化剂为抗氧剂168。
按上述配方，经过计量后分别混合均匀，分别加入料斗，进入挤出机，于180℃熔融、挤出、造粒制成功能性母粒；经多层共挤出机于180℃熔融挤出，然后进入环形共挤模头形成五层薄膜挤出，从模头中心的冷却风管吹入压缩空气，将薄膜吹胀成筒状薄膜或膜泡，薄膜的吹胀比1：3。经内部和外部空气冷却，薄膜的冷凝线高度为200mm，然后进入人字夹板将棚膜泡内的空气排净；薄膜的牵引比1：7；然后进行薄膜表面电晕处理使薄膜的润湿张力提高到大于38达因/平方厘米，再用涂覆液进行外层涂覆、加热烘干固化、折叠。
实施例二
薄膜为五层结构，包括薄膜本体即外层以及薄膜内层，在薄膜本体与薄膜内层之间设置有三层转光膜层。
在本实施例中，薄膜本体包括按重量百分比计的薄膜基体65％，光稳定剂13％和抗氧化剂16％，其中薄膜基体为线性聚乙烯，光稳定剂为水杨酸对叔丁基苯酯，抗氧化剂为抗氧剂330。
在本实施例中，三层转光膜层的组分都相同，主要由按重量百分比计有机载体65％，转光剂18％，光稳定剂13％，抗氧化剂16％组成；其中有机载体为线性聚乙烯，转光剂为Na3Mg0.499Zr2O6：0.001Eu2+，光稳定剂为2，4-二羟基二苯甲酮，抗氧化剂为抗氧剂330。
按上述配方，经过计量后分别混合均匀，分别加入料斗，进入挤出机，于185℃熔融、挤出、造粒制成功能性母粒；经多层共挤出机于185℃熔融挤出，然后进入环形共挤模头形成五层薄膜挤出，从模头中心的冷却风管吹入压缩空气，将薄膜吹胀成筒状薄膜或膜泡，薄膜的吹胀比1：5。经内部和外部空气冷却，薄膜的冷凝线高度为250mm，然后进入人字夹板将棚膜泡内的空气排净；薄膜的牵引比1：9；然后进行薄膜表面电晕处理使薄膜的润湿张力提高到大于38达因/平方厘米，再用涂覆液进行外层涂覆、加热烘干固化、折叠。
实施例三
薄膜为五层结构，包括薄膜本体即外层以及薄膜内层，在薄膜本体与薄膜内层之间设置有三层转光膜层。
在本实施例中，薄膜本体包括按重量百分比计的薄膜基体62％，光稳定剂11％和抗氧化剂14％，其中薄膜基体为高密度聚乙烯，光稳定剂为间苯二酚但苯甲酸酯，抗氧化剂为抗氧剂3114。
在本实施例中，三层转光膜层的组分都相同，主要由按重量百分比计有机载体62％，转光剂16％，光稳定剂11％，抗氧化剂14％组成；其中有机载体为高密度聚乙烯，转光剂为Na2Ca0.96Zr2O6：0.04Eu2+，光稳定剂为间苯二酚但苯甲酸酯，抗氧化剂为抗氧剂3114。
按上述配方，经过计量后分别混合均匀，分别加入料斗，进入挤出机，于190℃熔融、挤出、造粒制成功能性母粒；经多层共挤出机于190℃熔融挤出，然后进入环形共挤模头形成五层薄膜挤出，从模头中心的冷却风管吹入压缩空气，将薄膜吹胀成筒状薄膜或膜泡，薄膜的吹胀比1：5。经内部和外部空气冷却，薄膜的冷凝线高度为250mm，然后进入人字夹板将棚膜泡内的空气排净；薄膜的牵引比1：15；然后进行薄膜表面电晕处理使薄膜的润湿张力提高到大于38达因/平方厘米，再用涂覆液进行外层涂覆、加热烘干固化、折叠。
对比例
将不使用膜种植的黄瓜、使用试售膜的黄瓜、使用实施例1多层转光膜的黄瓜、使用实施例2多层转光膜的黄瓜和使用实施例3多层转光膜的黄瓜，进行黄瓜生长指标试验。随机选出20株样本参数接近的生菜，重复3次。育苗后65天，试验数据下表1。
表1:
Figure BDA0002282226900000081
Figure BDA0002282226900000091
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种转光膜，其特征在于，包括薄膜本体和转光膜层，所述转光膜层包括按重量百分比计的转光剂15％～18％，有机载体60％～65％，光稳定剂10％～13％和抗氧化剂12％～16％；所述薄膜本体包括薄膜基体60％～75％、光稳定剂12％～20％和抗氧化剂10％～20％；
所述薄膜本体和至少一层转光膜层，所述薄膜本体与所述转光膜层一面贴合；还包括与所述转光膜层另一面贴合的薄膜内层，所述薄膜内层包括成型薄膜和涂覆层，所述涂覆层包括水性流滴消雾涂覆液；
所述转光剂的化学组成为Na2+2yM1-x－yZr2O6：xEu2+，其中x的取值范围为0.01≤x≤0.2，y的取值范围为-0.5≤y≤0.5。
2.根据权利要求1所述的转光膜，其特征在于，所述有机载体包括低密度聚乙烯、线性聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种，所述薄膜基体包括低密度聚乙烯、线性聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯中的一种或几种与茂金属聚乙烯的混合物。
3.根据权利要求2所述的多层转光膜，其特征在于，所述光稳定剂包括水杨酸苯酯、水杨酸对叔丁基苯酯、间苯二酚但苯甲酸酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、双酚A双水杨酸酯、2-羟基-4-甲氧基-二苯甲酮-5-磺酸、(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯中的一种或几种。
4.根据权利要求2所述的多层转光膜，其特征在于，所述抗氧化剂包括抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2246、抗氧剂300、抗氧剂330、抗氧剂3114、抗氧剂245、2,6-二叔丁基对甲酚、2,4,6-三叔丁基苯酚中的一种或几种。
5.一种多层转光膜制备方法，其特征在于，将计量后的权利要求1所述的薄膜本体、转光膜层和成型薄膜进行混合，将混合后的物料进入至多层共挤出机熔融挤出成型，后使用水性流滴消雾涂覆液对内层进行涂覆成型。
6.根据权利要求5所述的多层转光膜制备方法，其特征在于，对所述挤出成型的薄膜进行吹胀作业形成筒状薄膜或膜泡，对所述筒状薄膜或膜泡进行冷却后将空气排净，并对薄膜表面进行电晕处理。
7.根据权利要求6所述的多层转光膜制备方法，其特征在于，所述融融温度为180～190℃，所述薄膜吹胀比为1：3～5，所述薄膜牵引比为1：7～15。
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