CN115517125A - 涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜及其制备方法 - Google Patents
涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于农膜制备技术领域,具体的涉及一种涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜及其制备方法。包括内层、次内层、中层、次外层、外层和涂覆层;其中内层为防尘耐老化层,次内层为保温耐老化层,中层为阻隔高保温层,次外层为转光层,外层为耐老化层,涂敷层为长效流滴消雾层。本发明所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,透光率92%以上,雾度11.5%以下;红外线透过率小于28%,显著提高了棚室夜间的保温性能;扣膜600天时温室内外光强度比值依然大于88%;防尘功能使透光率每年衰减率小于1.1%;流滴消雾功能持续期为7年以上。
Description
技术领域
本发明属于农膜制备技术领域,具体的涉及一种涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜及其制备方法。
背景技术
当前,我国聚烯烃农用棚膜产量和消费量已经位居世界前列,而且多功能性高端农用棚膜的市场发展速度每年正在以两位数增长。现在市场上存在的温室覆盖材料功能性棚膜的组成主要有两种类型。
一种是通过膜内添加转光剂、防尘剂、保温剂及各种表面活性剂制备转光防尘高保温流滴消雾棚膜,通过膜中的表面活性剂的逐渐淅出达到流滴消雾的功能,这种内添加型棚膜流滴持效期通常只有4~6个月,满足不了现代高效农业发展的需要。
另一种是将无机类溶胶掺混少量的有机胶液制成涂覆液,将经过电晕处理的聚烯烃基材浸渍在涂覆液中,使其在膜的内表面形成一层无机涂覆层,其机理是涂覆层具有亲水性,可迅速将棚内水蒸汽吸附到膜表面,从而实现流滴消雾功能。该方法的优点是无机涂层不随水流失,流滴消雾持效期可与膜的寿命同步。但是,目前在实现长效、长寿命棚膜中附加上防尘、调光转光、高保温的综合功能协同方面还比较落后。市场上的防尘功能和转光功能的棚膜,防尘、转光、高保温及流滴消雾功能不能协同共存,功能只具备一种或两种。
专利2018115586536中公开了一种高防尘长效转光五层共挤大棚膜及其制备方法,所述的大棚膜包括外层、次外层、中层、次内层和内层,外层和次外层是大棚膜的流滴层,中层是大棚膜的保温层,内层和次内层是大棚膜的长寿层;其中,在次内层中添加转光母料,内层中添加防尘母料。上述专利所述的生产工艺是内添加型,其通过膜内添加转光剂、防尘剂、保温剂及各种表面活性剂制备转光防尘高保温流滴消雾棚膜,通过膜中的表面活性剂的逐渐淅出达到流滴消雾的功能,这种内添加型棚膜流滴持效期通常只有4~6个月,满足不了现代高效农业发展的需要。对于棚膜来说,流滴消雾性能持效期长与膜的寿命同步,并具有高透光、高保温、防尘、精准调光转光的功能是评价一款棚膜产品质量与性能优劣的主要指标。
为解决现有技术中存在的问题,急需开发综合功能全面、质量可靠的棚膜。在品质农业和绿色农业的推动下,高端功能棚膜市场存在巨大潜力。发明高端综合功能性棚膜,实现超长寿命、精准调光转光,把利用率低的太阳光谱转换为作物需求光谱波段,高效转光已成为功能性农膜的重要指标之一,同时实现高保温、自洁防尘、长效流滴消雾功能,正是本发明研究的课题。
发明内容
本发明的目的是:提供一种涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜。该棚膜具有集防尘、调光转光、高保温、长效流滴消雾期与膜的使用寿命同步的综合功能;本发明同时提供了其制备方法。
本发明所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,包括内层、次内层、中层、次外层、外层和涂覆层;其中内层为防尘耐老化层,以质量百分数计,内层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)15%-25%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)60%-70%、耐老化母料6%-12%、防尘母料3%-8%;次内层为保温耐老化层,以质量百分数计,次内层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)78%-87%、耐老化母料5%-10%、阻隔保温母料6%-12%;中层为阻隔高保温层,以质量百分数计,中层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)75%-85%、耐老化母料5%-10%、阻隔保温母料8%-15%;次外层为转光层,以质量百分数计,次外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)25%-31%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)20%-25%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)30%-40%、转光母料6%-12%、耐老化母料3%-5%;外层为耐老化层,以质量百分数计,外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)20%-28%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)65%-75%、耐老化母料5%-8%;涂敷层为长效流滴消雾层。
其中:
次内层原料中的乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)的VA含量为12%,熔融指数(MI)为0.5g/10min。
中层原料中的乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)的VA含量为14%-18%,熔融指数(MI)为0.25-0.37g/10min。
优选的,乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)是埃克森美孚公司生产的FL00012、FL00014、FL00018,及韩华生产的2050或北京有机化工生产的14/0.7牌号中的任何一种或两种。
所述的涂覆层为包含无机类铝溶胶、硅溶胶和有机混合胶液制成的涂覆液干物质。
以质量百分数计,所述的涂覆层由以下原料组成:涂覆液原液6%-8%、去离子水92%-90%;涂覆液原液为TG-150或TF-820G中的任意一种;其中TG-150的生产厂家为日本竹本油脂株式会社,TF-820G的生产厂家为临安绿源公司。
所述的内层、次内层、中层、次外层和外层采用的原料的具体参数如下所示:
低密度聚乙烯(LDPE)的密度为0.920-0.923g/cm3,熔融指数(MI)为0.2-1.0g/10min;优选的,低密度聚乙烯(LDPE)为中海壳牌生产的2420D、2426F或埃克森生产的LD165中的任何一种或两种。
线性低密度聚乙烯(LLDPE)的密度为0.918-0.926g/cm3,熔融指数(MI)为0.8-1.0g/10min;优选的,线性低密度聚乙烯(LLDPE)是埃克森美孚公司生产的1001AV、天津联碳生产的9085或上海赛科生产的0209AA牌号中的任何一种。
茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE)的密度为0.916-0.922g/cm3,熔融指数(MI)为0.2-1.0g/10min;优选的,茂金属线性低密度聚乙烯是埃克森美孚公司生产的2010MA、2005MC、XP6056 ML、XP6026 ML或菲利普雪弗隆公司生产的D139牌号中的任何一种或两种以上。
优选的,所述的防尘母料为市售产品天津理研公司生产的牌号EFT997;或者马来酸酐接枝型防尘母料,生产厂家为吉林百恩塑胶科技公司,牌号为BE-10F。
以质量百分数计,所述耐老化母料由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)42%-45%、线性低密度聚烯(LLDPE)37%-40%、光稳定剂12%-15%、抗氧剂2%-3%。
其中:所述耐老化母料中的低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为2.0g/10min,优选齐鲁石化生产的2102TN00或大庆石化生产的2426H牌号中的任何一种;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为2.0g/10min,外观为粉体,优选的,线性低密度聚乙烯(LLDPE)是齐鲁石化生产7042或天联化生产1820牌号中的任何一种;光稳定剂为受阻胺类光稳定剂,优选的,受阻胺类光稳定剂为HALS944、HS-625、T-69或XT-100中的至少一种,HALS944(简称944)、XT-100的生产厂家为巴斯夫公司,HS-625、T-69的生产厂家为北京天罡公司;抗氧剂为受阻酚类与亚磷酸酯类复合型,优选的,抗氧剂为B215或B225中的任意一种;B215或B225的生产厂家均为天津利安隆公司。
所述的耐老化母料的制备方法为:将低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、光稳定剂以及抗氧剂按照比例加入密炼机捏合塑化,再经过开炼机喂入单螺杆挤出造粒机,经热切粒、进入风冷干燥,制得耐老化母料。
其中:所述的密炼机温度为125~140℃,塑化时间为15~20分钟,单螺杆挤出造粒机机温度为140~170℃。
以质量百分数计,所述阻隔保温母料由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)18%-25%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)15%-20%、水滑石保温剂50%-60%、偶联剂1.0%-3.0%、润滑剂0.5%-1.5%、分散剂0.5%-1.5%。
其中:所述阻隔保温母料中的低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为2.0g/10min,优选的齐鲁石化生产的2102TN00或大庆石化产2426H牌号中的任何一种;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为2.0g/10min,外观为粉体,优选的,线性低密度聚乙烯(LLDPE)是齐鲁石化产7042或天联化产1820牌号中的任何一种;水滑石保温剂,优选牌号为HTP,日本堺化学公司制造,或丹东协和公司产牌号HT3中的任何一种;偶联剂是钛酸酯或铝酸酯中的任何一种,均为临沂飞腾化工公司生产;润滑剂为河北中尚化工生产的硬脂酸锌或硬酯酸钙其中的两种或任何一种;分散剂为聚乙烯蜡。
所述的阻隔保温母料的制备方法为:将低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、水滑石保温剂、偶联剂、润滑剂以及分散剂按照比例加入密炼机捏合塑化,再经过开炼机喂入单螺杆挤出造粒机,经热切粒、进入风冷干燥,制得阻隔保温母料。
其中:所述的密炼机温度为125~140℃,塑化时间为15~20分钟,单螺杆挤出造粒机温度为140~170℃。
以质量百分数计,所述转光母料由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)42%-52%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)36%-45%、转光剂6%-12%、抗氧剂0.3%-1.0%。
所述转光母料中的低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为2.0g/10min,优选齐鲁石化生产的2102TN00或大庆石化产2426H牌号中的任何一种;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为2.0g/10min,外观为粉体,优选的,线性低密度聚乙烯(LLDPE)是齐鲁石化生产7042或天联化产1820牌号中的任何一种;转光剂优选无机稀土转光剂,无机稀土转光剂为绿转红GTR-650Ⅱ、绿转红GTR-650Ⅲ、紫转蓝VTB-440、紫转红VTR660、红蓝双转光RBI6545、紫转远红VTFR700或绿转远红GTFR708中的任意一种或多种复配,均由湖南西维尔科技公司制造;抗氧剂为受阻酚类与亚磷酸酯类复合型,优选的,抗氧剂为B215或B225中的任意一种;B215或B225的生产厂家均为天津利安隆公司。
优选转光剂的原则是:转光剂激发光谱与地面上的日光光谱相匹配,发射光谱与叶绿素的吸收光谱相匹配。依据作物对光质的需求,叶绿素a-主要吸收波峰为蓝紫光418nm和红光660nm;叶绿素b-主要吸收波峰为蓝光454nm和红光643nm;β-胡萝卜素-主要吸收蓝紫光400nm-500nm。选择一种或多种转光剂,将作物难以吸收的紫外光区290nm-390nm和绿光区500nm-580nm,转换成作物吸收率高的最佳生长作用光谱蓝紫光区400nm-500nm,发射光谱主峰440nm±30nm;红光区600nm-700nm,发射光谱主峰640nm±30nm,使转换后的蓝紫光和红光尽可能多的辐射到棚内,来调节改善棚内光照环境,提高作物的光合效率,达到提质增产的效果。
所述的转光母料的制备方法为:将低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、转光剂以及抗氧剂按照比例加入密炼机捏合塑化,再经过开炼机喂入单螺杆挤出造粒机,经热切粒、进入风冷干燥,制备得到转光母料。
其中:所述的密炼机温度为125~140℃,塑化时间为15~20分钟,单螺杆挤出造粒机温度为140~170℃。
本发明所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,内层、次内层、中层、次外层、外层的厚度比是1:1:1:1:1,涂敷层的涂覆液烘干后的干物质含量>0.18g/m2。
本发明所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,通过配方调整,按分层附加功能,分别在内层中添加防尘母料和耐老化母料,扣棚后内层朝向棚外可以起到自洁防尘、抵抗光热氧化降解,提高耐老化的功能;次内层中采用EVA树脂添加水滑石保温母料和耐老化母料,起到夜间和阴天阻隔红外线向棚外辐射的保温功能,同时抗老化;中层采用高VA含量的EVA树脂添加水滑石保温母料和耐老化母料,主要作用是阻隔远红外线夜间向棚外辐射,降低棚膜的导热系数达到夜间保温的效果,同时具有抵抗光热氧化降解,提高耐老化性能;次外层中添加转光母料和耐老化母料,主要作用是依据作物对光质的需求选择一种或多种转光剂,将作物难以吸收的紫外光和绿光,转换成作物吸收率高的蓝光和红光,满足最佳生长作用光谱,使转换后的红光和蓝光尽可能多的辐射到棚内,来调节改善棚内光照环境,提高作物的光合效率、减少部分虫害,并且能使果蔬增产早熟品质好;外层具有抵抗光热氧化降解的功效,同时与涂覆层粘接。涂敷层是长效流滴消雾层,主要作用是长效消除棚内的雾气提高透光率,有利于农作物的光合作用,并减少农作物病害。
本发明所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜的制备方法:将内层、次内层、中层、次外层和外层的各组份物料分别混合搅拌均匀,加入五层共挤挤出机中,经熔融塑化吹塑、冷却定型、牵引、电晕、涂覆液浸渍、烘干、焊边、剖缝、喷码标识、折叠后得到涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜。
其中:在所述五层共挤机组中,内层、次内层、中层、次外层和外层挤出机温度均为150~200℃,模头温度为190~215℃,烘箱温度为85-102℃,吹胀比为1.5~2.5。
本发明所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,适用于制备农业用覆盖材料。
本发明与专利2017113848794中公开的一种漫散射聚乙烯大棚膜及制备方法相比,专利2017113848794公开的生产工艺是内添加型,其产品各分层功能与本发明完全不同。这是一种高雾度棚膜,雾度大于50%,为降低棚内温度避免灼伤作物设计的;而本发明产品生产工艺是涂覆型、高透光、低雾度的棚膜,雾度低于11.5%,是为提高棚内温度针对喜光喜温的作物设计的。两种膜的功能差异大,无可比之处。
本发明与专利202110191462.6中公开的涂覆型调光防尘高保温长效流滴消雾棚膜及其制备方法相比不同之处:一是本发明采用的生产工艺为五层共挤方法(公开的202110191462.6专利是三层共挤方法),各层功能厚度有差异,其中功能分层精细设计,完全避开了保温剂、防尘剂、涂覆液与转光剂层的负协同效应;二是次内层和中层采用了高保温性能的乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)与水滑石保温剂复合协同方案(公开的202110191462.6专利采用的是聚乙烯树脂),使本发明实施例1的红外线透过率比本申请对比例6(本申请的对比例6与专利202110191462.6实施例1的实质内容相同)显著下降了45%以上;三是本发明设计的转光膜中转光剂含量比202110191462.6膜中的含量增加了20%以上,棚室内外的光强比明显提高促进作物的光合作用,显著提高果实品质和提早成熟。
本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:
(1)本发明所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,其膜的规格宽度为10m以上,厚度为0.08-0.15mm,透光率92%以上,雾度11.5%以下;红外线透过率小于28%,显著提高了棚室夜间的保温性能;扣膜600天时温室内外光强度比值依然大于88%;防尘功能使透光率每年衰减率小于1.1%;流滴消雾功能持续期为7年以上,流滴消雾功能与棚膜的使用寿命同步,完全能满足农民对七年以上使用寿命期温室棚膜各项性能指标的要求,更加节约扣棚成本,更低碳绿色环保。
(2)本发明所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,具有对透过光波调节转换功能,实现作物光照环境的精准优化,根据农作物对光质的需求,叶绿素a-主要吸收波峰为蓝紫光418nm和红光660nm;叶绿素b-主要吸收波峰为蓝光454nm和红光643nm;β-胡萝卜素-主要吸收蓝紫光400nm-500nm。优选转光剂绿转红GTR-650、紫转蓝VTB440和紫转红VTR660复配,使棚膜具有将部分绿光激发光谱500-580nm,转成对植物生长更有益的红光发射光谱650nm、同时将部分紫外光激发光谱290-370nm,转为蓝光发射光谱440nm和红光发射光谱660nm的功能,增强了蓝光和红光的辐照强度,提高了棚内的光照环境和光强比,增强光合效率;加入防尘母料降低了膜面的摩擦系数,使棚膜被风吹雨淋后光亮如新。优选了高保温树脂EVA和保温母料复合,使夜间棚内红外线向外辐射的透过率低,并具有优异的流滴消雾功能,能够消除大棚内的雾气,有利于农作物的光合作用,由于降低了紫外光UVA的辐照强度,减少了农作物病虫害,减少了农药的使用量,且能使果蔬早熟、增产、品质好,适用于覆盖栽培各种农作物。
(3)本发明所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜的制备方法,科学合理的分层布局功能,避开各种功能母料和涂覆液的负协同作用,质量稳定可靠,操作简单易行。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例1所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,包括内层、次内层、中层、次外层、外层和涂覆层;其中内层为防尘耐老化层,以质量百分数计,内层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)15%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)67%、耐老化母料10%、防尘母料8%;次内层为保温耐老化层,以质量百分数计,次内层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)80%、耐老化母料10%、阻隔保温母料10%;中层为阻隔高保温层,以质量百分数计,中层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)75%、耐老化母料10%、阻隔保温母料15%;次外层为转光层,以质量百分数计,次外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)25%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)25%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)35%、转光母料12%、耐老化母料3%;外层为耐老化层,以质量百分数计,外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)20%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)75%、耐老化母料5%;涂敷层为长效流滴消雾层,以质量百分数计,所述的涂覆层由以下原料组成:涂覆液原液8%、去离子水92%。
内层原料中:低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D,中海壳牌制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号2010MC,埃克森美孚制造;耐老化母料(自制);防尘母料牌号为EFT997,天津理研公司制造。
内层原料中所述耐老化母料包括:低密度聚乙烯(LDPE)42%、粉状线性低密度聚烯(LLDPE)40%、光稳定剂15%、抗氧剂3%;其中:低密度聚乙烯(LDPE)的牌号2102TN00,齐鲁石化制造;粉状低密度线性聚乙烯(LLDPE)的牌号7042,齐鲁石化制造;光稳定剂的牌号为HALS944,巴斯夫公司制造;抗氧剂的牌号为B225,天津利安隆公司制造。
所述的耐老化母料的制备方法为:将低密度聚乙烯(LDPE)2102TN00、粉状线性低密度聚烯(LLDPE)7042、光稳定剂HALS944以及抗氧剂B225称量准确加入密炼机捏合塑化,再经过开炼机喂入单螺杆挤出造粒机,经热切粒、进入风冷干燥,制得耐老化母料。
其中:密炼机温度136±1℃,塑化时间19±1分钟,开炼机与单螺杆造粒机各段温度140~170℃(其中一区170℃,二区160℃,三区140℃)。
次内层为保温耐老化层,次内层原料中乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA),VA含量12%,熔融指数(MI)为0.5g/10min,牌号FL00012,埃克森生产。
次内层中所述耐老化母料的原料组成和制备方法与内层相同。
以质量百分数计,次内层中所述阻隔保温母料由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)20%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)16%、水滑石保温剂60%、偶联剂2.0%、润滑剂1.0%、分散剂1.0%;其中:低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为2.0g/10min,齐鲁石化生产的牌号2102TN00;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为2.0g/10min,外观为粉体,是齐鲁石化产牌号7042;水滑石保温剂,牌号为HTP,日本堺化学公司制造;偶联剂是铝酸酯,为临沂飞腾化工公司生产;润滑剂为河北中尚化工生产的硬脂酸锌和硬质酸钙以质量比为1:1复配的两者的混合物;分散剂为聚乙烯蜡。
所述的阻隔保温母料的制备方法为:
将低密度聚乙烯(LDPE)2102TN00、线性低密度聚乙烯(LLDPE)7042、水滑石保温剂HTP、铝酸酯偶联剂、硬脂酸锌和硬脂酸钙混合润滑剂以及聚乙烯蜡分散剂按照计量准确加入密炼机捏合塑化,再经过开炼机喂入单螺杆挤出造粒机,经热切粒、进入风冷干燥,制得阻隔保温母料备用。
其中,所述的密炼机温度137±1℃,塑化时间19±1分钟,各段温度140~170℃(其中一区170℃,二区160℃,三区140℃)。
中层原料中乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA),VA含量17.5%,熔融指数(MI)为0.37g/10min,牌号FL00018,埃克森美孚生产;中层中的耐老化母料的原料组成和制备方法与内层相同;中层中的阻隔保温母料的原料组成和制备方法与次内层相同。
次外层原料中:低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D中海壳牌制造;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为0.85g/10min,牌号9085天津联化生产;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML埃克森美孚制造。
以质量百分数计,次外层中所述转光母料由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)50%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)39.5%、转光剂10%、抗氧剂0.5%;其中:低密度聚乙烯(LDPE)2102TN00齐鲁石化制造;粉状线性低密度聚乙烯(LLDPE)7042齐鲁石化制造;转光剂为绿转红GTR-650Ⅱ与GTR-650Ⅲ及紫转红VTR660和紫转蓝VTB440按照质量比(3:3:3:1)复配,湖南西维尔科技公司制造,抗氧剂B225天津利安隆制造。
所述的转光母料的制备方法为:将低密度聚乙烯(LDPE)2102TN00、粉状线性低密度聚乙烯(LLDPE)7042、转光剂绿转红GTR-650Ⅱ与GTR-650Ⅲ及紫转红VTR660和紫转蓝VTB440的复配物,以及抗氧剂B225准确计量加入密炼机捏合塑化,再经过开炼机喂入单螺杆挤出造粒机,经热切粒、进入风冷干燥,制得转光母料备用。
其中,所述的密炼机温度137±1℃,塑化时间20分钟,各段温度140~170℃(其中一区170℃,二区160℃,三区140℃)。
次外层中的耐老化母料的原料组成和制备方法与内层相同。
外层原料中:低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D中海壳牌制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号2010MA、质量占比25%,熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML、质量占比50%,埃克森美孚制造;耐老化母料(自制),所述耐老化母料的原料组成和制备方法与内层相同。
所述的涂覆层为包含无机类铝溶胶、硅溶胶和有机混合胶液制成的涂覆液干物质。
所述的涂覆层中涂覆液原液牌号为TG-150,日本竹本油脂株式会社生产。
将称量好的涂覆液原液加入不锈钢罐后,再加入去离子水,搅拌均匀,静置20分钟后泵入挂液槽待用,涂覆层干物质含量为0.20g/m2。
本实施例1所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜的制备方法为:将内层、次内层、中层、次外层和外层的各组份物料分别混合搅拌均匀,加入五层共挤挤出机中,经熔融塑化吹塑、冷却定型、牵引、电晕、涂覆液浸渍、烘干、焊边、剖缝、喷码标识、折叠后得到涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜。
制备得到的产品规格为12000/0.12mm;内层、次内层、中层、次外层和外层的层厚比1:1:1:1:1;吹涨比1.7。五层共挤机组中,所述内层、次内层、中层、次外层和外层挤出机温度均为150~200℃,机颈、模头、模头底和模环温度为200~215℃;烘箱各区温度为85-102℃。
表1实施例1制备工艺条件
本实施例1制备得到的涂覆型调光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,透光率为92.3%,雾度为10.7%,流滴消雾防尘功能持续期为7年。加入转光剂GTR650,使棚膜具有将部分绿光激发光谱580nm,转化成对植物生长更有益的红光发射光谱650nm的功能,提高了棚内的光照环境,从而提高作物糖度和维生素C含量品质,着色好,产量高;加入防尘母料使棚膜表面摩擦系数降为0.15,被风吹雨洗后光亮如新,透光率下降不明显;添加了高保温树脂EVA和保温母料,使夜间棚内红外线向外辐射的透过率低,夜间最低温度相比对比例3-4有所提高。实施例1制备的棚膜2018年10月已经在莱芜方下镇卢家庄和高庄山东农大试验基地大田应用示范,种植草莓(甜宝)产量增加25.6%,提前10天采摘,果实品质好。本实施例1制备得到的棚膜经专家测产评价确定为草莓专用膜。
实施例2
本实施例2所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,包括内层、次内层、中层、次外层、外层和涂覆层;其中内层为防尘耐老化层,以质量百分数计,内层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)25%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)60%、耐老化母料10%、防尘母料5%;次内层为保温耐老化层,以质量百分数计,次内层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)78%,耐老化母料10%、阻隔保温母料12%;中层为阻隔高保温层,以质量百分数计,中层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)85%,耐老化母料7%、阻隔保温母料8%;次外层为转光层,以质量百分数计,次外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)28%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)23%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)36%、转光母料10%、耐老化母料3%;外层为耐老化层,以质量百分数计,外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)21%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)73%、耐老化母料6%;涂敷层为长效流滴消雾层,以质量百分数计,所述的涂覆层由以下原料组成:涂覆液原液8%、去离子水92%。
内层原料中低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D,中海壳牌制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号2010MC,质量占比30%、埃克森美孚制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML,质量占比30%、埃克森美孚制造;耐老化母料(自制);防尘母料牌号为EFT997,天津理研公司制造。
内层中所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同。
次内层原料中乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA),VA含量12%,熔融指数(MI)为0.5g/10min,牌号FL00012,埃克森生产;次内层中所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同;次内层中所述的阻隔保温母料的原料组份和制备方法与实施例1次内层相同。
中层原料中乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA),VA含量17.5%,熔融指数(MI)为0.37g/10min,牌号FL00018,埃克森美孚生产;所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同;所述的阻隔保温母料的原料组成和制备方法与与实施例1次内层相同。
次外层为转光层,次外层中低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D海壳牌制造;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为0.85g/10min,牌号9085,天津联化生产;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML埃克森美孚制造。
以质量百分数计,次外层中所述转光母料由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)50%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)39.5%、转光剂10%、抗氧剂0.5%;其中:低密度聚乙烯(LDPE)2102TN00齐鲁石化制造;粉状线性低密度聚乙烯(LLDPE)7042齐鲁石化制造;转光剂为绿转红GTR-650Ⅱ与紫转蓝VTB440按照质量比(7:3)复配,湖南西维尔科技公司制造,抗氧剂B225天津利安隆制造。
所述的转光母料的制备方法为:将低密度聚乙烯(LDPE)2102TN00、粉状线性低密度聚乙烯(LLDPE)7042、转光剂为绿转红GTR-650Ⅱ、紫转蓝VTB440的复配物以及抗氧剂B225准确计量加入密炼机捏合塑化,再经过开炼机喂入单螺杆挤出造粒机,经热切粒、进入风冷干燥,制得转光母料备用。
其中,所述的密炼机温度136±1℃,塑化时间19分钟,各段温度140~170℃(其中一区170℃,二区160℃,三区140℃)。
次外层中所述的耐老化母料的原料组份和制备方法与实施例1内层相同。
外层中低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D中海壳牌制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号2010MA、质量占比25%,茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML、质量占比48%,埃克森美孚制造;耐老化母料(自制),所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同。
所述的涂覆层为包含无机类铝溶胶、硅溶胶和有机混合胶液制成的涂覆液干物质。
所述的涂覆层中涂覆液原液牌号为TG-150,日本竹本油脂株式会社生产。
将称量好的涂覆液原液加入不锈钢罐后,再加入去离子水,搅拌均匀,静置20分钟后泵入挂液槽待用,涂覆层干物质含量为0.21g/m2。
本实施例2所述的涂覆型聚烯烃转光光防尘高保温长效流滴消雾棚膜的制备方法为:将内层、次内层、中层、次外层和外层的各组份物料分别混合搅拌均匀,加入五层共挤挤出机中,经熔融塑化吹塑、冷却定型、牵引、电晕、涂覆液浸渍、烘干、焊边、剖缝、喷码标识、折叠后得到涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜。
制备得到的产品规格为12000/0.12mm;内层、次内层、中层、次外层和外层的层厚比1:1:1:1:1;吹涨比1.7。五层共挤机组中,所述内层、次内层、中层、次外层和外层挤出机温度均为150~200℃,机颈、模头、模头底和模环温度为200~215℃;烘箱各区温度为85-102℃。
实施例2工艺条件与表1实施例1相同。
本实施例2制备得到的涂覆型调光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,透光率为92.6%,雾度为10.3%,流滴消雾防尘功能持续期为7年。加入转光剂绿转红GTR-650Ⅱ和紫转蓝VTB440复配,使棚膜具有将部分绿光激发光谱500-580nm,转化成对植物生长更有益的红光发射光谱650nm、同时将部分紫外光激发光谱290-370nm,转为蓝色发射光谱440nm的功能,提高了棚内的光照环境,从而提高茄子花青素含量,着色好,产量高;加入防尘母料使棚膜被风吹雨洗后光亮如新,透光率下降不明显。添加了高保温树脂EVA和保温母料,使夜间棚内红外线向外辐射的透过率低,夜间最低温度相比对比例3-4有所提高。实施例2制备的棚膜2018年10月已经在莱芜方下镇卢家庄和高庄山东农大试验基地大田应用示范,种植的茄子(“黑帅”),增产22.80%,提前11天采摘,果实品质好。本实施例2制备得到的棚膜经专家测产评价确定为茄子专用膜。
实施例3
本实施例3所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,包括内层、次内层、中层、次外层、外层和涂覆层;其中内层为防尘耐老化层,以质量百分数计,内层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)20%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)65%、耐老化母料9%、防尘母料6%;次内层为保温耐老化层,以质量百分数计,次内层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)85%,耐老化母料8%、保温母料7%;中层为阻隔高保温层,以质量百分数计,中层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)83%,耐老化母料8%、保温母料9%;次外层为转光层,以质量百分数计,次外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)27%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)21%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)40%、转光母料8%、耐老化母料4%;外层为耐老化层,以质量百分数计,外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)25%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)67%、耐老化母料8%;涂敷层为长效流滴消雾层,以质量百分数计,所述的涂覆层由以下原料组成:涂覆液原液8%、去离子水92%。
内层中低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D,中海壳牌制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号2010MC,质量占比30%、埃克森美孚制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML,质量占比35%、埃克森美孚制造;耐老化母料(自制);防尘母料牌号为EFT997,天津理研公司制造。
内层所述耐老化母料的组份和制备方法与实施例1内层相同。
次内层中乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA),VA含量12%,熔融指数(MI)为0.5g/10min,牌号FL00012,埃克森生产;次内层中所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同;次内层中所述的阻隔保温母料的原料组成和制备方法与实施例1次内层相同。
中层中乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA),VA含量17.5%,熔融指数(MI)为0.37g/10min,牌号FL00018,埃克森美孚生产;所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同;所述的阻隔保温母料的原料组成和制备方法与与实施例1次内层相同。
次外层中低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D中海壳牌制造;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为0.85g/10min,牌号9085天津联化生产;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML埃克森美孚制造。
以质量百分数计,次外层中所述转光母料由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)50%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)39.5%、转光剂10%、抗氧剂0.5%;其中:低密度聚乙烯(LDPE)2102TN00齐鲁石化制造;粉状线性低密度聚乙烯(LLDPE)7042齐鲁石化制造;转光剂为绿转红GTR-650Ⅱ、紫转蓝VTB440、紫转红VTR660按照质量比(3:1:1)复配,湖南西维尔科技公司制造,抗氧剂B225天津利安隆制造。
所述的转光母料的制备方法为:将低密度聚乙烯(LDPE)2102TN00、粉状线性低密度聚乙烯(LLDPE)7042、转光剂为绿转红GTR-650Ⅱ、紫转蓝VTB440、紫转红VTR660以及抗氧剂B225准确计量加入密炼机捏合塑化,再经过开炼机喂入单螺杆挤出造粒机,经热切粒、进入风冷干燥,制得转光母料备用。
其中,所述的密炼机温度137±1℃,塑化时间20分钟,各段温度140~170℃(其中一区170℃,二区160℃,三区140℃)。
次外层中所述的耐老化母料的原料组份和制备方法与实施例1内层相同。
外层中低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D中海壳牌制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号2010MA、质量占比25%,茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML、质量占比42%,埃克森美孚制造;耐老化母料(自制),所述耐老化母料的原料组份和制备方法与实施例1内层相同。
所述的涂覆层为包含无机类铝溶胶、硅溶胶和有机混合胶液制成的涂覆液干物质。
所述的涂覆层中涂覆液原液牌号为TG-150,日本竹本油脂株式会社生产。
将称量好的涂覆液原液加入不锈钢罐后,再加入去离子水,搅拌均匀,静置20分钟后泵入挂液槽待用,涂覆层干物质含量为0.19g/m2。
本实施例3所述的涂覆型聚烯烃转光光防尘高保温长效流滴消雾棚膜的制备方法为:将内层、次内层、中层、次外层和外层的各组份物料分别混合搅拌均匀,加入五层共挤挤出机中,经熔融塑化吹塑、冷却定型、牵引、电晕、涂覆液浸渍、烘干、焊边、剖缝、喷码标识、折叠后得到涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜。
制备得到的产品规格为12000/0.12mm;内层、次内层、中层、次外层和外层的层厚比1:1:1:1:1;吹涨比1.7。五层共挤机组中,所述内层、次内层、中层、次外层和外层挤出机温度均为150~200℃,机颈、模头、模头底和模环温度为200~215℃;烘箱各区温度为85-102℃。
实施例3工艺条件与表1实施例1相同。
本实施例3制备得到的涂覆型调光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,透光率为92.1%,雾度为10.6%,流滴消雾防尘功能持续期为7年。加入转光剂为绿转红GTR-650Ⅱ、紫转蓝VTB440和紫转红VTR660复配,使棚膜具有将部分绿光激发光谱500-580nm,转成对植物生长更有益的红光发射光谱650nm、同时将部分紫外光激发光谱290-370nm,转为蓝光发射光谱440nm和红光发射光谱660nm的功能,增强了蓝光和红光的辐照强度,提高了棚内的光照环境,提高维生素C含量,着色好,产量高;加入防尘母料使棚膜被风吹雨淋后光亮如新,透光率下降不明显。添加了高保温树脂EVA和保温母料,使夜间棚内红外线向外辐射的透过率低,夜间最低温度相比对比例3-4有所提高。实施例3制备的棚膜2018年10月已经在莱芜方下镇卢家庄和高庄山东农大试验基地大田应用示范,种植的番茄(“先锋4号”)增产21.80%,提前11天采摘,果实口感品质好。本实施例3制备得到的棚膜经专家评价确定为番茄专用膜。
实施例4
本实施例4所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,包括内层、次内层、中层、次外层、外层和涂覆层;其中内层为防尘耐老化层,以质量百分数计,内层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)23%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)65%、耐老化母料8%、防尘母料4%;次内层为保温耐老化层,以质量百分数计,次内层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)84%,耐老化母料8%、阻隔保温母料8%;中层为阻隔高保温层,以质量百分数计,中层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)80%,耐老化母料10%、阻隔保温母料10%;次外层为转光层,以质量百分数计,次外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)29%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)20%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)37%、转光母料9%、耐老化母料5%;外层为耐老化层,以质量百分数计,外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)22%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)70%、耐老化母料8%;涂敷层为长效流滴消雾层,以质量百分数计,所述的涂覆层由以下原料组成:涂覆液原液8%、去离子水92%。
内层中低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D,中海壳牌制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号2010MC,质量占比25%、埃克森美孚制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML,质量占比40%、埃克森美孚制造;耐老化母料(自制);防尘母料牌号为EFT997,天津理研公司制造。
所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同。
次内层中乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA),VA含量12%,熔融指数(MI)为0.5g/10min,牌号FL00012,埃克森生产;次内层中所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同;次内层中所述的阻隔保温母料的原料组成和制备方法与实施例1次内层相同。
中层中乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA),VA含量17.5%,熔融指数(MI)为0.37g/10min,牌号FL00018,埃克森美孚生产;所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同;所述的阻隔保温母料的原料组成和制备方法与与实施例1次内层相同。
次外层中低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D中海壳牌制造;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为0.85g/10min,牌号9085,天津联化生产;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML埃克森美孚制造;所述转光母料的原料组成和制备方法与实施例3次外层相同;所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同。
外层中低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D中海壳牌制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号2010MA、质量占比25%,茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML、质量占比45%,埃克森美孚制造;耐老化母料(自制),所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同。
所述的涂覆层为包含无机类铝溶胶、硅溶胶和有机混合胶液制成的涂覆液干物质。
涂覆液原液牌号为TG-150,日本竹本油脂株式会社生产。
将称量好的涂覆液原液加入不锈钢罐后,再加入去离子水,搅拌均匀,静置20分钟后泵入挂液槽待用,涂覆层干物质含量为0.21g/m2。
本实施例4所述的涂覆型聚烯烃转光光防尘高保温长效流滴消雾棚膜的制备方法为:将内层、次内层、中层、次外层和外层的各组份物料分别混合搅拌均匀,加入五层共挤挤出机中,经熔融塑化吹塑、冷却定型、牵引、电晕、涂覆液浸渍、烘干、焊边、剖缝、喷码标识、折叠后得到涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜。
制备得到的产品规格为12000/0.12mm;内层、次内层、中层、次外层和外层的层厚比1:1:1:1:1;吹涨比1.7。五层共挤机组中,所述内层、次内层、中层、次外层和外层挤出机温度均为150~200℃,机颈、模头、模头底和模环温度为200~215℃;烘箱各区温度为85-102℃。
实施例4工艺条件与表1实施例1相同。
本实施例4制备得到的涂覆型调光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,透光率为92.4%,雾度为11.1%,流滴消雾防尘功能持续期为7年。加入转光剂为绿转红GTR-650Ⅱ、紫转蓝VTB440和紫转红VTR660复配,使棚膜具有将部分绿光激发光谱500-580nm,转成对植物生长更有益的红光发射光谱650nm、同时将部分紫外光激发光谱290-370nm,转为蓝光发射光谱440nm和红光发射光谱660nm的功能,增强了蓝光和红光的辐照强度,提高了棚内的光照环境,提高维生素C含量,着色好,产量高;加入防尘母料使棚膜被风吹雨淋后光亮如新,透光率下降不明显。添加了高保温树脂EVA和保温母料,使夜间棚内红外线向外辐射的透过率低,夜间最低温度相比对比例3-4有所提高。实施例4制备的棚膜2018年10月已经在莱芜方下镇卢家庄和高庄山东农大试验基地大田应用示范,种植的甜椒(“凯特琳”)增产29.70%,提前9天采摘,果实口感品质好。本实施例4制备得到的棚膜经专家评价确定为甜椒专用膜。
实施例5
本实施例5所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,包括内层、次内层、中层、次外层、外层和涂覆层;其中内层为防尘耐老化层,以质量百分数计,内层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)18%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)68%、耐老化母料9%、防尘母料5%;次内层为保温耐老化层,以质量百分数计,次内层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)83%,耐老化母料9%、保温母料8%;中层为阻隔高保温层,以质量百分数计,中层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)77%,耐老化母料10%、保温母料13%;次外层为转光层,以质量百分数计,次外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)27%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)21%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)38%、转光母料9%、耐老化母料5%;外层为耐老化层,以质量百分数计,外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)25%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)68%、耐老化母料7%;涂敷层为长效流滴消雾层,以质量百分数计,所述的涂覆层由以下原料组成:涂覆液原液8%、去离子水92%。
内层中低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D,中海壳牌制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号2010MC,质量占比30%、埃克森美孚制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML,质量占比38%、埃克森美孚制造;耐老化母料(自制);防尘母料牌号为EFT997,天津理研公司制造。
所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同。
次内层中乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA),VA含量12%,熔融指数(MI)为0.5g/10min,牌号FL00012,埃克森生产;次内层中所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同;次内层中所述的阻隔保温母料的原料组份和制备方法与实施例1次内层相同。
中层中乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA),VA含量17.5%,熔融指数(MI)为0.37g/10min,牌号FL00018,埃克森美孚生产;所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同;所述的阻隔保温母料的原料组成和制备方法与实施例1次内层相同。
次外层中低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D中海壳牌制造;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为0.85g/10min,牌号9085,天津联化生产;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML埃克森美孚制造;所述转光母料的原料组成和制备方法与实施例3次外层相同;所述耐老化母料的原料组份和制备方法与实施例1内层相同。
外层中低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D中海壳牌制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号2010MA、质量占比25%,茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML、质量占比43%,埃克森美孚制造;耐老化母料(自制),所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同。
所述的涂覆层为包含无机类铝溶胶、硅溶胶和有机混合胶液制成的涂覆液干物质。
涂覆液原液牌号为TG-150,日本竹本油脂株式会社生产。
将称量好的涂覆液原液加入不锈钢罐后,再加入去离子水,搅拌均匀,静置20分钟后泵入挂液槽待用,涂覆层干物质含量为0.20g/m2。
本实施例5所述的涂覆型聚烯烃转光光防尘高保温长效流滴消雾棚膜的制备方法为:将内层、次内层、中层、次外层和外层的各组份物料分别混合搅拌均匀,加入五层共挤挤出机中,经熔融塑化吹塑、冷却定型、牵引、电晕、涂覆液浸渍、烘干、焊边、剖缝、喷码标识、折叠后得到涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜。
制备得到的产品规格为12000/0.12mm;内层、次内层、中层、次外层和外层的层厚比1:1:1:1:1;吹涨比1.7。五层共挤机组中,所述内层、次内层、中层、次外层和外层挤出机温度均为150~200℃,机颈、模头、模头底和模环温度为200~215℃;烘箱各区温度为85-102℃。
实施例5工艺条件与表1实施例1相同。
本实施例5制备得到的涂覆型调光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,透光率为92.0%,雾度为11.4%,流滴消雾保温防尘功能持续期为7年。加入转光剂为绿转红GTR-650、紫转蓝VTB440和紫转红VTR660复配,使棚膜具有将部分绿光激发光谱500-580nm,转成对植物生长更有益的红光发射光谱650nm、同时将部分紫外光激发光谱290-370nm,转为蓝光发射光谱440nm和红光发射光谱660nm的功能,增强了蓝光和红光的辐照强度,提高了棚内的光照环境,提高维生素C含量,着色好、产量高;加入防尘母料使棚膜被风吹雨淋后光亮如新,透光率下降不明显。添加了高保温树脂EVA和保温母料,使夜间棚内红外线向外辐射的透过率低,夜间最低温度相比对比例3-4有所提高。实施例5制备的棚膜于2018年10月、2019年10月已经在宁夏石嘴山农科院蔬菜研究所试验基地大田应用示范两年与对比例比验证,种植的甜瓜(“羊角蜜”)增产28.30%,提前10-12天采摘,果实糖度高16.7-23.5%,口感品质好。本实施例5制备得到的棚膜经专家评价确定为甜瓜专用膜。
对比例1
本对比例1所述的涂覆型聚烯烃转光高保温长效流滴消雾棚膜,包括内层、次内层、中层、次外层、外层和涂覆层;其中内层为耐老化层,以质量百分数计,内层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)23%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)67%、耐老化母料10%;次内层为保温耐老化层,以质量百分数计,次内层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)80%、耐老化母料10%、阻隔保温母料10%;中层为阻隔高保温层,以质量百分数计,中层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)75%、耐老化母料10%、阻隔保温母料15%;次外层为转光层,以质量百分数计,次外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)25%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)25%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)35%、转光母料12%、耐老化母料3%;外层为耐老化层,以质量百分数计,外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)20%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)75%、耐老化母料5%;涂敷层为长效流滴消雾层,以质量百分数计,所述的涂覆层由以下原料组成:涂覆液原液8%、去离子水92%。
内层为耐老化层,内层原料中:低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D,中海壳牌制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号2010MC,质量占比为30%、埃克森美孚制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML,质量占比为37%、埃克森美孚制造;耐老化母料(自制);耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1相同,不再描述。
此外,次内层、中层、次外层、外层以及涂覆层的原料组成均与实施例1相同。
本对比例1所述的涂覆型聚烯烃转光高保温长效流滴消雾棚膜的制备方法与实施例1相同,不再描述。
本对比例1与实施例1的不同点是内层没有添加防尘母料,棚膜不具有防尘功能,灰尘吸附在棚面上,既是有雨雪冲刷也不干净,直接影响透光率明显下降,12个月透光率降低了4.1%,其它转光、高保温、流滴消雾性能相当。
初始透光率为90.3%,雾度为15.7%,24个月时透光率降低了7.9%。本对比例1与实施例1制备的棚膜2018年10月在莱芜方下镇卢家庄山东农大试验基地做拼接棚对照大田应用试验,种植草莓(甜宝)2019年3月测产与实施例1对照产量减少4.73%,采摘期延后3天;第二茬种植番茄产量比实施例1减少7.16%。
对比例2
本对比例2所述的涂覆型聚烯烃防尘高保温长效流滴消雾棚膜,包括内层、次内层、中层、次外层、外层和涂覆层;其中内层为防尘耐老化层,以质量百分数计,内层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)25%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)60%、耐老化母料10%、防尘母料5%;次内层为保温耐老化层,以质量百分数计,次内层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)78%,耐老化母料10%、阻隔保温母料12%;中层为阻隔高保温层,以质量百分数计,中层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)85%,耐老化母料7%、阻隔保温母料8%;次外层为耐老化层,原料包括聚乙烯和耐老化母料;外层为耐老化层,以质量百分数计,外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)21%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)73%、耐老化母料6%;涂敷层为长效流滴消雾层,以质量百分数计,所述的涂覆层由以下原料组成:涂覆液原液8%、去离子水92%。
内层、次内层、中层、外层、涂覆层的原料组成与实施例2相同。
次外层为耐老化层,以质量百分数计,次外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)30%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)25%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)40%、耐老化母料5%。
次外层的原料中:低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D海壳牌制造;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为0.85g/10min,牌号9085,天津联化生产;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML埃克森美孚制造;所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1相同。
本对比例2所述的涂覆型聚烯烃防尘高保温长效流滴消雾棚膜的制备方法与实施例1相同,不再描述。
本对比例2制备得到的涂覆型聚烯烃防尘高保温长效流滴消雾棚膜,透光率为90.2%,雾度为15.8%,流滴消雾防尘高保温功能持续期为7年。
本对比例2与实施例2的不同点是没有添加转光母料,不具有转光功能,棚内光照强度比明显降低。本对比例2与实施例2做成拼接棚,2018年10月在莱芜方下镇卢家庄山东农大试验基地大田应用示范,种植的茄子(“黑帅”),产量比实施例2减少22.8%,采摘期延后11天,差距明显。
对比例3
本对比例3所述的涂覆型聚烯烃转光防尘保温长效流滴消雾棚膜,包括内层、次内层、中层、次外层、外层和涂覆层;其中内层为防尘耐老化层,原料包括聚乙烯、防尘母料和耐老化母料;次内层为保温耐老化层,原料包括聚乙烯树脂、耐老化母料和阻隔保温母料;中层为阻隔高保温层,原料包括聚乙烯、耐老化母料和阻隔保温母料;次外层为转光层,原料包括聚乙烯、转光母料和耐老化母料;外层为耐老化层,原料包括聚乙烯和耐老化母料;涂敷层为长效流滴消雾层。
内层、次外层、外层和涂覆层的原料组成以及用量关系均与实施例3相同。
次内层为阻隔耐老化层,以质量百分数计,次内层由以下原料组成:聚乙烯85%,其中低密度聚乙烯(LDPE)25%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)20%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)40%;耐老化母料8%、阻隔保温母料7%;其中:低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D中海壳牌制造;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为0.85g/10min,牌号9085天津联化生产;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML埃克森美孚制造;所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同;所述的阻隔保温母料的原料组份和制备方法与实施例1次内层相同。
中层为阻隔保温层,以质量百分数计,中层由以下原料组成:聚乙烯83%,其中低密度聚乙烯(LDPE)23%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)20%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)40%;耐老化母料8%、保温母料9%;其中:低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D中海壳牌制造,线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为0.85g/10min,牌号9085天津联化生产,茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML埃克森美孚制造;所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同;所述的阻隔保温母料的原料组成和制备方法与实施例1次内层相同。
本对比例3所述的涂覆型聚烯烃转光防尘保温长效流滴消雾棚膜的制备方法与实施例3相同,唯一的不同点是次内层和中层的挤出机温度设定与内层相同为180-200℃。
本对比例3制备得到的涂覆型调光防尘保温长效流滴消雾棚膜,透光率为90.8%,雾度为17.8%,流滴消雾防尘功能持续期为7年。
本对比例3与实施例3相比,次内层和中层采用聚乙烯树脂代替了阻隔保温性能好的EVA树脂,使夜间棚内红外线向外辐射的透过率高了,本对比例3与实施例3做拼接棚2018年10月已经在莱芜方下镇卢家庄和高庄山东农大试验基地大田应用示范,种植的番茄(“先锋4号”),棚室夜间温度比实施例3降低1.5-2.5℃,延后5天采摘。
对比例4
本对比例4所述的涂覆型聚烯烃转光防尘保温长效流滴消雾棚膜,包括内层、次内层、中层、次外层、外层和涂覆层;其中内层为防尘耐老化层,原料包括聚乙烯、防尘母料和耐老化母料;次内层为耐老化层,原料聚乙烯树脂和耐老化母料;中层为阻隔保温层,原料包括聚乙烯、耐老化母料和阻隔保温母料;次外层为转光层,原料包括聚乙烯、转光母料和耐老化母料;外层为耐老化层,原料包括聚乙烯和耐老化母料;涂敷层为长效流滴消雾层。
内层、外层以及涂覆层的原料组成以及用量关系均与实施例4相同。
次内层为耐老化层,以质量百分数计,次内层由以下原料组成:聚乙烯92%,其中低密度聚乙烯(LDPE)25%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)27%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)40%;耐老化母料8%;其中:低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D中海壳牌制造;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为0.85g/10min,牌号9085天津联化生产;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML埃克森美孚制造;所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同。
中层为阻隔保温层,以质量百分数计,中层由以下原料组成:聚乙烯80%,其中低密度聚乙烯(LDPE)25%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)20%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)35%;耐老化母料10%、阻隔保温母料10%;其中:低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D中海壳牌制造;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为0.85g/10min,牌号9085天津联化生产;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML埃克森美孚制造;所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1内层相同;所述的阻隔保温母料的原料组成和制备方法与实施例1相同。
次外层为转光层,以质量百分数计,次外层由以下原料组成:低密度聚乙烯(LDPE)30%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)22%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)37%、转光母料4%、耐老化母料7%;其中:低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D中海壳牌制造;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为0.85g/10min,牌号9085天津联化生产;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML埃克森美孚制造;所述转光母料的原料组成和制备方法与实施例4相同;所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例4相同。
本对比例4所述的涂覆型聚烯烃转光防尘保温长效流滴消雾棚膜的制备方法与实施例1相同,唯一的不同点在于:次内层和中层的挤出机温度设定与内层相同为180-200℃。
本对比例4制备得到的涂覆型聚烯烃转光防尘保温长效流滴消雾棚膜,透光率为90.4%,雾度为17.6%,流滴消雾防尘功能持续期为7年。
本对比例4与实施例4相比,次内层和中层采用聚乙烯树脂代替了阻隔保温性能好的EVA树脂;次内层未添加水滑石保温母料;次外层转光母料的添加量减少了55.5%。综合上述因素,本对比例4使夜间棚内红外线向外辐射的阻隔性能比实施例4降低了86.8%,本对比例4与实施例4做拼接棚2018年10月已经在莱芜方下镇卢家庄和高庄山东农大试验基地大田应用示范,棚内夜间温度比实施例4降低2.5-3℃,种植的甜椒(“凯特琳”)延后7天采摘。
对比例5
本对比例5制备的内添加型转光防尘高保温流滴消雾棚膜,包括内层、次内层、中层、次外层、外层和涂覆层;其中内层为流滴消雾层,原料包括聚烯烃EVA84.5%、流滴耐老化母料12%,消雾母料3.5%;次内层为流滴耐老化母料储存层,原料包括聚烯烃EVA86%、流滴耐老化母料14%;中层为流滴耐老化母料储存层,原料包括聚烯烃EVA84%、流滴耐老化母料16%;次外层为转光层,原料包括聚乙烯树脂85%、耐老化母料7%和转光母料8%;外层为防尘耐老化层,原料包括聚乙烯85%、耐老化母料7%和防尘母料8%。
所述的内层为流滴消雾层,以质量百分数计,内层的原料组成如下:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)84.5%,流滴耐老化母料12%,消雾母料3.5%;其中:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA),VA含量9.5%,熔融指数(MI)为0.8g/10min,牌号2040,韩华生产;所述流滴耐老化母料为EFT-638,消雾母料为EFT-903,天津理研公司制造。
次内层为流滴耐老化母料储存层,以质量百分数计,次内层的原料组成如下:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)86%、流滴耐老化母料14%;其中:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA),VA含量12%,熔融指数(MI)为0.5g/10min,牌号FL00012,埃克森生产;所述流滴耐老化母料为EFT-638,天津理研公司制造。
中层为流滴耐老化母料储存层,以质量百分数计,中层的原料组成如下:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)84%,流滴耐老化母料16%;其中:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA),VA含量14%,熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号FL00014,埃克森生产;所述流滴耐老化母料为EFT-638,天津理研公司制造。
次外层为转光耐老化层,以质量百分数计,次外层的原料组成如下:低密度聚乙烯(LDPE)25%,线性低密度聚乙烯(LLDPE)20%,茂金属线性低密度聚乙烯40%,耐老化母料7%,转光母料8%;其中:低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D海壳牌制造;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为0.85g/10min,牌号9085,天津联化生产;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.5g/10min,牌号XP6056ML埃克森美孚制造;所述转光母料的原料组成和制备方法与实施例1次外层相同;所述耐老化母料的原料组份和制备方法与实施例1内层相同。
外层为防尘耐老化层,以质量百分数计,外层的原料组成如下:低密度聚乙烯(LDPE)25%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)60%、耐老化母料7%、防尘母料8%;其中:低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.25g/10min,牌号2420D,中海壳牌制造;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号2010MA,埃克森美孚制造,质量占比30%;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为0.2g/10min,牌号XP6026ML,埃克森美孚制造,质量占比30%;所述耐老化母料的原料组成和制备方法与实施例1相同;防尘母料牌号为EFT997,天津理研公司制造。
本对比例5所述的聚烯烃内添加型转光防尘流滴消雾棚膜的制备方法为:将内层、次内层、中层、次外层和外层的各组份物料和母料称量后,分别混合搅拌均匀,加入五层共挤挤出机中,经熔融塑化吹塑、牵引、冷却定型、焊边、剖缝、喷码、折叠后得到聚烯烃内添加型转光防尘流滴消雾棚膜。
制备得到的样品规格为12000/0.12mm;内层、次内层、中层、次外层和外层的层厚比1:1:1:1:1;吹涨比1.7。五层共挤机组中,所述内层、次内层、中层挤出机温度均为150~175℃;次外层和外层挤出机温度均为180~200℃,机颈、模头、模头底和模环温度为200~215℃。样品的透光率88.3%,雾度18.6%,流滴消雾期仅6个月。
本对比例5与实施例1的不同点在于是采用内添加型制备,区别于涂覆型不设置涂覆层,本对比例5与实施例1的不同点在于制备工艺过程减少了电晕、浸渍和烘干工序。不做涂敷层的棚膜要具备流滴消雾功能,必须在膜中添加流滴母料、消雾母料,通过膜中母料的浓度梯度,使其表面活性剂逐渐的迁移淅出达到流滴消雾的功能,本对比例属于内添加型,扣棚时内层流滴消雾层朝向棚内,棚膜流滴持效期只有180天,性价比相对低,需要每年更换棚膜扣棚成本高,满足不了现代高效农业发展的需要。
对比例6
本对比例6与实施例1的不同之处在于:一是工艺方法采用的是涂覆型三层共挤吹塑成型法,二是阻隔高保温层只有中层,且未采用高阻隔远红外线的EVA树脂,远红外线透过率达到了48.9%,对比实施例1的远红外线透过率26.9%下降了81.7%,其保温性能显著降低。
对比例6所述的涂覆型调光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,包括内层、中层、外层和涂覆层;内层为防尘耐老化层,原料包括聚乙烯、防尘母料和耐老化母料;中层为阻隔高保温层,原料包括聚乙烯、耐老化母料和阻隔保温母料;外层为调光转光层,原料包括聚乙烯、转光母料和耐老化母料;涂敷层为长效流滴消雾层。
内层的原料组成如下:低密度聚乙烯(LDPE)21.3%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)21.3%,茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)42.6%、耐老化母料5.0%、防尘母料9.8%。
以重量份数计,内层的原料组成如下:低密度聚乙烯(LDPE)25份,线性低密度聚乙烯(LLDPE)25份,茂金属线性低密度聚乙烯50份,耐老化母料5.9份,防尘母料11.5份。
低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.2-0.3g/10min,牌号2420D,中海壳牌制造,25份;线性低密度聚乙烯(LLDPE)熔融指数(MI)为0.8-1.0g/10min,牌号9085,天津联碳制造,25份。
茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE),熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号2010MC,埃克森美孚制造,50份;耐老化母料5.9份;防尘母料牌号为EFT995,天津理研公司制造,11.5份。
所述耐老化母料的原料组份与制备方法与实施例1相同。
中层为阻隔高保温层,原料组成如下:低密度聚乙烯(LDPE)21.3%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)21.3%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)42.6%、耐老化母料5.0%、阻隔保温母料9.8%。
以重量份数计,中层的原料组成如下:低密度聚乙烯(LDPE)25份,线性低密度聚乙烯(LLDPE)25份,茂金属线性低密度聚乙烯50份,耐老化母料5.9份,阻隔保温母料11.5份。
低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.2-0.3g/10min,牌号2420D,中海壳牌制造,25份;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为0.8-1.0g/10min,牌号9085,天津联碳制造,25份;茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE)的熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号1018MA,埃克森美孚制造,50份;耐老化母料5.9份;其中耐老化母料的组分含量及制备方法同内层不再描述;阻隔保温母料11.5份,所述阻隔保温母料原料组份与制备方法与实施例1相同。
外层为调光转光层,原料组成如下:低密度聚乙烯(LDPE)23%、线性低密度聚乙烯(LLDPE)23%、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)46%、耐老化母料5.0%、转光母料3.0%。
以重量份数计,外层原料组成如下:低密度聚乙烯(LDPE)25份、粉状线性低密度聚乙烯(LLDPE)25份、茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)50份、耐老化母料5.4份、转光母料3.3份。
低密度聚乙烯(LDPE)的熔融指数(MI)为0.2-0.3g/10min,牌号2420D,中海壳牌制造,25份;线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指数(MI)为0.8-1.0g/10min,牌号9085,天津联碳制造,25份。
茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)的熔融指数(MI)为1.0g/10min,牌号2010MC,埃克森美孚制造,50份;耐老化母料5.4份;耐老化母料的组分含量及制备方法同内层不再描述;转光母料3.3份。
所述转光母料原料组份与制备方法同实施例1。
所述的涂覆层原料组成如下:涂覆液原液8%、去离子水92%。所述的涂覆液牌号为TG-150,日本竹本油脂株式会社制造。
将称量好的涂覆液原液加入不锈钢罐后,再按比例加入去离子水,搅拌均匀,静置20分钟后泵入挂液槽待用,涂覆层干物质含量为0.2g/m2。
本对比例6所述的涂覆型转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜的制备方法为:将内层、中层和外层的各组分物料和母料分别混合搅拌均匀,加入三层共挤挤出机中,经熔融塑化吹塑、牵引、冷却定型、电晕、涂覆液浸渍、烘干、焊边、剖缝、喷码、折叠后得到涂覆型调光防尘高保温长效流滴消雾棚膜。
制备得到的产品规格为12000/0.12mm;内层、中层和外层的层厚比1:1:1;吹涨比1.8。三层共挤机组中,所述内层、中层和外层挤出机温度均为170~215℃,机颈和模头温度为190~235℃;烘箱温度为85-102℃。
表2对比例6工艺条件
本对比例6制备得到的涂覆型调光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,透光率为91.2%,雾度为14.5%,使用期5年。本对比例6与实施例1制备的棚膜在莱芜方下镇卢家庄和高庄山东农大试验基地扣棚大田应用示范,种植草莓对比例6比实施例1夜间温度有所降低,开花、果实成熟采摘期晚7天。
依据国标GB/T20202-2019[农业用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)吹塑棚膜]测试样品的力学性能、光学性能和红外线透过率,依据行标QB/T4475-2013[涂覆型持久流滴聚乙烯棚膜]测试流滴性能,结果见表2,产品规格12M*0.12mm。
表3样品各项性能测试结果
由表3反映的测试结果表明,实施例1-5和对比例1-6的力学性能、光学性能、红外线透过率数据全部优于国标的指标要求,可以满足棚室覆盖用途最基本的要求。对比例3、4、6未采用EVA树脂比对照实施例1,红外线透过率提高了81%以上,其保温性能显著降低,影响开花期,导致成熟期延后。
表4流滴消雾性能水浴锅实验
表4流滴消雾性能依据行标“涂覆型持久流滴聚乙烯棚膜”标准QB/T4475-2013中4.6流滴性能试验规定测试,1年期膜实验时间为30d,2年期膜实验时间为45天,3年期膜实验时间为60天,4年期膜实验时间为75天,5年期膜实验时间为90天,6年为105天,7年期为120天。
表3中的实施例1-5与对比例1-4、对比例6流滴消雾性能测试数据说明涂覆型工艺制备的棚膜,其流滴消雾功能持效期长可与棚膜的使用寿命同步。对比例5属于内添加型工艺制备的棚膜,测试标准依据GB/T20202-2019中6.8流滴性能规定测试。
通过两种类型流滴性能测试时间的差异就足已说明其流滴消雾功能持效期的优劣。作为越冬温室的覆盖材料,棚膜的流滴消雾性能是重要的关键功能指标,对比例5的流滴消雾功能期短,棚膜的使用期为一年,性价比低。尤其是冬季棚室内外温差大,棚膜上会产生雾滴和水滴,阻碍阳光透射减弱光合作用,影响作物生长,棚内结露滴水会使湿度上升,水滴滴落在作物上会导致农作物霜霉病和病虫害滋生造成减产。棚膜的流滴消雾作用就是减少棚膜内表面雾滴的形成,并使水滴变成水膜,顺膜面流下,同时减少和消除棚内的雾气,增强作物的光照效果。
表5转光效果棚室内外光强比检测结果
表5所列转光效果棚室内外光强比的测试数据系采用手持便携式荧光光谱仪和照度计,在莱芜方下镇农大试验基地实地扣棚膜上采集的检测结果。由表4中测试数据说明,实施例1-5室内外光强比随着扣棚时间的延长降低幅度小,扣棚20个月室内外光强比保持在88%以上,转光效果明显优于现有技术中记载的8个月保持在88%以上。光强比高对增强农作物的光合效率、促进作物生长、早熟增产、提高品质起着关键作用。
表6防尘试验测试结果
表6中:透光率≥85%的为优秀,85﹥透光率≥80%为良好,80﹥透光率≥75%为一般,透光率﹤75%为差。由于防尘母料的作用使棚膜表面摩擦系数大大降低(0.1-0.15),灰尘不易附着在膜面上,被风吹和雨淋后光亮如新,对透光率的年衰减率影响显著降低,年衰减率仅1.01%以下,与农膜行业现有先进技术水平年衰减率1.46%-1.5%相比提高了30.8%-32.7%,透光率年衰减率低是棚膜长期使用的必要条件。
对实施例1-5制备的棚膜的耐候性进行测试,实验设备采用氙灯气候老化箱,依据GB/T16422.2-2014塑料实验室光源暴露实验方法进行测试;辐照方式按方法A,辐照度为窄带(340nm)0.51W/(m2·nm),黑标温度65℃做老化试验,喷淋18min,停102min,直至7200小时完成60个喷淋循环周期。测试项目为拉伸强度保留率和断裂伸长率保留率。
表7拉伸强度测试结果
表8拉伸强度保留率测试结果
实验时间/h | 测量结果 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
0 | 拉伸强度保留率/% | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
7200 | 拉伸强度保留率/% | 62.12 | 60.90 | 62.73 | 61.31 | 60.80 |
表9断裂伸长率测试结果
表10断裂伸长率保留率测试结果
以上实验数据验证了本发明制备棚膜样品耐老化的性能是可靠的,完全符合GB/T20202-2019中规定的技术要求。
Claims (10)
1.一种涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,其特征在于:包括内层、次内层、中层、次外层、外层和涂覆层;其中内层为防尘耐老化层,以质量百分数计,内层由以下原料组成:低密度聚乙烯15%-25%、茂金属线性低密度聚乙烯60%-70%、耐老化母料6%-12%、防尘母料3%-8%;次内层为保温耐老化层,以质量百分数计,次内层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂78%-87%、耐老化母料5%-10%、阻隔保温母料6%-12%;中层为阻隔高保温层,以质量百分数计,中层由以下原料组成:乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂75%-85%、耐老化母料5%-10%、阻隔保温母料8%-15%;次外层为转光层,以质量百分数计,次外层由以下原料组成:低密度聚乙烯25%-31%、线性低密度聚乙烯20%-25%、茂金属线性低密度聚乙烯30%-40%、转光母料6%-12%、耐老化母料3%-5%;外层为耐老化层,以质量百分数计,外层由以下原料组成:低密度聚乙烯20%-28%、茂金属线性低密度聚乙烯65%-75%、耐老化母料5%-8%;涂敷层为长效流滴消雾层。
2.根据权利要求1所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,其特征在于:次内层原料中的乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂的VA含量为12%,熔融指数为0.5g/10min。
3.根据权利要求1所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,其特征在于:中层原料中的乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂的VA含量为14-18%,熔融指数为0.25-0.37g/10min。
4.根据权利要求1所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,其特征在于:以质量百分数计,所述的涂覆层由以下原料组成:涂覆液原液6%-8%、去离子水92%-90%;涂覆液原液为TG-150或TF-820G中的任意一种;其中TG-150的生产厂家为日本竹本油脂株式会社,TF-820G的生产厂家为临安绿源公司。
5.根据权利要求1所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,其特征在于:所述的内层、次内层、中层、次外层和外层采用的原料的具体参数如下所示:
低密度聚乙烯的密度为0.920-0.923g/cm3,熔融指数为0.2-1.0g/10min;
线性低密度聚乙烯的密度为0.918-0.926g/cm3,熔融指数为0.8-1.0g/10min;
茂金属线性低密度聚乙烯的密度为0.916-0.922g/cm3,熔融指数为0.2-1.0g/10min;
所述的防尘母料为市售产品天津理研公司生产的牌号EFT997;或者马来酸酐接枝型防尘母料,生产厂家为吉林百恩塑胶科技公司,牌号为BE-10F。
6.根据权利要求1所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,其特征在于:以质量百分数计,所述耐老化母料由以下原料组成:低密度聚乙烯42%-45%、线性低密度聚烯37%-40%、光稳定剂12%-15%、抗氧剂2%-3%;
其中:所述耐老化母料中的低密度聚乙烯的熔融指数为2.0g/10min;线性低密度聚乙烯的熔融指数为2.0g/10min,外观为粉体;光稳定剂为受阻胺类光稳定剂,受阻胺类光稳定剂为HALS944、HS-625、T-69或XT-100中的至少一种;抗氧剂为受阻酚类与亚磷酸酯类复合型,抗氧剂为B215或B225中的任意一种;
所述的耐老化母料的制备方法为:将低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、光稳定剂以及抗氧剂按照比例加入密炼机捏合塑化,再经过开炼机喂入单螺杆挤出造粒机,经热切粒、进入风冷干燥,制得耐老化母料;
其中:所述的密炼机温度为125~140℃,塑化时间为15~20分钟,单螺杆挤出造粒机机温度为140~170℃。
7.根据权利要求1所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,其特征在于:以质量百分数计,所述阻隔保温母料由以下原料组成:低密度聚乙烯18%-25%、线性低密度聚乙烯15%-20%、水滑石保温剂50%-60%、偶联剂1.0%-3.0%、润滑剂0.5%-1.5%、分散剂0.5%-1.5%;
其中:所述阻隔保温母料中的低密度聚乙烯的熔融指数为2.0g/10min;线性低密度聚乙烯的熔融指数为2.0g/10min,外观为粉体;水滑石保温剂,牌号为HTP,日本堺化学公司制造,或丹东协和公司产牌号HT3中的任何一种;偶联剂是钛酸酯或铝酸酯中的任何一种;润滑剂为硬脂酸锌或硬质酸钙其中的两种或任何一种;分散剂为聚乙烯蜡;
所述的阻隔保温母料的制备方法为:将低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、水滑石保温剂、偶联剂、润滑剂以及分散剂按照比例加入密炼机捏合塑化,再经过开炼机喂入单螺杆挤出造粒机,经热切粒、进入风冷干燥,制得阻隔保温母料;
其中:所述的密炼机温度为125~140℃,塑化时间为15~20分钟,单螺杆挤出造粒机温度为140~170℃。
8.根据权利要求1所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,其特征在于:以质量百分数计,所述转光母料由以下原料组成:低密度聚乙烯42%-52%、线性低密度聚乙烯36%-45%、转光剂6%-12%、抗氧剂0.3%-1.0%;
所述转光母料中的低密度聚乙烯的熔融指数为2.0g/10min;线性低密度聚乙烯的熔融指数为2.0g/10min;转光剂为无机稀土转光剂,无机稀土转光剂为绿转红GTR-650Ⅱ、绿转红GTR-650Ⅲ、紫转蓝VTB-440、紫转红VTR660、红蓝双转光RBI6545、紫转远红VTFR700或绿转远红GTFR708中的任意一种或多种复配;抗氧剂为受阻酚类与亚磷酸酯类复合型,抗氧剂为B215或B225中的任意一种;
所述的转光母料的制备方法为:将低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、转光剂以及抗氧剂按照比例加入密炼机捏合塑化,再经过开炼机喂入单螺杆挤出造粒机,经热切粒、进入风冷干燥,制备得到转光母料;
其中:所述的密炼机温度为125~140℃,塑化时间为15~20分钟,单螺杆挤出造粒机温度为140~170℃。
9.根据权利要求1所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜,其特征在于:内层、次内层、中层、次外层、外层的厚度比是1:1:1:1:1,涂敷层的涂覆液烘干后的干物质含量>0.18g/m2。
10.一种权利要求1所述的涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜的制备方法,其特征在于:将内层、次内层、中层、次外层和外层的各组份物料分别混合搅拌均匀,加入五层共挤挤出机中,经熔融塑化吹塑、冷却定型、牵引、电晕、涂覆液浸渍、烘干、焊边、剖缝、喷码标识、折叠后得到涂覆型聚烯烃转光防尘高保温长效流滴消雾棚膜;
其中:在所述五层共挤机组中,内层、次内层、中层、次外层和外层挤出机温度均为150~200℃,模头温度为190~215℃,烘箱温度为85-102℃,吹胀比为1.5~2.5。
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CN115517125B (zh) | 2023-11-17 |
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