KR20070113105A - 태양광의 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 비닐하우스용필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광의 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 비닐하우스용 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비닐하우스의 피복에 사용되는 태양광의 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 비닐하우스용 필름에 관한 것으로, 비닐층의 주요 구성 부분으로, 폴리올레핀계 수지 혹은 폴리염화비닐(PVC)계 수지를 사용하여 태양광의 적외선(Infrared Rays)을 흡수하여 온도를 낮추는 흡수층을 포함하는 것으로, 해가 떠서 온도가 상승하기 시작하는 시점에 태양광의 적외선을 비닐이 흡수함으로 비닐하우스 안의 온도 상승을 억제함으로 고온으로 인한 농작물의 피해를 막고 비닐하우스 안에서 작업하는 사람에게도 쾌적한 작업환경을 주며 특히 딸기와 같이 저온 작물은 날씨가 조금만 더워져도 농작물이 열해를 입지만 비닐하우스 안의 온도를 낮추어줌으로 수확시기를 더 연장할 수 있게 한 것이다.

비닐층 흡수층

Description

태양광의 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 비닐하우스용 필름{Vinyl house film temperature down sunbeam infrared absorption}

도 1은 본 발명의 실시에 따른 온도를 낮추는 필름의 단면도.

도 2는 본 발명의 필림 파장 곡선과 일반

필림 파장곡선을 나타낸 그래프.

도면의 주요부분에 대한부호설명

10: 비닐층 20: 흡수층

본 발명은 비닐하우스의 피복에 사용되는 태양광의 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 비닐하우스용 필름에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 자연 상태에서 햇빛이 방출하는 빛을 스펙트럼으로 분산시켜 보았을 때 적색스펙트럼의 끝보다 더 바깥쪽에 있는 전자기파를 적외선이라 한다.

상기의 전자기파를 파장의 길이에 따라 분류하면 파장 750nm∼3,000nm의 적외선을 근적외선, 3,000nm∼25,000nm의 것을 적외선, 25,000nm 이상의 것을 원적외선이라 하며, 가시광선이나 자외선에 비해 강한 열작용을 가지고 있는 것이 특징이며, 이 때문에 열선(熱線)이라고도 하며 태양이나 발열체로부터 공간으로 전달되는 복사열은 주로 적외선에 의한 것으로, 본 발명은 상기와 같은 태양광의 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 비닐하우스용 필름에 관한 것이다.

일반적으로 비닐하우스는 동절기에 설치되어 추워서 작물이 성장할 수 없는 시기에도 보온 및 여러 가지의 농작물의 특성에 맞는 환경을 조성하여 작물을 기를수 있도록 하기 위해 이용하고 있다.

근래는 이 비닐하우스를 1년 사계절 사용하여 2모작 이상의 농사를 지어 농가소득을 올리는 소득원으로 활용하고 있다.

그러나 원래 필름이 겨울철 농사용으로 개발된 것이므로 투명하기만 하고 그 투명도가 지속되므로 역으로 기온이 좀 높아지는 봄철부터 하절기 및 초가을까지는 하우스 내부의 온도가 너무 높아 오히려 농작물에 고온 피해 및 성장을 방해하는 문제점이 있다.

즉, 비닐하우스 내부의 온도가 과도하게 올라가면 농작물이 고온으로 인해 열매나 작물이 타버리든지 터져버리는 고온피해를 입으며 한낮에는 작물도 휴식을 취해야 하지만 비닐하우스 내부가 고온으로 인해 이러한 휴식을 취할 수가 없으며, 따라서 오히려 스트레스로 인한 농작물의 성장을 억제할 뿐만 아니라 하우스 안에서 작업하는 사람도 고온으로 인해 작업이 힘든 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 태양광 중에서 열을 전달하는 적외선(Infrared Rays) 중 파장 800nm ~ 1100nm범위의 적외선을 30~90% 및 1100nm~5000nm 적외선도 20~50% 흡수하여 온도를 낮추는 필름을 제조하여 비닐하우스에 피복하여, 필름이 적외선을 흡수함으로 하우스 안의 온도가 과열되는 것을 막아 한낮에도 재배되는 농작물이 고온피해 및 스트레스로 인한 성장장애를 막고 특히 저온 작물의 고온 피해를 줄이므로 하절기에도 양질의 농작물의 수확이 가능하도록 하는 필름을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 필름은, 흡수층이 적외선을 흡수하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 적외선 열선의 흡수율은 800nm ~ 1100nm범위의 적외선을 30~90% 및 1100nm~5000nm 이후의 적외선도 20~50% 흡수하는 것을 특징으로 하며, 제조시 흡수율을 조정할 수 있으며 작물의 특성에 맞게 그 흡수율이 변화되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 필름에 적외선 흡수 기능을 부여하기 위하여 투입되는 적외선 흡수제의 순수 안료 무게는, 비닐의 원재질의 중량비로 0.01% 내지 5 중량% 로 구비되어, 그 함량의 조정에 의하여 흡수율 을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 이때 필름의 투명도는 60%이상을 유지하여 작물의 광합성을 저하시키는 것을 최소화하여야 한다.

또한, 본 발명에 따른 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 비닐은 작물별로 최적 온도가 다르므로 흡수율을 작물 특성에 맞게 설정할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 필름을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 필름의 단면도를 나타낸 것이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 필름(100)은 비닐층(10)과, 흡수층(20)을 포함하고 있다.

상기 비닐층(10)은 통상적인 비닐하우스용 필름을 말하는 것이다.

상기 비닐하우스용 필름의 비닐층(10)의 주요 구성 부분으로, 폴리올레핀계 수지 혹은 폴리염화비닐(PVC)계 수지에 적외선 흡수제로 유기염료형 안료와 무기안료 중 선택된 어느 하나 이상을 혼합하여 함침시킨 필름으로 적외선 중 흡수율은 800nm ~ 1100nm범위의 적외선을 30~90% 및 1100nm~5000nm 이후의 적외선도 20~50% 흡수하는 온도를 낮추는 흡수층(20)을 포함하는 것이다.

상기 흡수층(20)은 상기 비닐층(10)의 어느 일방향으로의 비닐층(10)의 부분에 위치하든지, 비닐층(10) 전체가 흡수층(20)이든지, 비닐층 표면에 코팅하든지 할 수 있으며, 상기 흡수층(20)은 투명도가 60% 이상인 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 흡수층(20)을 형성시키기 위하여 투입되는 열선흡수제는, 비닐의 원재질의 중량비로 0.01 내지 5 중량% 로 구성되는 것이다.

상기 필름을 만드는 원재료에 적외선흡수제를 투입하든지 코팅제에 적외선흡수제를 투입하여 필름 표면에 코팅하면 되는 것이다.

상기 흡수층(20)에 사용되는 적외선 흡수제는 유기염료형 안료와 무기안료로 구분되며 유기염료형 안료로는 프탈로시아닌계, 나프토퀴논계, 나프탈로시아닌계, 피롤계, 고분자축합아조계, 금속착체유기계색소, 안트라퀴논계, 시아닌계 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용하며, 무기안료로는 안티몬계의 무기안료를 사용한다.

한편, 본 실시 예에서 상기 흡수층(20)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 비닐층(10)의 어느 일 방향으로의 어디든지 위치할 수 있다.

물론, 상기 흡수층(20)이 비닐층(10)의 가운데 층 부위에 위치하여도 상관 없지만 보다 더 온도에 민감하게 반응시키기 위해 상기 비닐층(10)의 가장자리에 위치시키든지 흡수층(20) 전체가 비닐층(10)이 되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 흡수층(20)은, 제조시 그 흡수율을 변화시켜 제조될 수도 있다.

이를 위하여 상기 흡수층(20)을 형성하기 위하여 투입되는 열선흡수제를 여러 가지 복합적으로 혼합하되 그 양을 비닐의 원 재질의 중량비로 각각 0.01 내지 5 중량% 로 채택하게 되면, 흡수율을 다변화할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명은 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 흡수층(20)이 적외선을 흡수함으로 비닐하우스 내부에 과열을 방지하여 비닐하우스 내부의 농작물에게 휴식 및 적정 온도를 제공하여 그 성장을 촉진시킬 수 있는 유용한 발명인 것이다.

이때 유기염료형 안료 중에서만 어느 하나 이상을 조합하여 투입하면 근적외선중 800nm ~ 1100nm 범위의 파장은 효과적으로 흡수되나 내후성 및 1100nm 이상의 파장 흡수는 미흡하며 무기안료 만를 투입하면 800nm ~ 1100nm 구간의 열선 흡수 기능이 떨어지며 이를 만회하기 위해서는 3 ~ 5% 이상의 안료를 투입하여야 하며 이때는 필름의 투명도가 떨어져 비닐하우스용이라는 원래의 기능이 저하된다.

그리하여 유기염료형 안료와 무기안료를 조합하면 그 기능이 극대화되는 것이다.

상기 방법으로 제작된 필름을 적외선 측정기에서 측정하면 파장곡선의 특징은 도2와 같은 유형을 가진다.

도2 중 A 곡선은 일반 필름이 나타내는 파장 곡선이며 B곡선은 본 발명에 의하여 생산된 필름에서 나타내는 파장 곡선이다.

이를 보면 태양광 중 가장 열을 많이 함유하는 파장 중에서 800nm ~ 1100nm의 파장을 효과적으로 차단함으로 비닐하우스 안의 온도를 낮출 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 필름에 의하면, 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 필름으로 비닐하우스를 피복하면, 낮의 태양열로 인해 주변의 온도가 올라가도 필름의 흡수층이 적외선의 열선을 흡수하므로 비닐하우스의 과열을 막아 재배되는 농작물의 고온 피해 및 스트레스를 막고 농작물의 성장을 촉진하는 기능을 나타내다 낼 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 비닐층;

   상기 비닐층의 주요 구성 부분으로, 폴리올레핀계 수지 혹은 폴리염화비닐(PVC)계 수지에 적외선 흡수제로 유기염료형 안료와 무기안료 중 선택된 어느 하나 이상을 혼합하여 함침시킨 필름으로 적외선 중 흡수율은 800nm ~ 1100nm범위의 적외선을 30~90% 및 1100nm~5000nm 이후의 적외선도 20~50% 흡수하는 온도를 낮추는 흡수층을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광의 적외선(Infrared Rays)을 흡수하여 온도를 낮추는 비닐하우스용 필름.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 흡수층은,

   상기 비닐층의 어느 일방향으로의 비닐층의 부분에 위치하든지, 비닐층 전체가 흡수층이든지, 코팅층에서 흡수하는 것을 특징으로 하는 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 비닐하우스용 필름.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 흡수층은,

   상기 흡수층을 형성하기 위하여 투입되는 열선흡수제는,

   비닐의 원재질의 중량비로 0.01 내지 5 중량% 로 구성되는 것을 특징으로 하 는 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 비닐하우스용 필름.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 흡수층은,

   투명도가 60% 이상인 것을 특징으로 하는 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 비닐하우스용 필름.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡수층에 사용되는 적외선 흡수제에 사용되는 유기염료형 안료는 프탈로시아닌계, 나프토퀴논계, 나프탈로시아닌계, 피롤계, 고분자축합아조계, 금속착체유기계색소, 안트라퀴논계, 시아닌계 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 비닐하우스용 필름.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 흡수층에 사용되는 적외선 흡수제에 사용되는 무기안료는 안티몬계를 사용하는 것을 특징으로 하는 적외선을 흡수하여 온도를 낮추는 비닐하우스용 필름.

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