專利名稱：一種lb光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜及其生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜，是利用界面分子膜(LB)、納米材料、 紫外線吸收劑、顏料和轉光劑，結合內添加方法生產三層共擠農用大棚膜。本發(fā)明還涉及 該種LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜的生產方法。屬農業(yè)科技與環(huán)境領域。
技術背景太陽是萬物生長的光源，農用大棚膜的流滴消霧功能就是讓陽光更好的照射棚內作物 以提高產量。但是太陽光波各波段對作物生長作用是不一樣的，太陽光波促使萬物生長， 萬物之中當然也包括有害的生物。如果能優(yōu)化自然界的光波波段，抑制害蟲生長，促進農 作物光合效果提高產量，將花期提前縮短作物生長期，根據不同作物調整光波，促使作物 根、莖、葉各有側重的成長等，就能夠用日漸減少的土地和豐富的自然光能源，大幅度提 高農作物的產量，并大量減少化肥農藥用量，生產出綠色生態(tài)食品。LB和納米材料技術發(fā)展到今天，已具備實現調控光波的科技水平，只是至今為止沒有 系統地應用到農膜產品之中。近年來已經有稀土轉光劑科技成果出現，能在可見光部分實 現部分轉換，但是沒有能夠大規(guī)模地應用到農膜領域；紫外線吸收劑也僅用在薄膜耐老化 上。如何使農用大棚膜盡量屏蔽有害光波，轉移無用光為有用光，并將紅外線的熱量保留 在大棚之內，是高效生產出綠色生態(tài)食品迫切解決的問題。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜及其生產方法，該大棚膜利用 LB技術、納米材料、紫外線吸收劑、顏料和轉光劑來調控自然界的光波，光波調控范圍從 290nm紫外線到400-800nm可見光，直至800nm以上的紅外線和遠紅外線，盡量屏蔽有害 光波，轉移無用光為有用光，并將紅外線的熱量保留在大棚之內。優(yōu)化利用大自然賦予我們的光能源，來達到優(yōu)化生態(tài)農業(yè)的目的。本發(fā)明的技術方案是 一種LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜，其特征是，由三層共擠聚 烯烴薄膜和LB膜組成；所述的共擠聚烯烴薄膜外層由紫外線吸收劑、納米二氧化鈦、納米二氧化鋅和納米二 氧化硅與聚乙烯粉料經攪拌、造粒，加工成外層母料；其中，外層母料中紫外線吸收劑的 重量百分比含量為3-5%;納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅綜合重量百分比含 量為3-7%,聚乙烯粉料的重量百分比含量為88-94%;所述的共擠聚烯烴薄膜中層由納米二氧化鈦、納米二氧化鋅和納米二氧化硅與聚乙烯粉料經攪拌、造粒，加工成中層母料；其中，中層母料中納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅綜合重量百分比含量為3-7%,聚乙烯粉料的重量百分比含量為93-97%;所述的共擠聚烯烴薄膜內層由納米二氧化鈦、納米二氧化鋅和納米二氧化硅與聚乙烯 粉料經攪拌、造粒，加工成內層母料；其中，內層母料中納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、 納米二氧化硅綜合重量百分比含量為5-10%,聚乙烯粉料的重量百分比含量為90-95%;將外層、中層和內層母料分別與聚烯烴原料摻混，然后分別進入外層、中層和內層擠 出機，擠出三層共擠聚烯烴薄膜，各母料與聚烯烴原料均按l: 9的重量比例摻混；用光效噴涂液噴涂薄膜內層界面，形成LB膜；所述納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅是指粒徑《30nm的納米級產品。本發(fā)明的所述的光效噴涂液是由下列重量百分比的原料組成高活性表面活性劑1 一6%;經化學處理的納米級硅微粉或鈦、鋅微粉1一6%;硅溶膠0.5-6%，蒸餾水52—87 %，異丙醇10.5-30%;所述的高活性表面活性劑選用含氟和/或含硅表面活性劑。本發(fā)明的所述的光效噴涂液是由1-3%高活性表面活性劑、3-10%納米級鈦膠體和 87-96%蒸餾水組成，均為重量百分比；所述的高活性表面活性劑選用含氟和/或含硅表面 活性劑；所述的納米級鈦膠體選用粒徑《20nm、膠體固含量《30%的二氧化鈦膠體。本發(fā)明的所述的外層母料和中層母料中納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅 三者的用量之比均為5: 4: 1。本發(fā)明的所述的內層母料中納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅三者的用量 之比為2. 5: 2: 5.5。本發(fā)明的紫外線吸收劑采用UV-326或UV-9。按照本發(fā)明工藝所生產的大棚膜厚度一般在60-120um，光效自組裝雜化分子膜厚度為 30—200nm。生產LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜的方法，其特征是，步驟如下1) 、將紫外線吸收劑和納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅按照一定比例與 聚乙烯粉料經高速攪拌，經雙螺桿擠出機造粒，加工成外層母料；2) 、將納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅按照一定比例與聚乙烯粉料經高 速攪拌，經雙螺桿擠出機造粒，加工成中層母料；3) 、將納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅按照一定比例與聚乙烯粉料經高 速攪拌，雙螺桿擠出機造粒，加工成內層母料；4) 、將外層、中層和內層母料分別與聚烯烴原料摻混，然后分別進入外層、中層和內 層擠出機，擠出三層共擠聚烯烴薄膜；各母料與聚烯烴原料均按l: 9的重量比例摻混；5) 、用內噴涂裝置將光效噴涂液噴涂在薄膜的膜泡內，用自動穩(wěn)壓裝置調節(jié)膜泡的進 氣量和排氣量，以適量的排除水蒸氣；6) 、根據作物生長需要，在各層母料中添加相對本層母料300-5000PPM的熒光顏料或 光轉換劑。(即添加材料為本層母料的百萬分之300-5000。本發(fā)明生產該種LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜的方法并不限于本說明書所述方法，還 可以用已經公開的申請?zhí)枮?00710113745.9 、名稱為一種光增效農用大棚膜及其生產工 藝中所述生產方法來實現。本發(fā)明的原理是1、 利用紫外線吸收劑UV-326或UV-9添加在薄膜的外層，能吸收一部分290-400nm 的紫外光；2、 使用納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅，根據需要組成不同組分混合 在一起，分別添加到外、中、內層中，再加上紫外線吸收劑的作用，將320-385nm紫外線屏蔽掉99%以上；3、 根據作物生長需要添加熒光顏料或光轉換劑，使可見光產生紅移或藍移，即使光 波向紅光R(600-700nm)和遠紅光FR(700-800nm)轉換，或向藍光B(400-500m)轉換，或根 據需要作其它方向轉換；用顏料特別是熒光顏料或已知的稀土轉光劑轉換可見光，放棄過 去用固定助劑和比例生產方式，可單獨使用顏料和稀土轉光劑，也可以復配偉用，最大范 圍、更精確的調控光波，以適應不同作物在不同時間段的生長。4、 用本發(fā)明人發(fā)明制作的光效噴涂液噴涂薄膜內層界面，用日光中的紫外線在薄膜 表面實現光催化反應，用其所產生的氫氧自由基破壞有機氣體分子的能量鍵，使有機氣體 成為單一的氣體分子，加快有機物質、氣體的分解，將接近棚面空氣中細菌殺除，并可消除部分動物臭，使其降解成水或還原成為無害物質。 本發(fā)明的有益效果在于由于LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜能屏蔽320-385nm紫外線，害蟲的可視光消失，抑 制了其活動和繁殖，使害蟲及其傳播的菌孢銳減，減少農藥用量，使農產品成為綠色生態(tài) 產品；由于LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜能使可見光紅移或藍移，可以滿足不同作物對光波 的需要。比如增加R/FR值，可抑制頂芽瘋長，產出更多的花、梗和果，還可促進植物 根系生長。可見光光波對植物的影響多種多樣，而本產品可以根據需要達到各種效果；由于內層多添加一些納米級二氧化硅，能支持薄膜流滴消霧效果的同時，能有效阻隔 和反射紅外線，增加大棚夜間保溫效果；本發(fā)明制造的LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜保留了界面分子膜的多種效用1)達到長 期流滴消霧效果；2)運用光催化原理增加棚內殺菌除臭的效果；3)噴涂中加入抗靜電劑, 使棚膜表面更加清潔明亮；4)光催化作用減少棚內病蟲的孽生；5)減輕農藥對薄膜的侵 蝕，使薄膜耐老化期延長；6)分解棚內空氣中農藥等有害氣體，增進菜農身體健康。具體實施方式

第一部分生產設備本發(fā)明利用現有三層共擠薄膜機組加上本公司已公開的實用新型專利，專利號為 200720023344. X,名稱為制備自組裝分子膜裝置來生產。 第二部分光效噴涂液的制備 光效噴涂液有兩種一種吹塑界面分子膜大棚膜用噴涂液(在先中國專利申請200810015058.8)，它由下 列重量百分比的原料組成高活性表面活性劑1%—6%;經化學處理的納米級硅微粉或鈦、鋅微粉1一6%;硅溶膠0.5-6%，蒸餾水52—87%,異丙醇10.5-30%;所述的高活性表面活性劑選用含氟和 /或含硅表面活性劑。所述的高活性表面活性劑選用有機硅表面活性劑和/或十二烷基三 甲基氟化氨，兩者之間不需要特定的配比關系。經化學處理的納米級硅微粉或鈦、鋅微粉， 包括納米級二氧化硅、納米級二氧化鈦、納米級二氧化鋅等，可以單獨使用一種，也可多 種組合使用，多種時并不需要特定的配比關系。其生產方法，步驟如下先將異丙醇注入不銹鋼容器，再將一種或幾種高活性表面活性劑溶于異丙醇，攪拌均勻，再注入蒸餾水，攪拌均勻，再注入硅溶膠，攪拌均勻，再 按照不同產品需求的配方加入一種或多種經化學處理的納米級硅微粉或鈦、鋅微粉攪拌均勻，然后復配成吹塑界面分子膜大棚膜用噴涂液。每萬m2聚烯烴薄膜材料需該種吹塑薄膜 界面分子膜用噴涂液20—100kg。另一種界面分子膜光效殺菌養(yǎng)殖大棚膜用噴涂液(在先中國專利申請 200810015057.3)，它由1-3%高活性表面活性劑、3-10%納米級鈦膠體和87-96%蒸餾水組 成，均為重量百分比；所述的高活性表面活性劑選用含氟和/或含硅表面活性劑；所述的 納米級鈦膠體選用粒徑《20ran、膠體固含量《30%的二氧化鈦膠體。所述的高活性表面活 性劑選用有機硅表面活性劑和/或十二烷基三甲基氟化氨，二者之間不需要特定的配比關 系。應用時，每萬1112聚烯烴薄膜材料需該種界面分子膜光效殺菌養(yǎng)殖大棚膜用噴涂液20 —100kg。本發(fā)明的生產工藝步驟如下先將蒸餾水注入不銹鋼容器，再將含氟或含硅表 面活性劑溶于蒸餾水，攪拌均勻，再注入納米級鈦膠體，攪拌均勻，然后復配成界面分子膜光效殺菌養(yǎng)殖大棚膜用噴涂液。根據作物生長需要，在各層母料中添加相對本層母料300-5000PPM的熒光顏料或光轉 換劑。(即添加材料為本層母料的百萬分之300-5000。熒光顏料或光轉換劑添加在哪一層 母料中，根據作物生長需要來定，目的是使可見光產生紅移或藍移，即使光波向紅光 R(600-700nm)和遠紅光FR(700-800nm)轉換，或向藍光B(400-500m)轉換，或根據需要作 其它方向轉換；用顏料特別是熒光顏料或已知的稀土轉光劑轉換可見光，放棄過去用固定 助劑和比例生產方式，可單獨使用顏料和稀土轉光劑，也可以復配使用，最大范圍、更精 確的調控光波，以適應不同作物在不同時間段的生長。第三部分實施例實施例1:用三層吹塑農膜機組生產8米寬0. 08mm厚LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜 UV-9 lkg粒徑《30nm 二氧化鈦2. 5kg 粒徑《30nm 二氧化鋅2kg 粒徑《30nm 二氧化硅2kg噴涂液(200810015058. 8 —種吹塑界面分子膜大棚膜用噴涂液及其生產方法)15 kg 噴涂液(200810015057. 3 —種界面分子膜光效殺菌養(yǎng)殖大棚膜用噴涂液及其生產方 法)15 kg將UV-9和比例為5: 4: l的納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅加入粉狀線 形低密度聚乙烯LLDPE放入高速攪拌機攪拌均勻，經雙螺桿擠出機造成外層母料；將5: 4: l納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅加入粉狀LLDPE放入高速攪拌機攪拌均勻， 經雙螺桿擠出機造成中層母料；將2.5: 2: 5.5納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧 化硅加入粉狀LLDPE放入高速攪拌機攪拌均勻，經雙螺桿擠出機造成外內層母料。再分別 按照1: 9比例加入聚烯烴原料經薄膜擠出機組進行吹塑生產。在吹塑生產過程中聚烯烴膜泡內用內噴涂設備將兩種噴涂液(200810015058. 8 —種吹 塑界面分子膜大棚膜用噴涂液及及其生產方法和200810015057.3 —種界面分子膜光效殺菌養(yǎng)殖大棚膜用噴涂液及其生產方法)噴涂在薄膜內層。這種薄膜透明度很高，流滴消霧效果1年以上，并有著明顯的光波生態(tài)效果，棚內作物農藥噴灑量可減少70%以上，產量 能提高15%以上。實施例2:用三層吹塑農膜機組生產8米寬0. 08mm厚LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜 UV-9 lkg粒徑《30nm 二氧化鈦3. 5kg 粒徑《30nm 二氧化鋅3kg 粒徑《30nm 二氧化硅3kg噴涂液(200810015058. 8—種吹塑界面分子膜大棚膜用噴涂液及其生產方法)20 kg 噴涂液(200810015057. 3 —種界面分子膜光效殺菌養(yǎng)殖大棚膜用噴涂液及其生產方 法)20 kg將UV-9和比例為5: 4: 1的納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅加入粉狀 LLDPE放入高速攪拌機攪拌均勻，經雙螺桿擠出機造成內層和中層母料；將2.5: 2: 5.5 納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅加入粉狀LLDPE放入高速攪拌機攪拌均勻， 經雙螺桿擠出機造成外層母料。在分別按照1: 9比例加入聚烯烴原料經薄膜擠出機組進 行吹塑生產。在吹塑生產過程中聚烯烴膜泡內用內噴涂設備將兩種噴涂液 (200810015058. 8 —種吹塑界面分子膜大棚膜用噴涂液及及其生產方法和 200810015057. 3 —種界面分子膜光效殺菌養(yǎng)殖大棚膜用噴涂液及其生產方法)噴涂在薄膜 內層。這種薄膜透明度很高，流滴消霧效果l年以上，并有著明顯的光波生態(tài)效果，棚內 作物農藥噴灑量可減少70%以上，產量能提高15%以上。
權利要求
1、一種LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜，其特征是，由三層共擠聚烯烴薄膜和界面分子LB膜組成；所述的共擠聚烯烴薄膜外層由紫外線吸收劑、納米二氧化鈦、納米二氧化鋅和納米二氧化硅與聚乙烯粉料經攪拌、造粒，加工成外層母料；其中，外層母料中紫外線吸收劑的重量百分比含量為3-5％；納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅綜合重量百分比含量為3-7％，聚乙烯粉料的重量百分比含量為88-94％；所述的共擠聚烯烴薄膜中層由納米二氧化鈦、納米二氧化鋅和納米二氧化硅與聚乙烯粉料經攪拌、造粒，加工成中層母料；其中，中層母料中納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅綜合重量百分比含量為3-7％，聚乙烯粉料的重量百分比含量為93-97％；所述的共擠聚烯烴薄膜內層由納米二氧化鈦、納米二氧化鋅和納米二氧化硅與聚乙烯粉料經攪拌、造粒，加工成中層母料；其中，內層母料中納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅綜合重量百分比含量為5-10％，聚乙烯粉料的重量百分比含量為90-95％；將外層、中層和內層母料分別與聚烯烴原料摻混，然后分別進入外層、中層和內層擠出機，擠出三層共擠聚烯烴薄膜，各母料與聚烯烴原料均按1∶9的重量比例摻混；用光效噴涂液噴涂薄膜內層界面，形成界面分子LB膜；所述納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅是指粒徑≤30nm的納米級產品。
2、 根據權利要求1所述的一種LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜，其特征是，所述的光效 噴涂液是由下列重量百分比的原料組成高活性表面活性劑1%—6%;經化學處理的納 米級硅微粉或鈦、鋅微粉1%—6%;硅溶膠0.5%-6%,蒸餾水52%—87%，異丙醇 10. 5%-30%;所述的高活性表面活性劑選用含氟和/或含硅表面活性劑。
3、 根據權利要求1所述的一種LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜，其特征是，所述的光效 噴涂液是由1-3%高活性表面活性劑、3-10%納米級鈦膠體和87-96%蒸餾水組成，均為重 量百分比；所述的高活性表面活性劑選用含氟和/或含硅表面活性劑；所述的納米級鈦膠體選用粒徑《20nm、膠體固含量《30%的二氧化鈦膠體。
4、 根據權利要求1所述的一種LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜，其特征是，所述的外層 母料和中層母料中納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅三者的用量之比均為5: 4: 1。
5、 根據權利要求1所述的一種LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜，其特征是，所述的內層 母料中納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅三者的用量之比均為2.5: 2: 5.5。
6、 根據權利要求1所述的一種LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜，其特征是，所述的紫外 線吸收劑采用UV-326或UV-9。
7、 根據權利要求1所述的一種LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜，其特征是，大棚膜厚度 在60-120um,光效自組裝雜化膜厚度為30—200nm。
8、 生產權利要求1所述的LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜的方法，其特征是，步驟如下1) 、將紫外線吸收劑和納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅按照一定比例與 聚乙烯粉料經高速攪拌，經雙螺桿擠出機造粒，加工成外層母料；2) 、將納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅按照一定比例與聚乙烯粉料經高 速攪拌，經雙螺桿擠出機造粒，加工成中層母料；3) 、將納米二氧化鈦、納米二氧化鋅、納米二氧化硅按照一定比例與聚乙烯粉料經高 速攪拌，雙螺桿擠出機造粒，加工成內層母料；4) 、將外層、中層和內層母料分別與聚烯烴原料摻混，然后分別進入外層、中層和內 層擠出機，擠出三層共擠聚烯烴薄膜；各母料與聚烯烴原料均按l: 9的重量比例摻混；5) 、用內噴涂裝置將光效噴涂液噴涂在薄膜的膜泡內，用自動穩(wěn)壓裝置調節(jié)膜泡的進 氣量和排氣量，以適量的排除水蒸氣；6) 、根據作物生長需要在各層母料中添加300-5000PPM熒光顏料或光轉換劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜及其生產工藝，屬化工領域。該種LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜，是利用界面分子膜(LB)、納米材料、紫外線吸收劑、顏料和轉光劑，結合內添加方法生產的三層共擠農用大棚膜。按本發(fā)明方法制造的LB光波優(yōu)化生態(tài)農用大棚膜表面更加清潔明亮，具有優(yōu)化自然光波的功能，能達到長期流滴消霧效果，增加棚內殺菌除臭的效果，減少棚內病蟲的孽生，減輕農藥對薄膜的侵蝕，使薄膜耐老化期延長，分解棚內空氣中農藥等有害氣體，增進菜農身體健康等有益效果。
文檔編號B32B27/20GK101331842SQ20081013878
公開日2008年12月31日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權日2008年8月5日
發(fā)明者武慶東, 躍 陳 申請人:聊城華塑工業(yè)有限公司