光散射型農(nóng)膜、其的制造方法和用途
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及一種光散射型農(nóng)膜、其的制造方法和用途，屬于農(nóng)業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】。本申請(qǐng)的農(nóng)膜可將光譜從點(diǎn)光源、線光源擴(kuò)散為面光源，從而大大提高了光效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物的均勻?qū)Ч?，防止端部葉面高溫灼傷和減少低端葉面光照不足的缺陷。本申請(qǐng)的農(nóng)膜還具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐候性、流滴性、消霧性、保溫性等等。
【專利說(shuō)明】光散射型農(nóng)膜、其的制造方法和用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及一種光散射型農(nóng)膜、其的制造方法和用途，屬于農(nóng)業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 光散射型農(nóng)膜亦可稱為散光膜。光散射型農(nóng)膜通常是在農(nóng)膜中加入無(wú)機(jī)納米級(jí)或 微米級(jí)填料，使透過(guò)的光線發(fā)生散射，形成磨砂玻璃一樣的效果。由于光散射型農(nóng)膜具有抑 制法向入射光透過(guò)的作用，所以在陽(yáng)光最強(qiáng)烈的時(shí)候可降低棚溫，防止農(nóng)作物灼傷。通過(guò)試 驗(yàn)室光學(xué)儀器測(cè)試，霧度值較高是其主要特點(diǎn)。
[0003] 中國(guó)接觸光散射型膜的歷史已有二十多年了，但迄今為止沒(méi)有這類(lèi)棚膜的工業(yè)化 生廣。原因是：
[0004] (1)歐美國(guó)家的園藝設(shè)施在冬季主要靠外部供給熱能，如在溫室中設(shè)小鍋爐，有暖 氣管道等加熱裝置。其溫室能耗高，補(bǔ)償?shù)霓k法是生產(chǎn)厚型棚膜（厚度0. 15-0. 20_)，連續(xù) 使用3-5年。棚膜的光譜特征為散射型，一次性投資較大。
[0005] (2)中國(guó)的園藝設(shè)施在冬季主要靠陽(yáng)光供給熱能，僅在最冷的一周至半個(gè)月用臨 時(shí)爐灶供給熱量，且僅對(duì)喜溫作物如黃瓜，茄子等采取這類(lèi)保護(hù)措施，其他均不用加溫。這 種僅僅依靠陽(yáng)光取得熱源的暖室的特點(diǎn)是：（a)后墻加厚，擋住西北風(fēng)；(b)選用高透明農(nóng) 膜，升溫快；（c)夜間用草褥子苫蓋保溫。
[0006] 由于中國(guó)農(nóng)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)差，一次性投資不能太大，所以喜用壽命為一年期的棚膜。 且從環(huán)境上分析中國(guó)的季風(fēng)氣候也造成膜上積塵較多，一年一換能保持高透明狀態(tài)。故中 國(guó)農(nóng)民喜愛(ài)高透明農(nóng)膜，農(nóng)膜厚度較?。ê穸?. 065-0. 12mm)。
[0007] 中國(guó)在經(jīng)歷了園藝設(shè)施的發(fā)展30多年之后，現(xiàn)在已具備針對(duì)不同農(nóng)作物對(duì)光譜 的要求來(lái)研發(fā)和篩選棚膜了。因此，從2013年開(kāi)始，北京華盾雪花塑料公司率先研發(fā)出針 對(duì)葉菜，花丼等農(nóng)作物喜愛(ài)較弱光線特點(diǎn)的棚膜，即光擴(kuò)散（散光型）農(nóng)膜。
[0008] 歐美國(guó)家的設(shè)施園藝應(yīng)用散光膜的同時(shí)有補(bǔ)光和加溫裝置配套，故對(duì)散光率的要 求較高，霧度值一般均在50?70%，配方組成中以無(wú)機(jī)填料作為散光劑，同時(shí)兼具保溫劑 作用。其機(jī)理滿足米氏散射理論，其優(yōu)點(diǎn)是光照無(wú)影，光散射率高，直射光透過(guò)率低，用球 面積光光度計(jì)測(cè)試的光透過(guò)率較高，保護(hù)農(nóng)作物不被灼傷，光線均勻，農(nóng)作物著色好。特別 適宜煒度較低，溫度較高的地域進(jìn)行設(shè)施園藝的生產(chǎn)栽培。缺點(diǎn)是直射光透過(guò)率太低（約 80?85%)。在中國(guó)只適合夏季或長(zhǎng)江以南地區(qū)生產(chǎn)使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0010] 本申請(qǐng)旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的光散射型農(nóng)膜存在的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出一種適合于中國(guó)的 地域和國(guó)情特點(diǎn)的光散射型農(nóng)膜。
[0011] 用于解決問(wèn)題的方案
[0012] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N光散射型農(nóng)膜，其特征在于，以農(nóng)膜的總重量計(jì)，包含以下組分：
[0013] 雙峰LLDPE樹(shù)脂 30-92重量％，優(yōu)選30-80重量％，更優(yōu)選30-70重 量％，進(jìn)一步優(yōu)選40-60重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選50-60重量％; 改性樹(shù)脂 0-40重量％，優(yōu)選5-40重量％，更優(yōu)選10-40重量％，進(jìn)一 步優(yōu)選10-30重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選15-30重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選20-30重量％; 光散射劑 5-15重量％，優(yōu)選6-10重量％，更優(yōu)選8-10重量％， 耐候劑 0.5-1.2重量％， 降粘劑 0.05-0.3重量％，
[0014] 所述改性樹(shù)脂選自LLDPE和LDPE的一種或兩種，
[0015] 所述雙峰LLDPE樹(shù)脂的密度為0? 923-0. 931g/cm3,在190°C、2. 16kg負(fù)荷下的熔融 指數(shù)為 〇? 25-0. 3g/10min，
[0016] 所述LLDPE的密度為0.918-0. 922g/cm3,在190°C、2. 16kg負(fù)荷下的熔融指數(shù)為 0. 5-2. 0g/10min，所述LDPE的密度為 0. 920-0. 923g/cm3,在 190°C、2. 16kg負(fù)荷下的熔融指 數(shù)為 0? 3-1. 5g/10min。
[0017] 根據(jù)本申請(qǐng)所述的光散射型農(nóng)膜，其特征在于，所述光散射劑選自大于或等于 4000目的高嶺土、硅藻土、滑石粉、水滑石、絹云母、硫酸鋇的一種或多種。
[0018] 根據(jù)本申請(qǐng)所述的光散射型農(nóng)膜，其特征在于，耐候劑為光穩(wěn)定劑和抗氧劑，所述 降粘劑為含氟聚合物。
[0019] 根據(jù)本申請(qǐng)所述的光散射型農(nóng)膜，其特征在于，所述光穩(wěn)定劑和抗氧劑選自受阻 胺或受阻酚。
[0020] 根據(jù)本申請(qǐng)所述的光散射型農(nóng)膜，其特征在于，以農(nóng)膜的總重量計(jì)，還包含0-2重 量％的流滴劑和/或消霧劑。
[0021] 根據(jù)本申請(qǐng)所述的光散射型農(nóng)膜，其特征在于，所述流滴劑或消霧劑選自多元醇 脂肪酸酯、氟系消霧劑、硅系消霧劑的一種或多種。
[0022] 本申請(qǐng)還提供一種根據(jù)本申請(qǐng)所述的光散射型農(nóng)膜的制造方法，其特征在于，包 括：
[0023] 將所述各組分混合，然后將得到的混合物擠出成光散射型農(nóng)膜。
[0024] 本申請(qǐng)還提供一種根據(jù)本申請(qǐng)所述的光散射型農(nóng)膜的制造方法，其特征在于，包 括：
[0025] 將占雙峰LLDPE樹(shù)脂總量的90%以上的雙峰LLDPE樹(shù)脂、占耐候劑總量的2/3的 耐候劑和占降粘劑總量的2/3的降粘劑混合，將得到的混合物擠出成農(nóng)膜的內(nèi)、外層，其中 所述內(nèi)層中包含的雙峰LLDPE樹(shù)脂、耐候劑和降粘劑分別與外層中包含的雙峰LLDPE樹(shù)脂、 耐候劑和降粘劑的量相等，
[0026] 將剩余的雙峰LLDPE樹(shù)脂、改性樹(shù)脂、光散射劑、剩余的耐候劑、剩余的降粘劑混 合，將得到的混合物擠出成農(nóng)膜的中間層。
[0027] 根據(jù)本申請(qǐng)所述的制造方法，其特征在于，以農(nóng)膜的總重量計(jì)，還加入0-2重量％ 的流滴劑和/或消霧劑，其中在中間層和內(nèi)層中加入占流滴劑總量的80%的流滴劑，外層 加入剩余的流滴劑，消霧劑僅在內(nèi)層加入。
[0028] 本申請(qǐng)還提供根據(jù)本申請(qǐng)所述的光散射型農(nóng)膜用于覆蓋農(nóng)作物的用途。
[0029]發(fā)明的效果
[0030] 本申請(qǐng)的農(nóng)膜可將光譜從點(diǎn)光源、線光源擴(kuò)散為面光源，從而大大提高了光效率， 實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物的均勻?qū)Ч猓乐苟瞬咳~面高溫灼傷和減少低端葉面光照不足的缺陷。
[0031] 葉面和果實(shí)受光均勻，解決了花丼和多種農(nóng)作物的偏光生長(zhǎng)及倒復(fù)現(xiàn)象。
[0032] 加入改性樹(shù)脂后，保證了低溫期薄膜具有較高的直射光透過(guò)率；在炎熱季節(jié)由于 散射光的擴(kuò)散作用和一部分反射作用可適當(dāng)降溫；從而為農(nóng)作物創(chuàng)造適宜的環(huán)境生長(zhǎng)溫 度。
[0033] 本申請(qǐng)的農(nóng)膜具備功能性農(nóng)膜所有的性能，如力學(xué)性能、耐候性、流滴性、消霧性、 保溫性等等。通過(guò)配方優(yōu)化還可具備抗酸性農(nóng)藥性等。
[0034] 本申請(qǐng)的光散射型農(nóng)膜（棚膜、地膜）特別適合花丼的覆蓋栽培，可使花丼色澤更 加艷麗多彩，不干邊，不瘋長(zhǎng)，縮短采摘期，提高花丼品質(zhì)和產(chǎn)量。
[0035] 對(duì)于油麥菜、意大利生菜、團(tuán)生菜、瓢菜、西芹、菠菜、蒿筍等葉菜和根莖類(lèi)菜更加 鮮嫩可口，防止纖維化；葉片肥厚多汁，減少干黃。在提高莖葉類(lèi)蔬菜質(zhì)量的同時(shí)，縮短生長(zhǎng) 周期，提前上市，增產(chǎn)增收。
[0036] 對(duì)于茄果類(lèi)蔬菜，適合我國(guó)煒度較低的南方地區(qū)周年覆蓋栽培；我國(guó)北方地區(qū)夏、 秋季節(jié)生產(chǎn)茄果類(lèi)和葉菜類(lèi)蔬菜也很適合。

【具體實(shí)施方式】
[0037] 在本申請(qǐng)中，雙峰LLDPE樹(shù)脂可以使用北歐化工生產(chǎn)的Borstar?FB2230、FB2310 等，具有優(yōu)良的加工性和產(chǎn)品性能。與傳統(tǒng)的C4LLDPE相比分子量分布更寬，加工性更好； 同時(shí)雙峰LLDPE樹(shù)脂高分子量部分的寬度（峰谷）比低分子量部分（峰底）大得多，因此 其高分子量部分的晶體尺寸比低分子量部分大，可見(jiàn)光通過(guò)其分子時(shí)，由于分子的密度梯 度對(duì)光產(chǎn)生散射，符合瑞利散射定律。
[0038] 下面列出雙峰LLDPE樹(shù)脂Borstar?FB2230的物理特性典型值：
[0039] 密度 0.923g/cm3 熔融指數(shù)（190°C/2.16kg) 0.25g/10min 熔融指數(shù)（190°C/21.6kg) 22g/10min 熔流比（MFR21.6/MFR2.16) 88 熔點(diǎn) 124C 維卡軟化點(diǎn) 1G1°C 抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂 >5000小時(shí)。
[0040] 由其制得的吹塑薄膜特性：
[0041] 拉伸強(qiáng)度MPa 縱 50 橫 40 斷裂伸長(zhǎng)率％ 縱 550 橫 750 摩擦系數(shù) 0 4 霧度％ 65 落鏢沖擊強(qiáng)度g 600 埃爾門(mén)多夫撕裂強(qiáng)度g縱 300 橫 700 抗穿刺力N 50
[0042] 本申請(qǐng)中，LLDPE可選例如C4 的LLDPE0209AA、920NT、9047、9085、7047 等。LDPE 可選 163、165、2102、2100TN00 等。
[0043] 下面列出C4LLDPE0209AA的物理特性典型值：
[0044] 密度 0? 919g/cm3
[0045] 熔體流動(dòng)速率 190°C/2. 16kg1. 0g/10min
[0046] 由其制得的吹塑薄膜特性：
[0047] 拉伸屈服強(qiáng)度MPa 縱 10 橫 11 拉伸斷裂強(qiáng)度MPa 縱 41 橫 32 斷裂伸長(zhǎng)率％ 縱 620 橫 840 撕裂強(qiáng)度g/25n 縱 180 橫 300
[0048] 下面列出LDPE2100TN00的物理特性典型值：
[0049] 密度 0.922g/cm3 熔體流動(dòng)速率 190°C/2.16kg 0.3g/10min 由其制得的吹塑薄膜特性： 斷裂強(qiáng)度MPa >11 斷裂伸長(zhǎng)率％ >350 濁度％ <14 抗撕裂強(qiáng)度N/mm 縱 12 橫 18
[0050] 本申請(qǐng)中，所述光散射劑選自大于或等于4000目的高嶺土、硅藻土、滑石粉、水滑 石、絹云母、硫酸鋇的一種或多種。優(yōu)選地，光散射劑的平均粒徑為< 10yrn。
[0051] 本申請(qǐng)中，所述光穩(wěn)定劑或抗氧劑選自受阻胺或受阻酚（包括受阻酚與亞磷酸酯 的復(fù)配物）。例如受阻胺944、783、788、622、362、360、119以及乂!100、168、169等，抗氧劑 B215、B225、B900、1076、1010、168 等。
[0052] 本申請(qǐng)中，所述降粘劑優(yōu)選為含氟聚合物，更優(yōu)選DynamarFx-5924 (PPA)。
[0053] 本申請(qǐng)中，所述流滴劑或消霧劑選自多元醇脂肪酸酯、氟系消霧劑、硅系消霧劑的 一種或多種。多元醇脂肪酸酯可選KF650、la-2、la-6、la8、lal8、ly6、ly9、Ts705、Ts600、 丁5丁238。氟系消霧劑例如為4?-38、了?-31、了3403等。硅系消霧劑例如為4?-10、4?-7000。
[0054] 實(shí)施例
[0055] 在實(shí)施例中，拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率按照GB/T13022-1991規(guī)定的方法測(cè)量，直角 撕裂強(qiáng)度按照QB/T1130-1991規(guī)定的方法測(cè)量，透光率及霧度按照GB/T2410-1980規(guī)定的 方法測(cè)量。
[0056] 在實(shí)施例中，雙峰LLDPE樹(shù)脂選用北歐化工生產(chǎn)的Borstar?FB2230。
[0057] 實(shí)施例1 (對(duì)照）
[0058] 65ym厚度的光散射型農(nóng)膜的制造。
[0059] 農(nóng)膜的配方和性能如下：
[0060] FB2230 90.9kg LDPE2102 8kg 光穩(wěn)定劑944 0.8kg 抗氧劑B215 0.2kg 降粘劑PPA 0.1kg 拉伸強(qiáng)度MPa 縱 39.7 橫 36.4 斷裂伸長(zhǎng)率％ 縱 560.1 橫 744.3 直角撕裂強(qiáng)度KN/m 縱 94 1 橫 1170 透光率％ 87 0 霧度％ 42.77
[0061] 所述農(nóng)膜的制造方法為：
[0062] 表 1
[0063]

【權(quán)利要求】
1. 一種光散射型農(nóng)膜，其特征在于，以農(nóng)膜的總重量計(jì)，包含以下組分： 雙峰LLDPE樹(shù)脂30-92重量％，優(yōu)選30-80重量％，更優(yōu)選30-70重量％，進(jìn)一步優(yōu)選 40-60重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選50-60重量％ ; 改性樹(shù)脂0-40重量％，優(yōu)選5-40重量％，更優(yōu)選10-40重量％，進(jìn)一步優(yōu)選10-30重 量％，更進(jìn)一步優(yōu)選15-30重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選20-30重量％ ; 光散射劑5-15重量％，優(yōu)選6-10重量％，更優(yōu)選8-10重量％， 耐候劑 0.5-1. 2重量％， 降粘劑 0.05-0. 3重量％， 所述改性樹(shù)脂選自LLDPE和LDPE的一種或兩種， 所述雙峰LLDPE樹(shù)脂的密度為0. 923-0. 931g/cm3,在190°C、2. 16kg負(fù)荷下的熔融指數(shù) 為 0?25-0. 3g/10min， 所述LLDPE的密度為0. 918-0. 922g/cm3,在190 °C、2. 16kg負(fù)荷下的熔融指數(shù)為 0. 5-2. 0g/10min，所述 LDPE 的密度為 0. 920-0. 923g/cm3,在 190°C、2. 16kg 負(fù)荷下的熔融指 數(shù)為 0? 3-1. 5g/10min。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光散射型農(nóng)膜，其特征在于，所述光散射劑選自大于或等于 4000目的高嶺土、硅藻土、滑石粉、水滑石、絹云母、硫酸鋇的一種或多種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光散射型農(nóng)膜，其特征在于，耐候劑為光穩(wěn)定劑和抗氧 劑，所述降粘劑為含氟聚合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光散射型農(nóng)膜，其特征在于，所述光穩(wěn)定劑和抗氧劑選自受 阻胺或受阻酚。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的光散射型農(nóng)膜，其特征在于，以農(nóng)膜的總重量計(jì)，還 包含0-2重量％的流滴劑和/或消霧劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光散射型農(nóng)膜，其特征在于，所述流滴劑或消霧劑選自多元 醇脂肪酸酯、氟系消霧劑、硅系消霧劑的一種或多種。
7. -種根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的光散射型農(nóng)膜的制造方法，其特征在于，包括： 將所述各組分混合，然后將得到的混合物擠出成光散射型農(nóng)膜。
8. -種根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的光散射型農(nóng)膜的制造方法，其特征在于，包括： 將占雙峰LLDPE樹(shù)脂總量的90%以上的雙峰LLDPE樹(shù)脂、占耐候劑總量的2/3的耐候 劑和占降粘劑總量的2/3的降粘劑混合，將得到的混合物擠出成農(nóng)膜的內(nèi)、外層，其中所述 內(nèi)層中包含的雙峰LLDPE樹(shù)脂、耐候劑和降粘劑分別與外層中包含的雙峰LLDPE樹(shù)脂、耐候 劑和降粘劑的量相等， 將剩余的雙峰LLDPE樹(shù)脂、改性樹(shù)脂、光散射劑、剩余的耐候劑、剩余的降粘劑混合，將 得到的混合物擠出成農(nóng)膜的中間層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造方法，其特征在于，以農(nóng)膜的總重量計(jì)，還加入0-2重 量％的流滴劑和/或消霧劑，其中在中間層和內(nèi)層中加入占流滴劑總量的80%的流滴劑， 外層加入剩余的流滴劑，消霧劑僅在內(nèi)層加入。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的光散射型農(nóng)膜用于覆蓋農(nóng)作物的用途。
【文檔編號(hào)】C08L23/08GK104441869SQ201410690167
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】秦立潔, 鄒宇田, 劉榮生, 陳虎生, 李佳 申請(qǐng)人:北京華盾雪花塑料集團(tuán)有限責(zé)任公司