CN101141874B - 农业园艺用土地覆盖膜 - Google Patents
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Abstract
本发明目的在于提供一种农业园艺用土地覆盖膜,该膜反射可见光、吸收红外光,向植物侧反射植物生长所必需的光,通过吸收可转化为热的红外光来使土壤变暖,而温室内的温度并不升高。该农业园艺用土地覆盖膜,其中,具有含有白色光反射材料的白色光反射层以及含有红外线吸收材料微粒的红外光吸收层,上述红外线吸收材料微粒为钨氧化物微粒和/或复合钨氧化物微粒,同时该钨氧化物微粒是用通式WOX(2.45≤X≤2.999)表示的钨氧化物微粒,复合钨氧化物微粒以通式MYWOZ(0.001≤Y≤1.0,2.2≤Z≤3.0)表示,且为具有六方晶结晶构造的复合钨氧化物微粒。
Description
技术领域
本发明涉及一种农业园艺用土地覆盖膜,其包括:含有白色光反射材料的白色光反射层以及涂布吸收来自于太阳光等的红外线的红外线吸收材料微粒而形成的红外光吸收层,通过反射可见光,并吸收红外光,向植物侧反射植物生长发育所必需的光,吸收可转化为热的红外光来使土壤变暖,而不会使温室内的氛围气体温度升高。
背景技术
作为促进植物生长的方法,已知的有利用使用铝等金属膜的反射片、使用白色光反射材料膜的白色光反射片、以及在上述反射片上再涂布反射材料得到的片材等,覆盖在土壤表面的方法。但是由于这些片材对到达地表的太阳光线进行无差别(満遍なく)的反射,虽能够促进植物生长,但能转变为热的红外光也被反射了,存在使温室内等的氛围气体温度上升的缺点。此外,使用铝等金属膜的反射片,一般要进行铝蒸镀加工,这样就存在成本上升的问题。
另一方面,作为土壤保温片材,一般已知的有聚乙烯类、聚氯乙烯类等合成树脂片材。但这些合成树脂片材由于一般红外线的透过率很高,对土壤的保温效果不是很充分。为了解决这个问题,专利文献1中记述了将具有红外线反射性的带状膜与具有红外线吸收性的带状膜分别作为经线或纬线制成编织物,覆盖地面的保温片材。但这种保温片材,由于具有红外线反射性的膜实施了铝蒸镀加工,因此存在成本高的问题。
另外,专利文献2中提供了一种在全光线透过率为3.0%以上,扩散反射率为40%以上的白化膜的表面上,将炭黑等黑色或蓝色等的颜料分散于粘合剂中进行印刷的农作物栽培用膜。但着色覆膜层的面积为1.0-60%,而且由于其并不是对转化成热的近红外线高效吸收的结构,对土壤加温的效果不充分。
专利文献1:特开平9-107815号公报
专利文献2:特开昭55-127946号公报
发明内容
发明要解决的问题
这样,本发明的目的在于提供一种通过反射可见光向植物侧提供植物生长发育所必需的光,通过吸收红外光使土壤变暖,但却不使温室内等的氛围气体温度升高的农业园艺用土地覆盖膜。
解决问题的方法
本发明者们研究的结果想到一种包括:含有白色光反射材料的白色光反射层和含有红外线吸收材料微粒的红外光吸收层的农业园艺用土地覆盖膜。
此外,众所周知具有氧缺损(酸素欠損)的三氧化钨等钨氧化物、在三氧化钨中添加有钠等阳性元素的复合钨氧化物是导电性材料,并且是具有自由电子的材料。于是,本发明者们通过对这些材料的单晶等的分析,发现自由电子对红外线区域的光的应答,因此想到将这些钨氧化物和/或复合钨氧化物微粒化,使其粒子直径为1nm~800nm,进而使该微粒中的自由电子量增加,制成热线吸收成分的配方。
而且,本发明者们想到:将该热线吸收材料微粒分散于适宜的介质中制造的膜与利用溅射法、蒸镀法、离子镀法以及化学气相法(CVD法)等真空成膜法等干式法制作的膜或利用喷涂法制作的膜相比较,尽管不使用光的干涉效果,也可以高效地对太阳光线,特别是近红外线区域的光进行吸收,同时又可以使可见光区域的光透过。
也就是说,本发明的第一方案涉及一种农业园艺用土地覆盖膜,其特征在于,包括含有白色光反射材料的白色光反射层和含有红外线吸收材料微粒的红外光吸收层。
第二方案涉及第一方案中所述的农业园艺用土地覆盖膜,其特征在于,白色光反射层为内部分散有白色光反射材料的膜,并且在该膜的一面具有涂布红外线吸收材料微粒形成的红外光吸收层。
第三方案涉及第一方案中所述的农业园艺用土地覆盖膜,其特征在于,将的白色光反射材料和红外线吸收材料微粒分散于膜的内部,形成的白色光反射层和红外光吸收层。
第四方案涉及第一方案中所述的农业园艺用土地覆盖膜,其包括,在膜的一面涂布白色光反射材料形成的白色光反射层,以及在该白色光反射层上涂布红外线吸收材料微粒形成的红外光吸收层;或者在膜的一面涂布白色光反射材料形成的白色光反射层,以及在膜的另一面涂布红外线吸收材料微粒形成的红外光吸收层。
第五方案涉及第一至第四方案中任一项所述的农业园艺用土地覆盖膜,其特征在于,白色光反射材料为选自TiO2、ZrO2、SiO2、Al2O3、MgO、ZnO、CaCO3、BaSO4、ZnS、PbCO3中的至少一种。
第六方案涉及第一至第五方案中任一项所述的农业园艺用土地覆盖膜,其特征在于,红外线吸收材料微粒的粒子直径为1nm~800nm。
第七方案涉及第一至第六方案中任一项所述的农业园艺用土地覆盖膜,其特征在于,红外线吸收材料微粒为钨氧化物微粒和/或复合钨氧化物微粒。
第八方案涉及第七方案所述的农业园艺用土地覆盖膜,其特征在于,钨氧化物微粒是用通式WOX(2.45≤X≤2.999)表示的钨氧化物微粒。
第九方案涉及第七或第八方案所述的农业园艺用土地覆盖膜,其特征在于,复合钨氧化物微粒是用通式MYWOZ(0.001≤Y≤1.0、2.2≤Z≤3.0)表示,并且具有六方晶结晶结构的复合钨氧化物微粒。
第十方案涉及第九方案所述的农业园艺用土地覆盖膜中,M元素为选自Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn中的至少一种。
第十一方案涉及第一至第十方案中任一项所述的农业园艺用土地覆盖膜,其特征在于,红外线吸收材料微粒表面被含有Si、Ti、Zr、Al中至少一种元素的氧化物包覆。
第十二方案涉及第一至第十一方案中任一项所述的农业园艺用土地覆盖膜,其特征在于,膜为选自聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氟乙烯、聚氟偏乙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、四氯三氟乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯、聚酯中的至少一种。
发明效果
本实施方式的农业园艺用土地覆盖膜包括:含有白色光反射材料的白色光反射层和含有红外线吸收材料微粒的红外光吸收层。具体说,本实施方式的农业园艺用土地覆盖膜,可以是具有如下结构的膜:
白色光反射层是将白色光反射材料分散于内部形成的膜,在该膜的一面具有涂布红外线吸收材料微粒形成的红外光吸收层;
将白色光反射材料和红外线吸收材料微粒分散于膜内部,成为白色光反射层和红外线吸收层;
在膜的一面具有涂布白色光反射材料形成的白色光反射层,以及在该白色光反射层上涂布红外线吸收材料微粒形成的红外光吸收层;或者,
在膜的一面具有涂布白色光反射材料形成的白色光反射层,以及在膜的另一面具有涂布红外线吸收材料微粒形成的红外光吸收层。
通过用这样简便的方法形成含有红外线吸收材料微粒,优选钨氧化物微粒和/或复合钨氧化物微粒的红外光吸收层,可以提供一种耐气候性好、成本低,而且以很少的微粒量就可以高效地吸收来自太阳光的近红外线,反射可见光线的农业园艺用土地覆盖膜。
通过将该膜使用于栽培植物等的地面,可以达到使被覆盖地面温度上升,土壤变暖,而温室内等的氛围气体温度并不上升的效果,而且还可以反射植物生长发育所必需的可见光波长区域的光,达到促进植物成长的效果,极其有用。
具体实施方式
以下,结合图对实施本发明的最佳实施方式进行说明,但本发明并不局限于本实施方式。
本实施方式的农业园艺用土地覆盖膜包括:含有白色光反射材料的白色光反射层和含有红外线吸收材料微粒的红外光吸收层,具有对可见光领域光的漫反射率很高,对红外领域光的吸收率很高的特征。
到达地表的太阳光线一般为约290-2100nm波长区域,其中约380-780nm可见光波长区域的光为植物生长发育所必需的光。因此优选如下方案,通过反射约380-780nm可见光波长区域的光,且仅仅高效地选择吸收约780-2100nm的近红外光,向植物侧反射植物生长发育所必需的光,吸收转变为热的红外光使土壤变暖,但不使温室内空气温度上升。
本实施方式的农业园艺用土地覆盖膜,可以通过如下结构而得到,具体地说,白色光反射层是白色光反射材料分散于内部形成的膜,在该膜的一面具有涂布红外线吸收材料微粒形成红外光吸收层。另外,可以通过制成以下结构而得到:将白色光反射材料和红外线吸收材料微粒分散于膜内部,制成白色光反射层和红外光吸收层。此外,可以通过制成以下结构而得到,在膜的一面具有涂布白色光反射材料形成的白色光反射层以及再在该白色光反射层上涂布红外线吸收材料微粒形成的红外光吸收层,或者在膜的一面具有涂布白色光反射材料形成的白色光反射层,以及在膜的另一面具有涂布红外线吸收材料微粒形成的红外光吸收层。
上述农业园艺用土地覆盖膜通过红外线吸收材料微粒吸收来自日照的太阳热,红外线被膜吸收,膜温度上升,随之辐射热也增加,被覆盖的土壤内部温度迅速上升,但温室内氛围气体温度并不升高。而且,由于可见光线被白色光反射材料反射,因此照射于植物的光量增加,因此光合成量增加,能够促进植物的成长。
作为本实施方式的红外线吸收材料微粒的使用方法,可以举出以下方法,在期望的基材表面形成红外线吸收层,该红外光吸收层是将上述微粒分散于涂布形成的适宜介质中而得到的。该方法是将预先经高温焙烧得到的红外线吸收材料微粒混入膜基材中,或者由于可以通过粘合剂使之粘结在基材表面,因而可用于树脂材料等耐热温度低的基材材料,形成时无需大型装置,具有廉价的优点。
此外,因本实施方式的红外线吸收材料微粒为导电性材料,当红外线吸收材料微粒连接成为连续的膜时,可能会吸收反射并阻碍移动电话等的电波。但将红外线吸收材料制成微粒后分散于基料中时,粒子因以一个个孤立的状态分散,可以发挥电波的透过性,具有广泛应用性。
如上所述,在将白色光反射材料分散于膜内部而形成膜的一面涂布红外线吸收材料微粒形成红外光吸收层时,在膜基材的一面涂布白色光反射材料形成白色光反射层,再在该白色光反射层上涂布红外线吸收材料微粒形成红外光吸收层时,或者在膜基材的一面涂布白色光反射材料,形成白色光反射层,在另一面涂布红外线吸收材料微粒而形成红外光吸收层时,举例说明如将红外线吸收材料微粒分散于适宜的溶剂中,再向其中添加树脂粘合剂后涂布于膜基材表面,使溶剂蒸发再以特定的方法使树脂固化,就可以形成该红外线吸收材料微粒分散于介质中的薄膜。
向膜基材表面涂布的方法,只要可以将含有红外线吸收材料微粒的树脂均匀涂布于膜基材表面即可,并没有特别的限定,举例说明如:棒涂法、照相凹版印刷法、喷涂法、浸涂法、流延涂布法、旋转涂布法、辊涂法、网版印刷法、刮刀涂布法等。而且,将红外线吸收材料微粒直接分散于粘合剂树脂时,从环境、工业的角度,优选涂布于基材表面后不需使溶剂蒸发的方法。
上述树脂粘合剂,可以依据不同目的选择例如UV固化树脂、热固化树脂、电子射线固化树脂、常温固化树脂、热塑性树脂等。
作为该树脂粘合剂,具体地,可以列举,聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、氟树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂等。另外,也可以利用使用了金属醇盐的粘合剂。作为上述金属醇盐,Si、Ti、Al、Zr等的醇盐是代表性的。使用这些金属醇盐的粘合剂,可以通过水解后加热形成氧化膜。
此外,如上所述,也可以将红外线吸收材料微粒分散于分散有白色光反射材料的膜基材内部。将该微粒分散于基材中时,可以使之从基材表面渗透进去,也可以将温度升至基材的熔融温度以上,使之熔融后,再将红外线吸收材料微粒与基材树脂混合。另外,也可以预先制造在基材原料树脂中含有高浓度上述微粒的母胶,再将其稀释调整至一定浓度。如此得到的含有红外线吸收材料微粒的树脂,以规定的方法成型为膜状,可以作为红外线吸收材料应用。
上述母胶的制造方法并没有特别的限制,可以举出,将钨氧化物微粒和/或复合钨氧化物微粒分散液、热塑性树脂粉粒或颗粒以及视需要的其它添加剂一起通过使用螺带式掺混机、转鼓混合机、诺塔混合机、亨舍尔混合机、超级混合机、行星式混合机等混合机以及班伯里混炼机、捏合机、辊、kneader-ruder、单轴挤出机、双轴挤出机等混炼机,在除去溶剂的同时使之均匀熔融混合,可制备将上述微粒均匀分散于热塑性树脂中的混合物。
此外,用公知的方法除去钨氧化物微粒和/或复合钨氧化物微粒分散液的溶剂,采用将得到的粉末、热塑性树脂粉粒或颗粒以及视需要的其它添加剂均匀熔融混合的方法,可制备将上述微粒均匀分散于热塑性树脂中的混合物。此外,也可以使用将钨氧化物微粒和/或复合钨氧化物微粒粉末直接添加于热塑性树脂中均匀熔融混合的方法。
将经上述方法得到的混合物用放气式单轴或双轴挤出机进行混炼,加工成颗粒状,由此可以得到含有热线吸收成分的母胶。
使上述红外线吸收材料微粒分散于树脂中的方法,没有特别的限制,但可以使用超声波分散、介质搅拌磨、球磨机、砂磨机等。
上述红外线吸收材料微粒的分散介质并没有特别的限制,可以根据配合使用的介质树脂粘合剂来选择,例如,可以使用水、醇、醚、酯、酮、芳香族化合物等通常的各种有机溶剂。此外,必要时也可以添加酸或碱来调节pH值。而且,为了进一步提高红外线吸收材料微粒的分散稳定性,也可以添加各种表面活性剂、偶联剂等。
本实施方式的农业园艺用土地覆盖膜中使用的白色光反射材料,没有特别的限制,优选TiO2、ZrO2、SiO2、Al2O3、MgO、ZnO、CaCO3、BaSO4、ZnS、PbCO3等。这些白色光反射材料可以单独使用,也可以两种以上同时使用。
下面,就适用于本实施方式的农业园艺用土地覆盖膜并吸收红外区域的红外线吸收材料进行详细说明。
本实施方式的农业园艺用土地覆盖膜中使用的红外线吸收材料微粒只要具有期望的吸收红外光的特性即可,没有特别的限制,可举出含有锑的氧化锡(ATO)、含有锡的氧化铟(ITO)、钨氧化物微粒和/或复合钨氧化物微粒、酞菁类吸收剂、diimonium类吸收剂等,特别优选钨氧化物微粒和/或复合钨氧化物微粒。
适用于本实施方式的具有红外线吸收功能的微粒是,以通式WOX(2.45≤X≤2.999)表示的钨氧化物微粒,和/或以通式MYWOZ(0.001≤Y≤1.0、2.2≤Z≤3.0)表示,且具有六方晶结晶结构的复合钨氧化物微粒。上述钨氧化物微粒或复合钨氧化物微粒使用于各种膜时,作为热线(红外线)吸收成分有效地发挥作用。
上述以通式WOX(2.45≤X≤2.999)表示的钨氧化物微粒,可以列举,W18O49、W20O58、W4O11等。只要X值为2.45以上,就可以完全避免该红外线吸收材料中出现目标以外的WO2结晶相,同时还可以提高材料的化学稳定性。另一方面,只要X值为2.95以下,就可以成为能生成充分量自由电子的高效率的红外线吸收材料。X范围为2.45≤X≤2.95的WOX化合物包含于被称为玛格涅利相(Magneli phase)的化合物中。
上述以通式MYWOZ(0.001≤Y≤1.0、2.2≤Z≤3.0)表示,且具有六方晶结晶结构的复合钨氧化物微粒,可举出,M元素包括选自Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn中至少一种的复合钨氧化物微粒。
添加元素M的添加量优选为0.001~1.0,更优选为0.33左右。这是因为,由六方晶的结晶结构计算出的理论值为0.33,采用该值左右的添加量就可以得到优选的光学特性。作为典型的例子,可以举出,Cs0.33WO3、Rb0.33WO3、K0.33WO3、Ba0.33WO3等,只要Y、Z在上述范围内,就可以得到有用的热线吸收特性。
本实施方式的钨氧化物微粒和/或复合钨氧化物微粒因对近红外线区域,尤其是900-2000nm附近的光有很大吸收,因此,其透过色调多为蓝色系到绿色系。
另外,该红外线吸收材料粒子的粒径可依据不同的使用目的而分别进行选择。首先,在保持其透明性使用时,优选具有800nm以下粒径。这是因为,粒径小于800nm的粒子由于散射不会将光完全遮蔽,保持了可见光线区域的可见性,同时可以高效地保持透明性。特别是,重视可见光区域的透明性时,更优选考虑粒子造成的散射。
重视降低该粒子造成的散射时,粒子径为200nm以下,优选100nm以下。其理由是粒子的粒径越小,越会降低由于几何学散射或米氏散射导致的400-780nm可见光区域光的散射,其结果是,可以避免红外线吸收膜变得像毛玻璃一样,得不到清晰的透明性。也就是说,粒径为200nm以下时,上述几何学散射或米氏散射降低,变为瑞利散射区域,在该瑞利散射区域,由于散射光的减少与粒径的6次方成反比,因此随着粒径的减小,散射减少透明性增加。另外,粒径为100nm以下时,散射光变得非常少,因此优选。从避免光散射的观点来看,优选粒径小的粒子,只要粒子径在1nm以上就易于工业制造。
此外,本实施方式的农业园艺用土地覆盖膜中使用的构成红外线吸收材料的微粒表面被含有选自Si、Ti、Zr、Al中至少一种以上元素的氧化物所包覆,这从提高该红外线吸收材料的耐气候性的观点考虑是优选的。这些氧化物基本上是透明的,不会因添加而使可见光的透过率降低。包覆的方法并没有特别的限制,通过向分散有该红外线吸收材料微粒的溶液中添加上述金属的烷氧化物,就可以将红外线吸收材料微粒的表面包覆。
本实施方式的农业园艺用土地覆盖膜中使用的膜,并没有特别的限制,可举出:聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、四氯三氟乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯、聚酯树脂。也可以向这些树脂中添加稳定剂、稳定助剂、抗氧剂、增塑剂、滑爽剂、紫外线吸收剂等添加剂。
这样一来,本实施方式的农业园艺用土地覆盖膜包括:含有白色光反射材料的白色光反射层和含有红外线吸收材料微粒的红外光吸收层,通过以简便的方法,形成含有红外线吸收材料微粒,优选钨氧化物和/或复合钨氧化物微粒的红外光吸收层,可以提供耐气候性好、成本低,而且以很少的微粒量就可以高效地吸收来自于太阳光的近红外线,反射可见光线的农业园艺用土地覆盖膜。
将该膜使用于栽培植物等的地面,具有使被覆地面温度上升,使土变暖,但不使温室内等的氛围气体温度上升的效果,而且反射植物生长发育所必需的可见光波长区域的光,具有促进植物成长的效果,是极为有用的。
实施例
下面,用实施例和比较例对本发明进行更为详细地说明。但本发明并不局限于下述实施例。
实施例1
将10重量份Cs0.33WO3微粒(比表面积20m2/g)、80重量份甲苯、10重量份微粒分散用分散剂混合,用介质搅拌磨进行分散处理,制成平均分散粒径为80nm的Cs0.33WO3微粒分散液(A液)。将50重量份的该A液与30重量份硬涂层用紫外线固化树脂(固体成分100%)混合,制成红外线吸收材料微粒分散液。将该红外线吸收材料微粒分散液用棒涂机涂布于含有作为白色光反射材料的TiO2微粒的聚乙烯膜上,并成膜。将该膜于60℃干燥30秒使溶剂蒸发后,用高压水银灯使之固化,得到可见光区域扩散反射率高的红外线吸收膜。
通过用日立制作所制造的分光光度计,根据波长200-2100nm光的透过率来测定制成的膜的分光特性,并依据JIS A 5759计算可见光透过率、日照透过率、可见光反射率、日照反射率、日照吸收率。(此处日照吸收率由日照吸收率(%)=100%-日照透过率(%)-日照反射率(%)计算。)
该结果示于图1。另外,下述实施例2-5,比较例1所得结果一并示于图1。
实施例2
将10重量份Rb0.33WO3微粒(比表面积20m2/g)、80重量份甲苯、10重量份微粒分散用分散剂混合,用介质搅拌磨进行分散处理,制成平均分散粒径为80nm的Rb0.33WO3微粒分散液(B液)。将50重量份的此B液与30重量份硬涂层用紫外线固化树脂(固体成分100%)以及50重量份甲苯混合,制成红外线吸收材料微粒分散液。将该红外线吸收材料微粒分散液用棒涂机涂布于含有作为白色光反射材料的TiO2微粒的聚乙烯膜上,并成膜。将该膜于60℃干燥30秒使溶剂蒸发后,用高压水银灯使之固化,得到可见光区域扩散反射率高的红外线吸收膜。该膜的光学特性如图1所示。
实施例3
将10重量份W18O49微粒(比表面积20m2/g)、80重量份甲苯、10重量份微粒分散用分散剂混合,用介质搅拌磨进行分散处理,制成平均分散粒径为80nm的W18O49微粒分散液(C液)。将75重量份的此C液与45重量份硬涂层用紫外线固化树脂(固体成分100%)以及120重量份甲苯混合,制成红外线吸收材料微粒分散液。将该红外线吸收材料微粒分散液用棒涂机涂布于含有作为白色光反射材料的TiO2微粒的聚乙烯膜上,并成膜。将该膜于60℃干燥30秒使溶剂蒸发后,用高压水银灯使之固化,得到可见光区域扩散反射率高的红外线吸收膜。该膜的光学特性如图1所示。
实施例4
将10重量份Cs0.33WO3微粒(比表面积20m2/g)、80重量份甲苯、10重量份微粒分散用分散剂混合,用介质搅拌磨进行分散处理,制成平均分散粒径为80nm的Cs0.33WO3微粒分散液(A液)。再用喷雾干燥器除去A液中的甲苯,得到Cs0.33WO3分散粉(A粉)。
将得到的A粉添加于聚乙烯树脂颗粒中,用混合机混合均匀后,用双轴挤出机熔融混炼,将挤出的条股切成颗粒状,得到含有Cs0.33WO3的母胶。
用同样的方法得到含有TiO2的母胶。
将该含有Cs0.33WO3的母胶和含有TiO2的母胶与用同样方法制成的未添加无机微粒的母胶混合。将该混合母胶挤出成型,形成厚50μm的膜。该膜的光学特性如图1所示。
实施例5
将10重量份Cs0.33WO3微粒(比表面积20m2/g)、80重量份甲苯、10重量份微粒分散用分散剂混合,用介质搅拌磨进行分散处理,制成平均分散粒径为80nm的Cs0.33WO3微粒分散液(A液)。将50重量份的此A液与30重量份硬涂层用紫外线固化树脂(固体成分100%)混合,制成红外线吸收材料微粒分散液。用同样的方法得到含有TiO2微粒的白色光反射材料微粒分散液。将该红外线吸收材料微粒分散液用棒涂机涂布于聚乙烯膜上,并成膜。将该膜于60℃干燥30秒,使溶剂蒸发后,用高压水银灯使之固化。然后,在聚乙烯膜的另一面用同样的方法涂布白色光反射材料微粒并成膜、固化,得到可见光区域扩散反射率高的红外线吸收膜。该膜的光学特性如图1所示。
比较例1
得到含有作为白色光反射材料的TiO2微粒的聚乙烯膜。该膜的光学特性如图1所示。
评价
实施例1~实施例5与比较例1相比较表明,将涂布Cs0.33WO3、Rb0.33WO3、W18O49等的钨氧化物微粒、复合钨氧化物微粒而形成的红外光吸收层,形成于在膜中分散有白色光反射材料的膜上,由此,膜的红外光吸收率大幅增加,反射可见光线,蓄热性优良。也就是说,实施例1~5中可见光线的反射率可以保持在60-70%左右,而且日照吸收率可以提高到40-60%左右。
本实施方式的农业园艺用土地覆盖膜是包括含有白色光反射材料的白色光反射层和含有红外线吸收材料微粒的红外光吸收层的膜,具体说,膜的结构可以是,白色光反射层是内部分散有白色光反射材料的膜,并在该膜的一面具有涂布红外线吸收材料微粒形成的红外光吸收层的膜;将白色光反射材料和红外线吸收材料微粒分散于膜内部,成为白色光反射层和红外光吸收层;在膜的一面具有涂布白色光反射材料形成的白色光反射层,以及在该白色光反射层上涂布红外线吸收材料微粒形成的红外光吸收层,或者在膜的一面具有涂布白色光反射材料形成的白色光反射层,以及在膜的另一面具有涂布红外线吸收材料微粒形成的红外光吸收层。
通过这样的简便方法,形成含有红外线吸收材料微粒,优选钨氧化物微粒和/或复合钨氧化物微粒的红外光吸收层,可以提供耐气候性好、成本低,而且以很少的微粒量就可以高效地吸收来自于太阳光的近红外线,反射可见光线的农业园艺用土地覆盖膜。
附图说明
图1是表示实施例1~5以及比较例1中含有红外线吸收材料微粒、TiO2微粒的膜的光学特性的图表。
Claims (10)
1.一种农业园艺用土地覆盖膜,其包括:含有白色光反射材料的白色光反射层和含有红外线吸收材料微粒的红外光吸收层;
其中,红外线吸收材料微粒为钨氧化物微粒和/或复合钨氧化物微粒,
所述钨氧化物微粒是以通式WOX(2.45≤X≤2.999)表示的钨氧化物微粒,
所述复合钨氧化物微粒用通式MYWOZ(0.001≤Y≤1.0、2.2≤Z≤3.0)表示,且具有六方晶体结构;
所述红外线吸收材料微粒的粒子直径为1nm~800nm。
2.权利要求1中所述的农业园艺用土地覆盖膜,其中,所述白色光反射层为内部分散有所述白色光反射材料的膜,并且所述红外光吸收层是在该膜的一面涂布所述红外线吸收材料微粒而形成的。
3.权利要求1中所述的农业园艺用土地覆盖膜,其中,将所述白色光反射材料和所述红外线吸收材料微粒分散于膜内部,形成所述白色光反射层和所述红外光吸收层。
4.权利要求1中所述的农业园艺用土地覆盖膜,其包括,
在膜的一面涂布所述白色光反射材料而形成的所述白色光反射层,以及在该白色光反射层上涂布所述红外线吸收材料微粒而形成的所述红外光吸收层。
5.权利要求1中所述的农业园艺用土地覆盖膜,其包括,
在膜的一面涂布所述白色光反射材料而形成的所述白色光反射层,以及在膜的另一面涂布所述红外线吸收材料微粒而形成的所述红外光吸收层。
6.权利要求1-5中任一项所述的农业园艺用土地覆盖膜,其中,所述白色光反射材料为选自TiO2、ZrO2、SiO2、Al2O3、MgO、ZnO、CaCO3、BaSO4、ZnS和PbCO3中的至少一种。
7.权利要求1~5中任一项所述的农业园艺用土地覆盖膜,其中,MYWOZ中的M元素为选自Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe和Sn中的至少一种。
8.权利要求1-5中任一项所述的农业园艺用土地覆盖膜,其中,所述红外线吸收材料微粒表面用含有选自Si、Ti、Zr和Al中至少一种的元素的氧化物包覆。
9.权利要求2-5中任一项所述的农业园艺用土地覆盖膜,其中,所述膜为选自聚乙烯、聚丙烯、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、四氯三氟乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯和聚酯树脂中的至少一种。
10.权利要求2-5中任一项所述的农业园艺用土地覆盖膜,其中,所述膜为选自聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、四氯三氟乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯中的至少一种。
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