CN101434724B - 一种黄瓜种植用蓝光转光农膜及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种黄瓜种植用蓝光转光农膜及其生产工艺。本发明转光农膜使用一种新型核壳结构纳米蓝光转光剂R@ML_n，该转光剂能够吸收太阳光中的紫外光，同时具有转光剂和保温剂的双重功能。生产工艺为将光稳定剂、热稳定剂、流滴剂、纳米蓝光转光剂等与树脂按比例准确称量后，加入塑炼机，控制搅拌转速，高速搅拌，控制温度至树脂呈塑化状态，排出，投入到造粒挤出机造粒；然后将各种型号的树脂和母粒按工艺配方的要求，准确计量，投入到拌料机搅拌，加入到挤出机挤出，最后进行卷取，卸卷，包装。

Description

一种黄瓜种植用蓝光转光农膜及其生产工艺

技术领域

本发明属农用技术领域，涉及一种黄瓜种植用蓝光转光农膜及其生产工艺。

背景技术

黄瓜是冬暖大棚经常种植的蔬菜，但是在其收获的旺盛期过后，叶子开始老化和枯黄，光合作用能力降低，植株中储存的养分已不足。因此，到收获的后期，果实的收获量降低，并会过早发黄，出现大量品质不良甚至“畸形”的黄瓜，这种现象称为“成熟疲劳”或“成熟老化”，严重降低了黄瓜的产量和质量，影响其销售价格。研究发现，适当增强蓝光的照射量，将有助于消除这种现象。太阳光中蓝光有助于营养器官的生长，而研究发现太阳光到达地面的部分，蓝光含量相比红光较低，只有将照射到黄瓜植株上的蓝光与红光的透过率之比调至1，且小于1.2时，才最适合黄瓜的生长和后期“成熟疲劳”现象的发生。因此，在冬暖大棚黄瓜种植中，人们通过覆盖蓝色薄膜的方式来延长黄瓜的收获的旺盛期。

这种蓝色薄膜一般通过在树脂中添加蓝色颜料或染料来获得，如酞青蓝、酞青绿、群蓝、钴蓝、天蓝、碱性蓝色淀、坚牢猩蓝、印丹士林蓝、靛蓝等。但是这些蓝色颜料或染料制得的蓝色薄膜，往往会大大降低太阳光中其它光的透过率，尤其是红光的透过率，影响植物生长平衡。近年来，研究者通过把太阳光中原来的紫外线在转光剂的作用下转变成蓝光，从而适当调节照射植株的蓝光和红光的比例，不影响其它可见光的透光率。迄今为止，在蓝光转光膜研究方面相对于红光转光膜仍然较少，但近几年逐渐增多，主要集中在无机稀土材料或稀土配合物上，存在生产成本高、转光剂分散性差等问题。

另外，黄瓜的生长对温度要求很高，生育适温为18-30℃，最适宜温度24℃，在北方冬暖大棚种植中，如果棚膜的保温性不好将严重影响黄瓜的产量，因此在薄膜中必须通过添加保温剂的方法维持冬暖大棚内的温度，保温剂可以防止夜间地面发射的红外线透过薄膜，从而起到保温的效果。但是，保温剂的添加，如果分散性不好，也会影响太阳光的透过率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种黄瓜种植用蓝光转光农膜及其生产工艺。将转光剂或保温剂纳米化是解决其在树脂中分散性的有效方法，在本发明中通过将一种蓝光转光剂与纳米保温剂有机结合起来，生产了一种具有转光保温双重功能的纳米蓝光转光膜。本发明的具体生产工艺如下：

(1)转光母粒的生产

将光稳定剂、热稳定剂、流滴剂、转光剂、增塑剂与树脂按权利要求1所述比例准确称量后，加入塑炼机，控制搅拌转速，高速搅拌20-30分钟，控制温度150℃-200℃至树脂呈塑化状态，排出，投入到造粒挤出机造粒，按工艺要求，设置挤出机各区的温度和螺杆转速，母粒经冷却后，用防潮包装袋装好，对袋口进行热封。

(2)转光薄膜的生产

将各种型号的树脂和母粒按工艺配方的要求，准确计量，投入到拌料机，搅拌到5-10分钟，加入到挤出机料斗，按基料树脂的不同设置挤出机各区温度，一般挤出机温度控制在120℃-180℃，中心进料螺旋模头温度控制在150℃-200℃。按产品的规格要求，采用吹塑法得到薄膜，调整薄膜的宽度和厚度，进行卷取，达到规定的长度后，卸卷，取样进行物理性能检测，产品合格后，包装。

本发明所用的纳米蓝光转光剂ML_n@R结构为核壳型，ML_n为壳层，R为核层，其中M为Al³⁺、Ga³⁺、In³⁺、Sc³⁺、Cd²⁺、Be²⁺、Zn²⁺、Zr²⁺、Mn²⁺中的任一种，L为水杨醛水杨酰腙类、水杨醛苯甲酰腙类、水杨醛呋喃酰腙类化合物中的任意一种，1≤n≤3；所述的核层结构R为Ca、Mg、Ba碱土金属元素的氧化物，氢氧化物及Al₂O₃、SiO₂、Cu₂O₂、ZnO中的任意一种；该纳米蓝光转光剂的粒径大小为10nm-200nm。

本发明所用的树脂为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚醋酸乙烯(EVA)等农用薄膜常用树脂中的任意一种或一种以上的任意比例混合物；所用的光稳定剂为磷酸三甲酚酯、环氧化合物、有机磷酸锌(或有机磷酸钡、有机磷酸钙)三者按照任意比例的复合物；所用的热稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙等硬脂酸盐类种的任意一种或一种以上任意比例组合；所用的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯、烷基磺酸苯酯、亚磷酸三苯酯、环氧十八酯丁酯、环氧化四氢邻苯二甲酸酯、氯化石蜡种的任意一种或一种以上的任意比例组合；所用的流滴剂为山梨醇硬脂酸酯、山梨醇棕榈酸酯、山梨醇单月桂酸酯、硬脂酸甘油酯、季戊四醇单硬脂酸酯中的任意一种或一种以上任意比例组合。

本发明所用的树脂、纳米蓝光转光剂、光稳定剂、热稳定剂、增塑剂和流滴剂重量份比例如下：

(1)树脂                   100

(2)纳米蓝光转光剂ML_n@R    0.01-5

(3)光稳定剂               0.1-10

(4)热稳定剂               0.5-10

(5)增塑剂                 20-45

(6)流滴剂                 0.1-10

本发明核心技术为本单位研制的新型纳米蓝光转光剂R@ML_n，其它所用助剂、树脂等皆有市场销售，所用加工设备为塑料加工通用标准设备。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、由该新型转光剂生产的转光膜，具有转光和保温的双重功能。

2、该新型黄瓜种植用蓝光转光膜，所用的转光剂配合物包覆在纳米无机粉末保温剂表面，使无机粉末表面“有机化”，提高了其与树脂的兼容好，易于分散，透光性大大增强；转光剂包覆在纳米保温剂表面后，提高了其在树脂中分散性，减少了添加量，降低了成本，收到更好的转光效果。

3、该新型黄瓜种植用蓝光转光膜，能有效延长黄瓜收获的旺盛期7-10天，黄瓜增产效果明显，黄瓜增产20-30％，口感好，果形好，品质明显提高。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是：本实施例只用于对本发明进行进一步说明，但不局限其范围。本领域专业人员在阅读本发明之后在不违背本发明实质所作出的各种改进都是显而易见的，都属于本发明要求保护范围。

实施例1

(1)转光母粒的生产

取低密度聚乙烯(PE)50份，增塑剂邻苯二甲酸二甲酯50份，光稳定剂取重量比例为5∶3∶2的磷酸三甲酚酯、环氧化豆油、十八烷基磷酸锌复合物25份，热稳定剂取重量比例为1∶1的硬脂酸钡、硬脂酸锌复合物20份，流滴剂取比例为1∶1的山梨醇月桂酸酯、硬脂酸甘油酯复合物15份，纳米蓝光转光剂ML_n@R 1份，加入塑炼机，控制搅拌转速，高速搅拌20-30分钟，控制温度140℃-150℃至树脂呈塑化状态，排出，投入到造粒挤出机造粒，设置挤出机温度130℃，母粒经冷却后，切粒过筛，干燥烘干，用防潮包装袋装好，对袋口进行热封备用。

(2)转光薄膜的生产

取低密度聚乙烯(PE)树脂90份和转光母粒10份，准确计量，投入到拌料机，搅拌5-10分钟，加入到挤出机料斗，挤出机温度控制在140℃-180℃，中心进料螺旋模头温度控制在150℃-190℃。按产品的规格要求，采用吹塑法得到薄膜，调整薄膜的宽度和厚度，经检验合格后，进行卷取，达到规定的长度后，卸卷，产品检验合格后，包装。

实施例2：

(1)转光母粒的生产

取氯乙烯(PVC)50份，增塑剂邻苯二甲酸二甲酯30份，光稳定剂取重量比例为6∶3∶1的磷酸三甲酚酯、环氧化豆油、十八烷基磷酸锌复合物25份，热稳定剂取重量比例为1∶1的硬脂酸钡、硬脂酸锌复合物16份，流滴剂取重量比例为1∶1的山梨醇棕榈酸酯、硬脂酸甘油酯复合物15份，纳米蓝光转光剂ML_n@R 5份，加入塑炼机，控制搅拌转速，高速搅拌20-30分钟，控制温度120℃-140℃至树脂呈塑化状态，排出，投入到造粒挤出机造粒，设置挤出机温度120℃-130℃，母粒经冷却后，切粒过筛，干燥烘干，称量，用防潮包装袋装好，对袋口进行热封备用。

(2)转光薄膜的生产

取聚氯乙烯(PVC)树脂90份和转光母粒10份，投入到拌料机，搅拌5-10分钟，加入到挤出机料斗，挤出机温度控制在130℃-180℃，中心进料螺旋模头温度控制在140℃-190℃。按产品的规格要求，采用吹塑法得到薄膜，调整薄膜的宽度和厚度，卷取，达到规定的长度后，卸卷，取样进行物理性能检测，产品检验合格后，包装。

Claims (7)

1.一种黄瓜种植用蓝光转光农膜，其特征是该农膜使用一种纳米蓝光转光剂R@ML_n，能够吸收太阳光中的紫外光，发射波段范围400nm～500nm的蓝光，同时具有转光剂和保温剂的双重功能，该农膜主要组份重量份比例如下：

树脂                        100

纳米蓝光转光剂R@ML_n         0.01-5

光稳定剂                    0.1-10

热稳定剂                    0.5-10

增塑剂                      20-45

流滴剂                      0.1-10；

所用的纳米蓝光转光剂R@ML_n结构为核壳型，ML_n为壳层，R为核层，其中M为Al³⁺、Ga³⁺、In³⁺、Sc³⁺、Cd²⁺、Be²⁺、Zn²⁺、Zr²⁺、Mn²⁺中的任一种，L为水杨醛水杨酰腙类、水杨醛苯甲酰腙类、水杨醛呋喃酰腙类化合物中的任意一种，1≤n≤3；所述的核层结构R为Ca、Mg、Ba碱土金属元素的氧化物，氢氧化物及Al₂O₃，SiO₂、Cu₂O₂、ZnO中的任意一种；该纳米蓝光转光剂的粒径大小为10nm-200nm。

2.据权利要求1所述一种黄瓜种植用蓝光转光农膜，其特征在于所用的树脂为聚乙烯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯农用薄膜用树脂中的任意一种或一种以上任意比例的混合物。

3.据权利要求1所述一种黄瓜种植用蓝光转光农膜，其特征在于所用的光稳定剂为有机磷酸锌、有机磷酸钡、有机磷酸钙中的任意一种与磷酸三甲酚酯、环氧化合物按照任意比例的复合物。

4.据权利要求1所述一种黄瓜种植用蓝光转光农膜，其特征在于所用的热稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任意一种。

5.据权利要求1所述一种黄瓜种植用蓝光转光农膜，其特征在于所用的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯、烷基磺酸苯酯、亚磷酸三苯酯、环氧化四氢邻苯二甲酸酯、氯化石蜡中的任意一种或一种以上任意比例的组合。

6.据权利要求1所述的一种黄瓜种植用蓝光转光农膜，其特征在于所用的流滴剂为山梨醇硬脂酸酯、山梨醇棕榈酸酯、山梨醇单月桂酸酯、硬脂酸甘油酯、季戊四醇单硬脂酸酯中的任意一种或一种以上任意比例的组合。

7.如权利要求1所述一种黄瓜种植用蓝光转光农膜的生产工艺，其特征在于农膜的工艺步骤如下：

a.转光母粒的生产

将光稳定剂、热稳定剂、流滴剂、转光剂、增塑剂与树脂准确称量后，加入塑炼机，控制搅拌转速，高速搅拌20-30分钟，控制温度150℃-200℃至树脂呈塑化状态，排出，投入到造粒挤出机造粒，按工艺要求，设置挤出机各区的温度和螺杆转速，母粒经冷却后，用防潮包装袋装好，对袋口进行热封；

b.转光农膜的生产

将各种型号的树脂和母粒按工艺配方的要求，准确计量，投入到拌料机，搅拌到5-10分钟，加入到挤出机料斗，按基料树脂的不同设置挤出机各区温度，挤出机温度控制在120℃-180℃，中心进料螺旋模头温度控制在150℃-200℃，按产品的规格要求，采用吹塑法得到薄膜，调整薄膜的宽度和厚度，进行卷取，达到规定的长度后，卸卷，取样进行物理性能检测，产品合格后，包装。