CN103978756A - 内添加型防尘温室膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是在三层以上聚烯烃吹塑农用功能膜的表层内添加防尘复合功能助剂，形成具备防尘抗污功能的温室膜，以解决温室大棚膜容易吸尘问题的内添加型防尘温室膜及其制备方法。所述防尘功能助剂主要是由纳米二氧化硅；纳米二氧化钛；含氟聚合物PPA；抗静电剂；爽滑剂；含有丙烯酸或醋酸乙烯的乙烯共聚树脂共同组成。其制备方法为：称取以上助剂和原料加入原抗老化母料助剂和原料组分中，放置在高速搅拌机内搅拌；然后经母料生产设备加工成均匀的粒子的防尘抗老化母料；再将母料加入多层聚烯烃吹塑薄膜的外层，采用吹塑工艺制成薄膜成品。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，是在3-5层聚烯烃吹塑薄膜的表层内添加防尘复合功能助剂，形成具备防尘抗污功能的温室膜，以提高太阳光利用率的内添加型防尘温室膜及其制备方法。
背景技术
聚烯烃农用温室大棚膜占全世界设施农业覆盖材料的95%以上。由于其价格低廉，简易实用，我国用农膜覆盖的农业设施快速发展，已经占世界设施农业总面积的80%以上。但是温室表层吸尘严重影响了透光率，扬尘较多的地方会使透光率下降30%左右，严重影响了作物的产量和品质。因此，急需提供一种能提高作物产量和品质的防尘温室膜。
针对上述缺陷，国内外都在想办法解决温室大棚表面尘污问题，但大多都是采用添加抗静电剂的办法来解决吸尘问题。这种办法在日本、韩国等尘污较少的岛国使用还可以，我国内陆地区尘霾日益严重，特别是空气中有机物的增多，单纯采用添加抗静电剂的办法收效甚微。本设计人，积极加以研究创新，创设了一种防吸尘、防落尘和分解有机物污染的综合防尘污的技术来制作内添加型防尘温室膜，更适合于在我国内陆地区使用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种在3-5层聚烯烃吹塑薄膜的表层内添加复合防尘污功能助剂，在不影响温室大棚膜其他功能的同时，形成具备防尘抗污功能的温室膜及其制备方法。
本发明的一种内添加型防尘污温室膜,包括3-5层复合聚烯烃薄膜，该3-5层复合聚烯烃薄膜的上下两侧分别设置有具有防尘功能的表膜层，该表膜层的厚度为0.015-0.06mm；所述聚烯烃薄膜为采用LDPE、LLDPE、EVA、EPPE、mLLDPE中的2-4种经吹塑工艺制作的薄膜。
所述表层膜由聚烯烃原料、防尘抗老化母料制成，聚烯烃原料、防尘抗老化母料的重量比为9:1。
进一步的，所述防尘抗老化母料是由以下重量份的原料制成：
复合二氧化硅5-20份，纳米级二氧化钛1-5份；含氟聚合物PPA 0.5-1份，短效抗静电剂1-2份，长效抗静电剂0.5-1份，爽滑剂油酸酰胺或芥酸酰胺0.5-1份，含有丙烯酸或醋酸乙烯的乙烯共聚树脂10-30份；抗氧剂10-15份；受阻胺光稳定剂35-70份；再用线性聚乙烯粉料将上述原料配足到100份。
优选地，所述复合二氧化硅包括由经偶联剂处理过的纳米级二氧化硅和未处理过的二氧化硅制成，处理过的纳米级二氧化硅占复合二氧化硅总量的30-70%，未处理过的二氧化硅占复合二氧化硅总量的30-70%。
本发明的一种内添加型防尘温室膜制备方法，包括以下步骤：
1）根据上述的重量份称取各种功能助剂，与线性聚乙烯粉料配足为100份；
2）将步骤1）中称取的原料放置在高速搅拌机内搅拌5-10min；然后经母料生产设备加工成均匀的粒子，即制成防尘复合物的母料；
3）将步骤2）中得到的母料与称取重量比的聚烯烃原料、抗老化母料共混后，加入多层聚烯烃吹塑薄膜的外层，采用吹塑工艺制成薄膜成品。
优选地，所述母料的加入量为总量的10%。
本发明中纳米二氧化硅具有成核作用，加工助剂含氟聚合物容易析出到薄膜表面，酰胺类爽滑剂增加薄膜表面平滑度，使灰尘难以落在膜面上，这三种材料复配是为了防止落尘、降低藏污纳垢的概率；未经处理的二氧化硅具有较高的表面能，丙烯酸或醋酸乙烯单体也有一定表面能，加上抗静电剂亲水和导电作用，三种助剂达到更好的防吸尘作用，并且能够抑制抗静电剂的析出，延长防尘持效期；纳米级二氧化钛具有很强的光催化作用，可以分解尘污中的有机物，降低有机物粘接尘污的概率。但是二氧化钛也有破坏基材分子结构的作用，必须严格掌握添加量。
本发明生产的具备防尘污功能的温室大棚膜，用于设施种植可以提高透光率10-30%；温室设施内太阳光的光合能量和光热转换能量是累加的，提高透光率10-30%，能够提高设施栽培大于10-30%的产量。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本实施例1：生产厚度为0.1mm的内添加型防尘污温室膜，该内添加型防尘污温室膜包括四层叠置的聚烯烃薄膜表层，所述四层叠置的聚烯烃薄膜表层上下两个表层为添加具备防尘作用的复合功能助剂的表膜层，表层膜设置在聚烯烃薄膜膜泡的内侧，应用时该表层朝向天空。该表层膜的厚度为0.03mm；所述的聚烯烃薄膜为采用LDPE、LLDPE、EVA、EPPE、mLLDPE中的一种或几种经吹塑工艺制作的薄膜。所述表膜层由聚烯烃原料、防尘抗老化母料制成，聚烯烃原料、防尘抗老化母料的重量比为9:1。
所述防尘抗老化母料是由以下重量份的原料制成：复合二氧化硅10份；纳米级二氧化钛3份；含氟聚合物PPA 0.7份；短效抗静电剂1.5份，长效抗静电剂0.7份；爽滑剂油酸酰胺或芥酸酰胺0.7份；丙烯酸乙烯共聚树脂20份；抗氧剂B215加15份；受阻胺光稳定剂625加50份；再用线性聚乙烯粉料将上述原料配足到100份；所述的复合二氧化硅包括由经偶联剂处理过的纳米级二氧化硅和未处理过的二氧化硅制成，纳米级二氧化硅占二氧化硅总量的50%，未处理过占二氧化硅总量的50%。
本发明的一种内添加型防尘温室膜制备方法，包括以下步骤：
1）根据上述的重量份称取防尘功能助剂，加入原抗老化助剂组分，与线性聚乙烯粉料配足为100份；
2）将步骤1）中称取的原料放置在高速搅拌机内搅拌8min；然后经母料生产设备加工成均匀的粒子，即制成防尘复合物的母料；
3）将步骤2）中得到的母料与称取重量比的聚烯烃原料、抗老化母料共混后，加入多层聚烯烃流滴消雾膜的外层，采用吹塑工艺制成薄膜成品；所述母料的加入量为总量的10%；防尘功能助剂可以和任意抗老化助剂复配；本防尘层可以和功能膜的任意功能层复配。
本发明所生产的内添加型防尘污温室膜具有防尘污作用；中间的聚烯烃薄膜表层具有储备流滴剂作用；内侧的表膜层具有流滴消雾功能；整体具备防老化功能。
本实施例2：生产厚度为0.15mm的内添加型防尘污温室膜，该内添加型防尘污温室膜包括五层叠置的聚烯烃薄膜表层，所述五层叠置的聚烯烃薄膜表层上下两个表层为添加具备防尘作用的复合功能助剂的表膜层，表层膜设置在聚烯烃薄膜膜泡的内侧，应用时该表层朝向天空。该表层膜的厚度为0.05mm；所述的聚烯烃薄膜为采用LDPE、LLDPE、EVA、EPPE、mLLDPE中的一种或几种经吹塑工艺制作的薄膜。所述表膜层由聚烯烃原料、抗老化母料和防尘复合物制成，聚烯烃原料、防尘抗老化母料的重量比为9:1。
所述防尘抗老化母料是由以下重量份的原料制成：复合二氧化硅15份；纳米级二氧化钛5份；含氟聚合物PPA 1份；短效抗静电剂2份，长效抗静电剂1份；爽滑剂油酸酰胺或芥酸酰胺1份；丙烯酸乙烯共聚树脂20份，抗氧剂B215加12份；受阻胺光稳定剂T68加40份，再用线性聚乙烯粉料将上述原料配足到100份；所述的复合二氧化硅包括由经偶联剂处理过的纳米级二氧化硅和未处理过的二氧化硅制成，纳米级二氧化硅占二氧化硅总量的40%，未处理过的二氧化硅占二氧化硅总量的60%。
本发明的一种内添加型防尘温室膜制备方法，包括以下步骤：
1）根据上述的重量份称取防尘功能助剂，加入原抗老化助剂组分，与线性聚乙烯粉料配足为100份；
2）将步骤1）中称取的原料放置在高速搅拌机内搅拌10min；然后经母料生产设备加工成均匀的粒子，即制成防尘复合物的母料；
3）将步骤2）中得到的母料与称取重量比的聚烯烃原料、抗老化母料共混后，加入多层聚烯烃流滴消雾膜的外层，采用吹塑工艺制成薄膜成品；所述母料的加入量为总量的10%；防尘功能助剂可以和任意抗老化助剂复配；本防尘层可以和功能膜的任意功能层复配。
实施例2所生产的内添加型防尘污温室膜具有长效防尘污作用；中间的聚烯烃薄膜表层具有储备流滴剂作用；内侧的表膜层具有流滴消雾功能；整体具备防老化功能。本产品较厚，所添加防尘功能助剂与其它助剂与实施例1相比较多一些。使用寿命能够达到5年，
本实施例3：生产厚度为0.06mm的内添加型防尘污温室膜，该内添加型防尘污温室膜包括三层叠置的聚烯烃薄膜表层，所述三层叠置的聚烯烃薄膜表层上下两个表层为添加具备防尘作用的复合功能助剂的表膜层，表层膜设置在聚烯烃薄膜膜泡的内侧，应用时该表层朝向天空。该表层膜的厚度为0.017mm；所述的聚烯烃薄膜为采用LDPE、LLDPE、EVA、EPPE、mLLDPE中的一种或几种经吹塑工艺制作的薄膜。所述表膜层由聚烯烃原料、抗老化母料和防尘复合物制成，聚烯烃原料、防尘抗老化母料的重量比为9:1。
所述防尘抗老化母料是由以下重量份的原料制成：复合二氧化硅10份；纳米级二氧化钛1.5份；含氟聚合物PPA 0.5份；短效抗静电剂1份，长效抗静电剂0.5份；爽滑剂油酸酰胺或芥酸酰胺0.5份；丙烯酸乙烯共聚树脂10份，抗氧剂B215加10份；受阻胺光稳定剂362加60份，再用线性聚乙烯粉料将上述原料配足到100份；所述的复合二氧化硅包括由经偶联剂处理过的纳米级二氧化硅和未处理过的二氧化硅制成，纳米级二氧化硅占二氧化硅总量的60%，未处理过的二氧化硅占二氧化硅总量的40%。
本发明的一种内添加型防尘温室膜制备方法，包括以下步骤：
1）根据上述的重量份称取防尘功能助剂，加入原抗老化助剂组分，与线性聚乙烯粉料配足为100份；
2）将步骤1）中称取的原料放置在高速搅拌机内搅拌5min；然后经母料生产设备加工成均匀的粒子，即制成防尘复合物的母料；
3）将步骤2）中得到的母料与称取重量比的聚烯烃原料、抗老化母料共混后，加入多层聚烯烃流滴消雾膜的外层，采用吹塑工艺制成薄膜成品；所述母料的加入量为总量的10%。
本本发明所生产的内添加型防尘污温室膜具有防尘污作用；中间的聚烯烃薄膜表层具有储备流滴剂作用；内侧的表膜层具有流滴消雾功能；整体具备防老化功能。本产品较薄，一般使用寿命在1年以内，所以所添加防尘功能助剂与实施例1相比较少一些。
本发明的工作原理如下：
本发明中纳米二氧化硅具有成核作用，加工助剂含氟聚合物容易析出到薄膜表面，爽滑剂增加薄膜表面平滑度，这三种材料复配，增加了膜面的平滑度，使灰尘污垢难以落在膜面上，降低藏污纳垢的概率；未经处理的二氧化硅具有较高的表面能，丙烯酸或醋酸乙烯单体也有一定表面能，这两种物质能够协助抗静电剂达到更好的防吸尘作用，并且能够抑制抗静电剂的析出，延长防尘持效期。
本发明用于大棚种植时，可以提高透光率10-30%；太阳光的光和能量是依靠温室膜的透光率来实现的，减少温室膜面上的尘土可以提高透光率10-30%，等同于等量多利用太阳光和能量，即能够提高设施栽培10-30%的产量。按照目前设施栽培面积6000万亩计算，每亩增加300公斤蔬菜产量就是180亿公斤。对我国菜篮子工程乃至社会发展都具有重大意义。本发明产品也可以应用到水产养殖，也会产生良好的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种内添加型防尘温室膜，其特征在于：包括3-5层复合聚烯烃薄膜，该3-5层复合聚烯烃薄膜的上下两侧分别设置有具有防尘功能的表膜层，该表膜层的厚度为0.015-0.06mm；所述聚烯烃薄膜为采用LDPE、LLDPE、EVA、EPPE、mLLDPE中的2-4种经吹塑工艺制作的薄膜。
2. 根据权利要求1所述的一种内添加型防尘温室膜，其特征在于：所述表层膜由聚烯烃原料、防尘抗老化母料制成，聚烯烃原料、防尘抗老化母料的重量比为9:1。
3. 根据权利要求1所述的一种内添加型防尘温室膜，其特征在于：所述防尘抗老化母料是由以下重量份的原料制成：复合二氧化硅5-20份，纳米级二氧化钛1-5份；含氟聚合物PPA 0.5-1份，短效抗静电剂1-2份，长效抗静电剂0.5-1份，爽滑剂油酸酰胺或芥酸酰胺0.5-1份，含有丙烯酸或醋酸乙烯的乙烯共聚树脂10-30份；抗氧剂10-15份；受阻胺光稳定剂35-70份；再用线性聚乙烯粉料将上述原料配足到100份。
4. 根据权利要求3所述的复合二氧化硅5-20份，其特征在于：所述的复合二氧化硅总量中包括经偶联剂处理过的纳米级二氧化硅和未处理过的二氧化硅制成，处理过的纳米级二氧化硅占复合二氧化硅总量的30-70%，未处理过的二氧化硅占复合二氧化硅总量的30-70%。
5.根据权利要求1所述的一种内添加型防尘温室膜制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）根据上述的重量份称取各种功能助剂，与线性聚乙烯粉料配足为100份；
2）将步骤1）中称取的助剂和原料放置在高速搅拌机内搅拌5-10min；然后经母料生产设备加工成均匀的粒子，即制成防尘抗老化母料；
3）将步骤2）中得到的母料与称取重量比的聚烯烃原料共混后，加入多层聚烯烃吹塑薄膜的外层，采用吹塑工艺制成薄膜成品。
6. 根据权利要求5所述的一种内添加型防尘温室膜及其制备方法，其特征在于：所述防尘抗老化母料的加入量为总量的10%。
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