CN104893066A - 一种农用日光温室橙色转光膜 - Google Patents

一种农用日光温室橙色转光膜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种农用日光温室橙色转光膜，硝酸溶液和三氧化二铕制备一元配合物结晶体；添加工业乙醇得到铕一元配合物，加入邻菲罗啉得到铕二元配合物；将浆状铕二元配合物置于真空抽滤器皿中进行抽滤，最终得到粉状铕络合物，与塑胶荧光染料、线性低密度高压聚乙稀采用湿法加工工艺，经水相研磨、转相、水洗、干燥得到色母粒；将色母粒按照25‰的添加比例，添加在聚乙稀或聚稀烃膜的中间层中，即生产出转光棚膜。本发明的有益效果是实现了光波转换，促进了植物的生长。

Description

一种农用日光温室橙色转光膜
技术领域
本发明属于化合物技术领域，涉及一种农用日光温室橙色转光膜。
背景技术
植物的生长发育、开花结果都需要光照产生的光合作用。植物对光能的光强度、光周期都有要求，同时，光质也是很重要的因素。光质不仅影响农作物的光合作用速率，而且可以调控作物的生长。可见，光是植物生长发育过程中的重要环境因子，也是植物生长的主要能量来源。但植物对光的吸收不是全波段的而是有选择性的吸收。不同植物对光的吸收光谱基本相同。主要集中在蓝光(440-480nm)和橙红光(600-680nm)光区，可明显促进植物光合作用，黄绿光(510-580nm)多被植物反射而不吸收，紫、近紫外光(280-380nm)对植物有强烈的破坏作用(可致植物茎、叶枯萎)。
目前国内的转光发明专利技术，转光剂能够吸收日光中的紫外光或黄绿光，发射出橙红光。虽然在理论上都知道蓝光(440-480nm)光波对植物生长起着极其重要的作用，但在实际发明中却无法做到同时将蓝光光波和橙红光光波都有效的激发出来，真正实现双驼峰(双峰)的光谱图。
半衰期周期太短。国内目前使用的转光类农用棚膜，通常为：PVC、PE材料，由于在生产环节中，必须添加防雾、流滴剂，所以在使用过程中，由于防雾流滴剂的析出，造成转光助剂的漂移、迁移和析出。导致转光效果迅速下降(有效期：仅3个月左右)。这也是国内转光棚膜推广不开的最主要原因。
适用范围有限：国内目前使用的转光类棚膜，只是在第二代、第三代农用棚膜(聚氯乙烯、聚乙烯)中使用。近年来，由于农用棚膜的用量不断增加，并且对农膜的多功能及要求不断提升。新四代PO棚膜(聚烯烃：乙烯、丙烯或高级烯烃的聚合物)迅速发展，在短期必将全面取代传统棚膜。PO膜具有幅面宽、寿命长、柔软性好、高透明、高保温、终身流滴消雾等特点。但目前我国新型、多功能的PO转光棚膜还是一个空白。
目前市场宣传和销售的转光膜(包括：红光膜、紫光膜、蓝光膜、黄光膜等等)，只是在生产农膜时，添加了一定比例的高分子颜料，仅仅起到了一种颜色的差别，根本无法达到“转光”的功效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种农用日光温室橙色转光膜，解决了目前市场上进行宣传和销售的转光膜仅仅起到了一种颜色的差别，根本无法达到转光促进植物生长的功效问题。
本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：
步骤1：量取硝酸溶液，加入蒸馏水进行稀释，再分批加入三氧化二铕，将液体使用真空泵进行抽吸蒸发近干，待完全结晶后，得到铕一元配合物结晶体；
步骤2：在铕一元配合物结晶体中添加工业乙醇，加热搅拌，直至铕一元配合物结晶体充分、完全溶解，得到铕一元配合物溶液；
步骤3：加入邻菲罗啉，搅拌均匀后加入铕一元配合物溶液中，一开始出现白色沉淀，沉淀物最终由白色转为淡红色，得到浆状铕二元配合物；
步骤4：将浆状铕二元配合物置于真空抽滤器皿中进行抽滤，最终得到粉状铕络合物：二羟基呫吨酮铕化合物；
步骤5：100Kg色母粒成分配比：碳酸钙3Kg，塑胶荧光染料1.5Kg，PE蜡0.6Kg，铕络合物0.4Kg，线性低密度高压聚乙稀LLDPE28Kg，抗氧剂4Kg，亮光剂wax 2Kg，光稳定剂0.5Kg，高压聚乙稀60Kg，采用湿法加工工艺，经水相研磨、转相、水洗、干燥、造粒而成；
步骤6：将EP-1稀土荧光转光色母粒添加在聚乙稀或聚稀烃膜的中间层中，即生产出转光棚膜。
进一步，所述步骤1中，量取330ml硝酸溶液，加入200ml蒸馏水，加入总计280g三氧化二铕。
进一步，所述步骤2中，加入工业乙醇1700ml。
进一步，所述步骤3中，邻菲罗啉加入633g。
进一步，所述步骤5中塑胶荧光染料为橙红色。
进一步，所述步骤6中EP-1稀土荧光转光色母粒按照25‰的添加比例，添加在聚乙稀或聚稀烃膜的中间层中。
本发明的有益效果是实现了光波转换，促进了植物的生长。
附图说明
图1为铕络合物参合聚乙烯PE光谱测试图；
图2为铕络合物与塑胶荧光染料混合制备色母粒添加测试光谱；
图3为转光膜光合作用测试图；
图4为自然光、普通白棚和橙红转光棚光谱对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明每一份铕络合物的制备过程：
步骤1：量取330ml硝酸溶液HNO3(浓度98％)，加入200ml蒸馏水进行稀释，再分批加入总计280g三氧化二铕Eu2O3(纯度99％)，将液体使用真空泵进行抽吸蒸发近干，测定pH值偏中性，待完全结晶后，得到铕一元配合物结晶体(时间约为6h)。
步骤2：在铕一元配合物结晶体中添加工业乙醇C2H5OH(纯度为98％)1700ml，加热搅拌，直至铕一元配合物结晶体充分、完全溶解(时间约为3h)。得到铕一元配合物溶液。
步骤3：称取并加入633g邻菲罗啉C12H8N2.H2O，搅拌均匀后加入铕一元配合物溶液中，出现白色沉淀，沉淀物最终由白色转为淡红色，得到铕二元配合物。
步骤4、将浆状铕二元配合物置于真空抽滤器皿中进行抽滤，最终得到粉状铕络合物(1公斤)：二羟基呫吨酮铕(III)化合物Eu(C6H12NO6)nAp
步骤5、制备EP-1稀土荧光转光色母粒；
色母粒成分配比(100Kg)：碳酸钙(CaCO3)3Kg，塑胶荧光染料(橙红色)1.5Kg，PE蜡(分散剂)0.6Kg，铕络合物0.4Kg，线性低密度高压聚乙稀LLDPE28Kg，抗氧剂4Kg，亮光剂wax 2Kg，光稳定剂0.5Kg，高压聚乙稀(二次分散)60Kg。采用了湿法加工工艺，经水相研磨、转相、水洗、干燥、造粒而成。在技术工艺流程中，将颜料、水、分散剂通过砂磨，使颜料颗粒小于1μm，研磨后的细色浆再和载体树脂均匀混合，并经过两次予分散和密炼过程。最后通过双螺杆挤出机进行造粒。
步骤6、转光农用棚膜的生产工艺：将EP-1稀土荧光转光色母粒按照25‰的添加比例，添加在PE(聚乙稀)或PO(聚稀烃)膜的中间层中，即生产出“转光棚膜”。利用EP-1稀土荧光转光色母粒生产的“转光棚膜”，不仅激发出植物生长所必需的蓝光光波和橙红光波，而且大大提高了植物的光合作用。
用紫光灯对添加铕络合物的PE基质进行照射后，添加铕络合物的PE基质在紫光灯照射下，可吸收90％以上光波在310-390nm的紫光和紫外光，放射出植物生长所需要的橙红光。
本发明制备的稀土荧光转光色母粒经光谱测试在激发出610nm以上橙红光光波的同时，成功激发出了440-460nm的蓝光光波。
对在自然环境下、普通塑料大棚内、转光塑料大棚内，分别进行光谱分析测试，经对比：转光棚膜内能够成功的激发出植物生长所需要的蓝光光区和橙红光区，而在室外环境下和普通塑料大棚内，都无法产生适宜植物生长所需的“光生态”。
如图1所示，为铕络合物参合聚乙烯PE光谱测试。经对铕络合物添加在聚乙稀内吹膜的小样进行光谱测试，可激发出610-640nm的橙、红光波。
如图2所示，为铕络合物与塑胶荧光染料混合制备色母粒添加测试光谱。将铕络合物按一定比例与橙红色塑胶荧光染料掺和并制备的色母粒，在生产三层共挤(或多层)的塑料农膜时，添加在中间层，生产的“转光膜”。经对转光膜内进行光谱测试，成功透射出了植物生长所需要的蓝光(440-480nm)和橙红光(600-680nm)光区。
如图3所示，为转光膜光合作用测试。经对转光膜内种植植物的光合作用测试，在转光膜内透射的蓝光及橙、红光光波能够明显提高植物生长所产生的光合作用。
如图4所示为自然光、普通白棚和橙红转光棚光谱对比图。对在自然环境下、普通农用棚膜和转光棚膜分别进行光谱测试，测试结果表明：橙红转光棚内的光波波段，是最适宜植物生长的“光生态”环境。
本发明的优点还在于适用范围：在PE、PVC农用棚膜上已经过三年试验，效果良好。在PO棚膜上进行了成功试验，转光效果良好，在具有高转光作用的同时，保留了PO膜的长寿、耐用、终身无流滴、高保温、高透光、高产、早产、显著降低病虫害的优点，并具有明显的科学性、技术先进性、国内唯一性和经济价值。产品可在市场推广。使用周期长：目前在PO农膜上使用五个月，经测试：无明显衰减。使用期可达2-3年。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种农用日光温室橙色转光膜，其特征在于按照以下步骤进行：
步骤1：量取硝酸溶液，加入蒸馏水进行稀释，再分批加入三氧化二铕，将液体使用真空泵进行抽吸蒸发近干，待完全结晶后，得到铕一元配合物结晶体；
步骤2：在铕一元配合物结晶体中添加工业乙醇，加热搅拌，直至铕一元配合物结晶体充分、完全溶解，得到铕一元配合物溶液；
步骤3：加入邻菲罗啉，搅拌均匀后加入铕一元配合物溶液中，一开始出现白色沉淀，沉淀物最终由白色转为淡红色，得到浆状铕二元配合物；
步骤4：将浆状铕二元配合物置于真空抽滤器皿中进行抽滤，最终得到粉状铕络合物：二羟基呫吨酮铕化合物；
步骤5：100Kg色母粒成分配比：碳酸钙3Kg，塑胶荧光染料1.5Kg，PE蜡0.6Kg，铕络合物0.4Kg，线性低密度高压聚乙稀LLDPE28Kg，抗氧剂4Kg，亮光剂wax 2Kg，光稳定剂0.5Kg，高压聚乙稀60Kg，采用湿法加工工艺，经水相研磨、转相、水洗、干燥、造粒而成；
步骤6：将EP-1稀土荧光转光色母粒添加在聚乙稀或聚稀烃膜的中间层中，即生产出转光棚膜。
2.按照权利要求1所述一种农用日光温室橙色转光膜，其特征在于：所述步骤1中，量取330ml硝酸溶液，加入200ml蒸馏水，加入总计280g三氧化二铕。
3.按照权利要求1所述一种农用日光温室橙色转光膜，其特征在于：所述步骤2中，加入工业乙醇1700ml。
4.按照权利要求1所述一种农用日光温室橙色转光膜，其特征在于：所述步骤3中，邻菲罗啉加入633g。
5.按照权利要求1所述一种农用日光温室橙色转光膜，其特征在于：所述步骤5中塑胶荧光染料为橙红色。
6.按照权利要求1所述一种农用日光温室橙色转光膜，其特征在于：所述步骤6中EP-1稀土荧光转光色母粒按照25‰的添加比例，添加在聚乙稀或聚稀烃膜的中间层中。
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