CN106541662A - 一种银黑地膜及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种银黑地膜，包括如下重量份数的组分：LLDPE为68‑75份；LDPE 2426H为6‑12份；mPE 5401G为8‑18份；黑色母料为3‑12份；银色母料为8‑20份；LLDPE选取LLDPE 7050H、LLDPE 1002KW中的至少一种。本发明具有保护农作物免受高温伤害、趋避蚜虫、防病、除草的优点。

Description

一种银黑地膜及其制备工艺
技术领域
本发明涉及农业覆盖地膜技术领域，更具体地说，它涉及一种银黑地膜及其制备工艺。
背景技术
农作物种植过程中，通常采用地膜来覆盖保护农作物。按照颜色分，地膜可分为透明薄膜、黑色薄膜、绿色薄膜、银色薄膜等，其中，黑色薄膜的应用最为广泛。但现在常用的黑色地膜使用寿命只有80天左右，老化后又难以完全回收，逐步形成了大面积的污染，不利于绿色环保和可持续发展。
授权公告号为CN102675724B、授权公告日为2013年09月04日的中国专利公开了一种果树专用黑色功能地膜，是由下列重量百分比的原料制成：LLDPE35％-45％,LDPE6％-15％,HDPE5％-12％，mPE15％-25％,黑母料8％-15％，果树专用膜功能母料5％-12％；所述的果树专用膜功能母料由下列重量百分比的原料制成：LLDPE粉料30％-45％,LDPE5％-12％,HDPE粉料5％-12％，mPE5％-15％,受阻胺光稳定剂4％-12％，抗氧化剂1.5％-3.5％，紫外线吸收剂1.5％-3.5％，分散剂硬脂酸1.5％-4.0％，分散剂聚乙烯蜡1.5％-4.0％，除草剂乙草胺2％-8％，保温剂水滑石5％-9％。
现有技术为黑色功能地膜，黑色具有更快的吸热和传热效果，当夏季气温较高时，黑色的地膜易导致吸热过多，而造成被覆盖部分的土壤温度过高，从而可能造成农作物死亡。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种银黑地膜，其解决了黑色地膜在夏季使用时的吸热和传热效果会引起被覆盖部分的土壤温度过高，易导致农作物死亡的问题，具有保护农作物免受高温伤害、趋避蚜虫、防病、除草的优点。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：
一种银黑地膜，包括如下重量份数的组分：
LLDPE为68-75份；
LDPE 2426H为6-12份；
mPE 5401G为8-18份；
黑色母料为3-12份；
银色母料为8-20份；
所述LLDPE选取LLDPE 7050H、LLDPE 1002KW中的至少一种。
本申请中采用的LLDPE 7050H具有较好的粘度和成膜性，且具有较强的抗刺性，减少本申请中的地膜被刺破的可能。LLDPE 1002KW具有较高的光泽度和较好的拉伸强度。
LDPE 2426H不溶于水，且对热、氧、紫外线较稳定，不易引起老化；还可以增加本申请中地膜的平滑性能，使地膜表面不易沉积雨水中携带的杂质，但拉伸强度不够强。mPE5401G具有优异的光泽度、抗冲击性和机械性能，还具有良好的抗化学型、柔韧性和抗应力裂纹；且LDPE 2426H和mPE 5401G均具有较佳的透明度，可充分反映出黑色母料和银色母料原本的色泽。本申请中所采用的LLDPE、LDPE 2426H、mPE 5401G、黑色母料和银色母料均无毒无害，绿色环保。经研究(试验一)发现，LLDPE、LDPE 2426H、mPE 5401G相互配合使用，使形成的本申请中的银黑膜具有较长的使用寿命，还具有反光趋避蚜虫、防病和除草保水等多种功能，对于夏秋季节蔬菜、瓜果类等还起到优异的防病抗热作用。
进一步优选为：还包括HDPE，所述HDPE的重量份数为2-5份。
采用上述技术方案，HDPE无毒且无味，结晶度较高，且具有良好的化学稳定性、耐热性、耐寒性、刚性，但透明度不高，脆性较低，且耐老化性较差。经研究(试验二)发现，HDPE与LDPE 2426H相互配合，提高本申请中银黑地膜的韧性和耐老化性能。
进一步优选为：还包括PP，所述PP的重量份数为1.5-3份。
采用上述技术方案，PP为半透明状，无毒无味，具有优异的耐热性能和耐腐蚀性能，但是耐低温冲击性差，且易老化。经研究(试验二)发现，PP与HDPE、mPE 5401G、LDPE2426H一起配合使用，提高本申请中银黑地膜的光泽度、拉伸强度和耐老化性能。
本发明的目的二在于提供一种银黑地膜的制备工艺。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：
一种银黑地膜的制备工艺，包括如下步骤：
S1，将相应重量份数的25-28份LLDPE、3-5份LDPE 2426H、3-9份mPE 5401G、5-12份银色母料进行充分混合，形成第一混合物；
S2,将相应重量份数的10-22份LLDPE、1-3份LDPE 2426H、3-4份mPE 5401G、3-8份银色母料进行充分混合，形成第二混合物；
S3，将相应重量份数的23-25份LLDPE、2-4份LDPE 2426H、2-5份mPE 5401G、3-12份黑色母料进行充分混合，形成第三混合物；
S4，将S1、S2和S3中获得的第一混合物、第二混合物和第三混合物进行充分加热并热熔吹塑，经三层共挤，制备获得银黑地膜，冷却，切割，卷绕，包装。
采用上述技术方案，先将材料按重量份数分成三份，分别进行充分混合，使混合后的各组分再经热熔和共挤，形成具有三层结构的银黑地膜。其中，第一层和第二层为银色层，而第三层为黑色层，经研究发现，通过上述方法制得的银黑地膜内部形成较为充分且较强的连接，减少三层之间相互分离的可能性，从而增加银黑地膜的拉伸强度和耐老化程度。
进一步优选为：向所述S1、S2和S3中分别添加1-2份HDPE、0.5-1.3份HDPE和0.5-1.7份HDPE。
采用上述技术方案，按照相应重量份数向S1、S2和S3中添加HDPE，使HDPE分别与LLDPE、LDPE 2426H、mPE 5401G、黑色母料和银色母料充分混合后，分别形成第一混合物、第二混合物和第三混合物，有助于在进行后续的热熔吹塑操作后，本申请中的银黑地膜具有较好的韧性和耐老化性能。
进一步优选为：向所述S1、S2和S3中分别添加0.8-1.7份PP、0.2-0.6份PP和0.5-0.7份PP。
采用上述技术方案，将相应重量份数的PP与HDPE、LLDPE、LDPE 2426H、mPE5401G、黑色母料和银色母料充分混合后，分别形成第一混合物、第二混合物和第三混合物，再将第一混合物、第二混合物和第三混合物进行热熔吹塑，使形成的本申请中的银黑地膜具有较好的光泽度、拉伸强度和耐老化性能。
进一步优选为：所述S4获得的银黑地膜中，第一层和第二层呈银色，第三层呈黑色。采用上述技术方案，使用制备获得的银黑地膜时，将黑色那层朝下并面向植物，而将第一层银色面向外界。银色层与光接触，具有优异的反光用，在温室内使用时，可改善温室内的光照条件，促进植物成熟并提高产量；银色层还有助于地膜降热和降低地温，夏秋季节，可防止地膜表面温度过高。而白天阳光照射，黑色层具有优异的吸热效果，将未被银色层散发的热量吸收，从而使地膜覆盖的土壤温度升高。夜晚时，黑色层与银色层相互配合作用，防止膜内部的热量和水分蒸发散失，从而也减小了模内昼夜的温差，使膜内的果实在较为温暖的环境中生长，可促进其成熟，从而提高果实的产量。且黑色层对土壤层及植物形成荫蔽环境，膜下温度较高且通气不良，易使杂草等出土后难以继续生长而死亡，达到除草的作用。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.LLDPE、LDPE 2426H、mPE 5401G相互配合使用，使形成的本申请中的银黑膜具有较长的使用寿命，还具有反光趋避蚜虫、防病和除草保水等多种功能，对于夏秋季节蔬菜、瓜果类等还起到优异的防病抗热作用。
2.HDPE与LDPE 2426H相互配合，提高本申请中银黑地膜的韧性和耐老化性能。
3.PP与HDPE、mPE 5401G、LDPE 2426H一起配合使用，提高本申请中银黑地膜的光泽度、拉伸强度和耐老化性能。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种银黑地膜，通过如下制备工艺获得：
S1，将25份LLDPE 7050H、5份LDPE 2426H、3份mPE 5401G、5份银色母料进行充分混合，形成第一混合物；
S2,将20份LLDPE 7050H、3份LDPE 2426H、2份mPE 5401G、5份银色母料进行充分混合，形成第二混合物；
S3，将23份LLDPE 7050H、3份LDPE 2426H、3份mPE 5401G、9份黑色母料进行充分混合，形成第三混合物；
S4，将S1、S2和S3中获得的第一混合物、第二混合物和第三混合物进行充分加热并热熔吹塑，经三层共挤，制备获得银黑地膜，冷却，切割，卷绕，包装。
实施例2：一种银黑地膜，与实施例1的区别在于，在S1、S2和S3中分别添加了1份HDPE、1份HDPE和1.7份HDPE。
实施例3：一种银黑地膜，与实施例2的区别在于，在S1、S2和S3中分别添加了1.3份PP、0.4份PP和0.5份PP。
实施例4-6：一种银黑地膜，与实施例1的区别在于，各组分及其对应的重量份数如表1所示。
对比例1：一种地膜，通过如下制备工艺获得：
S1，将68份LLDPE 7050H、11份LDPE 2426H、8份mPE 5401G、10份银色母料、9份黑色母料进行充分混合，形成第四混合物；
S2，将S1中获得的第四混合物进行充分加热并热熔吹塑，制备获得地膜，冷却，切割，卷绕，包装。
对比例2：一种地膜，通过如下制备工艺获得：
S1，将68份LLDPE 7050H、11份LDPE 2426H、8份mPE 5401G、3.7份HDPE、2.2份PP、10份银色母料、9份黑色母料进行充分混合，形成第五混合物；
S2，将S1中获得的第五混合物进行充分加热并热熔吹塑，制备获得地膜，冷却，切割，卷绕，包装。
对比例3：一种银黑地膜，与实施例3的区别在于，制备过程中，S1中含有的LLDPE7050H、LDPE 2426H、mPE 5401G的重量份数分别为18份、1份、1份；S2中含有的LLDPE 7050H、LDPE 2426H、mPE 5401G的重量份数分别为10份、0.5份、1份；S3中含有的LLDPE 7050H、LDPE2426H、mPE 5401G的重量份数分别为15份、1份、1份。
对比例4：一种银黑地膜，与实施例3的区别在于，组分中不含LLDPE 7050H、LDPE2426H。
对比例5：一种银黑地膜，与实施例3的区别在于，制备过程中，S1中含有的LLDPE7050H、LDPE 2426H的重量份数分别为18份、1份；S2中含有的LLDPE 7050H、LDPE 2426H的重量份数分别为10份、0.5份；S3中含有的LLDPE 7050H、LDPE 2426H的重量份数分别为15份、1份。
对比例6：一种银黑地膜，与实施例3的区别在于，组分中不含LDPE 2426H。
对比例7：一种银黑地膜，与实施例3的区别在于，制备过程中，S1、S2和S3中含有的LDPE 2426H的重量份数分别为1份、0.5份、1份。
对比例8：一种银黑地膜，与实施例3的区别在于，组分中不含银色母粉。
对比例9：一种银黑地膜，与实施例3的区别在于，组分中不含HDPE、LDPE 2426H。
对比例10：一种银黑地膜，与实施例3的区别在于，制备过程中，S1中含有的HDPE、LDPE 2426H的重量份数分别为0.5份、1.5份；S2中含有的HDPE、LDPE 2426H的重量份数分别为0.1份、0.5份；S3中含有的HDPE、LDPE 2426H的重量份数分别为0.2份、1份。
对比例11：一种银黑地膜，与实施例3的区别在于，组分中不含HDPE。
对比例12：一种银黑地膜，与实施例3的区别在于，制备过程中，S1、S2和S3中含有的HDPE的重量份数分别为0.5份、0.1份、0.2份。
对比例13：一种银黑地膜，与实施例3的区别在于，组分中不含PP。
对比例14：一种银黑地膜，与实施例3的区别在于，制备过程中，S1、S2和S3中含有的PP的重量份数分别为0.2份、0.1份、0.2份。
表1实施例4-6中各组分及其对应的重量份数
试验一防病抗热试验
试验样品：采用实施例3-5中的样品作为试验样1-3，将对比例1-8中的样品作为对照样1-8。
试验方法：①夏天(7月15日-8月15日)，将同一片土地内的1100株生长状况相近的番茄平均11组，每组100株，将1-3组分别采用试验样1-3进行覆盖，4-11组则分别采用对照样1-8进行覆盖。每天下午两点和晚上八点分别对各组进行覆盖处土壤温度的测试，持续七天，记录数据，平均处理后，进行对比分析。
②夏天(7月15日-8月15日)，将同一片土地内的550株生长状况相近的番茄、同一片土地内的550株生长状况相近的西瓜平均11组，每组都有50株番茄和50株西瓜，将1-3组分别采用试验样1-3进行覆盖，4-11组则分别采用对照样1-8进行覆盖。一个月内，每隔三天，观察番茄和西瓜的生长情况和病虫害情况，记录并分析。
试验结果：①七天内，每天下午两点和晚上八点土壤温度变化情况如表2所示。由表2可知，采用试验样1-3进行覆盖后，下午两点的温度在30℃以内，下午八点的温度在25℃附近，且昼夜温差不大，适合番茄生长，表明试验样1-3的使用有助于夏季蔬菜和瓜果的生长。而采用对照样1-8进行覆盖后，下午两点的温度在40℃以上，下午八点的温度在30℃左右，昼夜温差较大。
表2每天下午两点和晚上八点土壤温度变化情况
②一个月内，采用试验样1-3进行覆盖后，番茄和西瓜均未出现生病现象，也未出现病虫害现象，且土地上的杂草基本死亡，除草效果为99％，由此可说明，试验样1-3具有较好的趋避蚜虫、防病和除草的功效。前15天内，采用对照样1、对照样2、对照样4、对照样6、对照样8进行覆盖的番茄，防蚜虫效果分别为61.2％、65.13％、64.25％、67.81％、66.24％，对西瓜的防蚜虫效果分别为59.42％、61.21％、60.53％、61.28％、62.23％，杂草基本未被去除；一个月后，对番茄的防蚜虫效果分别为41.68％、47.12％、43.52％、42.11％、46.33％，对西瓜的防蚜虫效果分别为37.76％、38.52％、36.03％、35.22％、34.66％，杂草丛生。前15天内，采用对照样3、对照样5、对照样7进行覆盖的番茄，防蚜虫效果分别为67.53％、70.21％、68.32％，对西瓜的防蚜虫效果分别为64.36％、63.51％、68.42％，除草效果分别为49.79％、51.35％、52.19％；一个月后，对番茄的防蚜虫效果分别为46.83％、48.21％、50.15％，对西瓜的防蚜虫效果分别为40.56％、43.58％、45.12％，除草效果分别为43.11％、40.58％、42.96％。
试验二物理机械性能测试
试验样品：采用实施例3-4中的样品作为试验样1-2，将对比例9-14中的样品作为对照样1-6。
试验方法：
①取试验样1-2和对照样1-6各1组，每组100个样品，每组进行拉伸负荷、断裂伸长率、直角断裂负荷以及膜厚度进行相应的测试，记录数据，取平均值，进行对比分析。
②将试验样1-2和对照样1-6分成8组，每组均裁减成100cm×100cm的规格，每组样品各取100张，每张平铺，放在同一片采光良好的土地里，四周压实，防止风将其吹散。试验期为12个月，每隔3个月，从每组的100张样品中裁减一块分别按照GB13735-92Ⅲ类进行检测，记录数据并平均处理，对比分析。
③取试验样1-2和对照样1-6各1组，每组100个样品，每组进行光泽度测试，记录数据，取平均值，进行对比分析。
试验结果：
试验样1-2和对照样1-6的初始机械性能如表3所示；试验样1-2和对照样1-6经不同使用时间后的机械性能变化情况如表4所示；试验样1-2和对照样1-6的光泽度如表5所示。
由表3可知，试验样1和试验样2的厚度比对照样1-6均要薄，且拉伸负荷、断裂伸长率、直角撕裂负荷均相应高于对照样1-6中的拉伸负荷、断裂伸长率、直角撕裂负荷。
由表4可知，经12个月的使用后，试验样1和试验样2依旧保持较为优异的拉伸负荷、断裂伸长率、直角撕裂负荷，表明试验样1和试验样2具有较好的耐老化性能以及较为优异的韧性，而对照样1-6在12个月的使用期限内，相应的拉伸负荷、断裂伸长率、直角撕裂负荷均具有较大幅度降低，到12个月后，有破碎的趋势，难以起到保护农作物的作用。
由表5可知，试验样1和试验样2的光泽度远比对照样1-6的光泽度优异，说明PP与HDPE、mPE 5401G、LDPE 2426H复配使用，可提高本申请中银黑地膜的光泽度。
表3试验样1-2和对照样1-6的的初始机械性能
表4试验样1-2和对照样1-6经不同使用时间后的机械性能变化情况
表5试验样1-2和对照样1-6的光泽度
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种银黑地膜，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
LLDPE为68-75份；
LDPE 2426H为6-12份；
mPE 5401G为8-18份；
黑色母料为3-12份；
银色母料为8-20份；
所述LLDPE选取LLDPE 7050H、LLDPE 1002KW中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种银黑地膜，其特征在于，还包括HDPE，所述HDPE的重量份数为2-5份。
3.根据权利要求2所述的一种银黑地膜，其特征在于，还包括PP，所述PP的重量份数为1.5-3份。
4.一种银黑地膜的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1，将相应重量份数的25-28份LLDPE、3-5份LDPE 2426H、3-9份mPE 5401G、5-12份银色母料进行充分混合，形成第一混合物；
S2, 将相应重量份数的10-22份LLDPE、1-3份LDPE 2426H、3-4份mPE 5401G、3-8份银色母料进行充分混合，形成第二混合物；
S3，将相应重量份数的23-25份LLDPE、2-4份LDPE 2426H、2-5份mPE 5401G、3-12份黑色母料进行充分混合，形成第三混合物；
S4，将S1、S2和S3中获得的第一混合物、第二混合物和第三混合物进行充分加热并热熔吹塑，经三层共挤，制备获得银黑地膜，冷却，切割，卷绕，包装。
5.根据权利要求4所述的一种银黑地膜的制备工艺，其特征在于，向所述S1、S2和S3中分别添加1-2份HDPE、0.5-1.3份HDPE和0.5-1.7份HDPE。
6.根据权利要求5所述的一种银黑地膜的制备工艺，其特征在于，向所述S1、S2和S3中分别添加0.8-1.7份PP、0.2-0.6份PP和0.5-0.7份PP。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的一种银黑地膜的制备工艺，其特征在于，所述S4获得的银黑地膜中，第一层和第二层呈银色，第三层呈黑色。
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Pledgor: ZHEJIANG GARDEN-BEE HORTICULTURE TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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