CN107574505A - 一种农业设施用散光降温热辐射防护网的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种农业设施用散光降温热辐射防护网的制备方法，所述的制备方法包括制备母粒、纤维制备和编织成型步骤；所述制备母粒步骤：以重量份计，所述母粒的组分包括：金红石型钛白粉425‑427份、LDPE 298‑300份、LLDPE211‑213份、油酸酰胺12‑14份、PE腊26‑28份、远红外陶瓷粉21.5‑22.5份、硅烷偶联剂0.5‑1.5份。所述散光降温热辐射防护网的扁平纤维对阳光的散射率达到94%。
Description
本发明是申请号201510787465.0，申请日2015年11月17日，发明名称“一种散光降温热辐射防护网的制备方法”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种散光降温热辐射防护网的制备方法,散光降温热辐射防护网适用于夏季蔬菜栽培、花卉种植、林果育苗、畜牧养殖等农业生产遮光降温，属于农业技术领域。
背景技术
遮阳网又称遮光网，是我国近10余年来推广的一种新型的农、林、牧、渔业专用保护覆盖材料。夏季覆盖后起到一定的挡光、挡雨、保湿、降温的作用。冬春季覆盖后还有一定的保温增湿作用。目前，农用遮阳网是聚烯烃为主要原料，通过拉丝纺织成的，制造是时加入不同染料，就能制出不同颜色遮阳网，改变纬线密度，就可制出不同遮光率的遮阳网。遮阳网主要应用在夏季，防烈日的照射、高温的危害，已成为蔬菜、花卉、食用菌、苗木、药材等作物的保护性栽培和水产、家禽养殖业防高温保护的一项主要推广的技术措施。
目前，市场销售的遮阳网以黑色为主，还有部分浅色遮阳网。黑色遮阳网主要通过吸收阳光实现遮光，浅色遮阳网通过选择性反射吸收实现遮光。黑色遮阳网遮光率高，有较好降温效果。但在实际农业生产中发现，由于黑色遮阳网技术和结构因素制约，其遮光、降温作用还不能同时满足现代农业生产需求。例如，菠菜为耐寒怕热的植物，夏季种植对环境要求苛刻，用传统的遮阳网来实现降温，需要很高的遮光率才能满足降温需要，但遮阳网遮光太多，会影响菠菜正常的光合作用，影响植株营养成分积累。
总之，现有遮阳网技术存在以下缺陷：（1）日照下，传热快，遮阳网自身温度很高；（2）普通遮阳网与空气或周边物体交换热量多；易提升网周围空气温度；（3）黑色遮阳网表面产生的远红外辐射量高；（4）功能单一，遮光、隔热、降温不能同时兼顾。
因此，农业生产中还未有理想的热辐射防护网。在转变农业生产方式，提高农业经济效益及节能减排的背景下，急需一种散光降温热辐射防护网。
发明内容
本发明要解决的问题是针对以上不足，提供一种散光降温热辐射防护网的制备方法，实现以下发明目的：
（１）制备散光降温热辐射防护网，在全日照情况下，使其自身温度比常用黑色遮阳网温度低5－32℃。
（２）制备散光降温热辐射防护网，使其不容易与周围环境发生热交换。
（３）制备散光降温热辐射防护网，使其具有良好辐射降温功能，减少防护网产生的远红外辐射。
（４）制备散光隔热热辐射调控膜，使其具有较高的遮阳、降温效果。
为实现上述发明目的，采用以下技术方案：
一种散光降温热辐射防护网的制备方法，包括制备母粒步骤。
以下是对上述技术方案的进一步改进:
所述制备母粒步骤：以重量份计，所述母粒的组分包括：
金红石型钛白粉 426份
LDPE 299份
LLDPE 212份
油酸酰胺 13份
PE腊 27份
远红外陶瓷粉 22份
硅烷偶联剂 1份。
所述制备母粒步骤：以重量份计，所述母粒的组分包括：
LDPE 24.8份
EVA 5份
LLDPE 21份
TPU 0.8份
金红石型钛白粉 42份
PE蜡 2.7份
油酸酰胺 1.3份
远红外陶瓷粉 2.2份
硅烷偶联剂 0.2份。
所述制备母粒步骤：以重量份计，所述母粒的组分包括：
LDPE 37.6份
LLDPE 13份
TPU 0.9份
金红石型钛白粉 42份
PE蜡 2.7份
油酸酰胺 1.2份
远红外陶瓷粉 2.2份
硅烷偶联剂 0.4份。
所述的金红石型钛白粉为：杜邦钛白粉R-103、R-105、R-900、R-931按重量比3:2:２:1混合而成。
所述的远红外陶瓷粉：有效成分含量为99%，平均粒径小于0.5μm。
所述制备方法还包括纤维制备。
所述的纤维制备包括牵引成型。
所述的牵引成型：牵引比为5-6，冷却水温度为10-15℃；
得到的纤维的宽度为3mm。
所述的制备方法还包括编制成型；
所述的编织成型：将纤维用纺织机编织成网。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
（１）本发明制备的散光降温热辐射防护网，在全日照情况下，其自身温度比常用黑色遮阳网温度低5－32℃。
（２）本发明制备的散光降温热辐射防护网，在全日照情况下，与黑色遮阳网相比，本发明防护网与周边空气或农业设施换热减少了5%－32%。
（３）本发明制备的散光降温热辐射防护网，在全日照情况下，其表面产生的远红外辐射比黑色遮阳网降低9%－60%。
（４）本发明制备的散光隔热热辐射防护网，在全日照情况下，覆盖散光降温热辐射防护网与覆盖黑色遮阳网相比，对环境或地表降温效果提高20%－40%；能够给耐寒怕热的作物夏季生长提供低温环境和适宜的光照，明显提高了耐寒怕热的作物的品质和产量，同时还能降低病虫害发生率20－30%。
（5）本发明散光降温热辐射防护网的使用寿命为4-5年，比市场常用黑色遮阳网使用寿命延长2年，大幅降低投资使用成本。
具体实施方式
实施例1 一种散光降温热辐射防护网
所述的一种散光降温热辐射防护网的制备原料主要有：成膜树脂材料、高折率微粉材料、远红外线微粉材料。
（1）所述的广谱透光、低折射率的树脂材料：
成膜树脂材料可选用PVC、HDPE、LDPE、LLDPE等树脂；
优选低密度聚乙烯(LDPE)，密度为0.915－0.940g/cm3，折射率为1.51，在7.0~１３.0μm波段的远红外线透射率高，是近似远红外线透光体。
（2）所述的高折率微粉材料：
可选用金红石型钛白粉（折射率2.73）、锐钛型钛白粉（折射率2.55）、硫化锌微粉（折射率2.37）、氧化锑微粉（折射率2.09-2.25）、氧化锌微粉（折射率2.02）、立德粉（折射率1.84）；
优选金红石型钛白粉，折射率为2.73，密度为4.26g/cm3，平均粒径不小于0.6μm，最大粒径不大于1μm；
所述的金红石型钛白粉由杜邦钛白粉R-103、R-105、R-900、R-931按重量比3:2:２:1配制而成，平均粒径控制在0.6-1μm之间。
（3）所述的远红外线微粉材料：
为远红外陶瓷微粉，为超细白色粉末（Al2O3、MgO、ZnO、SiO2、ZrO2及稀土氧化物的混合物），密度:1.2-2g/cm3，平均粒径小于0.5μm，全波辐射率大于0.9，在8-14μm波段辐射率为0.95。
实施例2 一种散光降温热辐射防护网的制备方法
步骤1、制备母粒
（1） 母粒配方
所述散光降温热辐射防护网的母粒原料重量份配比为：
金红石型钛白粉 426份
LDPE 299份
LLDPE 212份
油酸酰胺 13份
PE腊 27份
远红外陶瓷粉 22份
硅烷偶联剂 1份
上述散光降温热辐射防护网的母粒配方中的金红石型钛白粉为：杜邦钛白粉R-103、R-105、R-900、R-931按重量比3:2:２:1混合而成。
（2）制备散光母粒
按照散光降温热辐射防护网的母粒配方称取LDPE、LLDPE、金红石型钛白粉、PE蜡、油酸酰胺、硅烷偶联剂，备用；
将上述称量好的原料加入到单螺杆挤出机中进行熔融塑化，从机头口模挤出的物料经过定型、牵引、冷却、切割工序，得到散光母粒；
所述的单螺杆挤出机的螺旋角为17°；所述的冷却工序中冷却水温为28℃。
（3）称量远红外陶瓷粉
远红外陶瓷粉为购买的商品色母粒；
所述的远红外陶瓷粉：有效成分含量为99%，平均粒径小于0.5μm；
上述色母粒，按照散光降温热辐射防护网的母粒配方进行称取，备用。
步骤2、纤维制备
（1）母粒混料；将称量好的远红外陶瓷粉色母粒与制备好的光散射层母粒，混料，搅拌均匀；
（2）牵引成型；将混料均匀的母粒加入注塑机中，经过牵引、冷却定型工序，得到防护网扁平纤维；牵引比为5-6，冷却水温度为10-15℃；得到的扁平纤维的宽度为3mm。
扁平纤维对阳光的散射率达到94%左右
步骤3、编织成型
将制备好的扁平纤维经过防护网纺织机的编织，制成散光降温热辐射防护网；以防护网的纬经每25毫米内扁平纤维根数为依据，编织成8根网，10根网，12根网，14根网和16根网；宽幅可根据需要编织成90厘米、150厘米、160厘米、200厘米、220厘米、250厘米、300厘米、400厘米等多种规格。
实施例3 一种散光降温热辐射防护网的制备方法
步骤1、制备母粒
(1)母粒配方
散光降温热辐射防护网的母粒原料重量份配比为：
LDPE 24.8份
EVA 5份
LLDPE 21份
TPU 0.8份
金红石型钛白粉 42份
PE蜡 2.7份
油酸酰胺 1.3份
远红外陶瓷粉 2.2份
硅烷偶联剂 0.2份
上述散光降温热辐射防护网的母粒配方中的金红石型钛白粉为：杜邦钛白粉R-103、R-105、R-900、R-931按重量比3:2:２:1混合而成。
（2）制备散光母粒
按照散光降温热辐射防护网的母粒配方称取LDPE、LLDPE、金红石型钛白粉、PE蜡、油酸酰胺、EVA、TPU、硅烷偶联剂，备用；
将上述称量好的原料加入到单螺杆挤出机中进行熔融塑化，从机头口模挤出的物料经过定型、牵引、冷却、切割工序，得到散光母粒；
所述的单螺杆挤出机的螺旋角为17°；所述的冷却工序中冷却水温为28℃。
（3）称量远红外陶瓷粉
采用实施例2的方法称量远红外陶瓷粉。
步骤2、纤维制备
采用实施例2的方法进行扁平纤维制备。
步骤3、编织成型
采用实施例2的方法编织成型。
实施例4 一种散光降温热辐射防护网的制备方法
步骤1、制备母粒
(1)母粒配方
散光降温热辐射防护网的母粒原料重量份配比为：
LDPE 37.6份
LLDPE 13份
TPU 0.9份
金红石型钛白粉 42份
PE蜡 2.7份
油酸酰胺 1.2份
远红外陶瓷粉 2.2份
硅烷偶联剂 0.4份
上述散光降温热辐射防护网的母粒配方中的金红石型钛白粉为：杜邦钛白粉R-103、R-105、R-900、R-931按重量比3:2:２:1混合而成。
（2）制备散光母粒
按照散光降温热辐射防护网的母粒配方称取LDPE、LLDPE、金红石型钛白粉、PE蜡、油酸酰胺、TPU、硅烷偶联剂，备用；
将上述称量好的原料加入到单螺杆挤出机中进行熔融塑化，从机头口模挤出的物料经过定型、牵引、冷却、切割工序，得到散光层母粒；
所述的单螺杆挤出机的螺旋角为17°；所述的冷却工序中冷却水温为28℃。
（3）称量远红外陶瓷粉
采用实施例2的方法称量远红外陶瓷粉。
步骤2、纤维制备
采用实施例2的方法进行扁平纤维制备。
步骤3、编织成型
采用实施例2的方法编织成型。
结果检测：
（1）对实施例2-4制备的散光降温热辐射防护网进行机械强度检测，检测结果见表1；
表1
由表1可见，散光降温热辐射防护网的机械强度高，遮阳率高；
8根网的拉伸强度：经向为480-500 N/50mm，纬向为490-520 N/50mm，遮阳率为40-55%；
10根网的拉伸强度：经向为490-520N/50mm，纬向为540-570N/50mm，遮阳率为55-65%；
12根网的拉伸强度：经向为490-520N/50mm，纬向为600-640N/50mm，遮阳率为65-78%；
14根网的拉伸强度：经向为490-520N/50mm，纬向为650-680N/50mm，遮阳率为80-90%；
16根网的拉伸强度：经向为490-520N/50mm，纬向为730-770N/50mm，遮阳率为92-95%。
（2）经试验，本发明散光降温热辐射防护网的具有良好的散光遮阳功能，在全日照情况下，阳光遮盖率可达到95%；
具有良好散光隔热功能，本发明散光降温热辐射防护网的扁平纤维对阳光的散射率达到94%左右；
具有良好辐射降温功能比黑色遮阳网表面温度，夏天低25℃左右，春秋季节低16℃左右；
具有较高的降温遮阳效率与黑色遮阳网相比，在夏季遮阳率为40%－70%时，降温效果提高20%－30%左右。
（3）经试验，本发明散光降温热辐射防护网的使用寿命为4-5年，用于夏季种植反季蔬菜的种植，能提高种植成活率30-40%，提高蔬菜产量20-28%，病虫害发生率降低20-30%。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种农业设施用散光降温热辐射防护网的制备方法，其特征在于：
所述的制备方法包括制备母粒、纤维制备和编织成型步骤；
所述制备母粒步骤：以重量份计，所述母粒的组分包括：
金红石型钛白粉 425-427份
LDPE 298-300份
LLDPE 211-213份
油酸酰胺 12-14份
PE腊 26-28份
远红外陶瓷粉 21.5-22.5份
硅烷偶联剂 0.5-1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种农业设施用散光降温热辐射防护网的制备方法，其特征在于：
所述制备母粒步骤：以重量份计，所述母粒的组分包括：
金红石型钛白粉 426份
LDPE 299份
LLDPE 212份
油酸酰胺 13份
PE腊 27份
远红外陶瓷粉 22份
硅烷偶联剂 1份。
3.根据权利要求1所述的一种农业设施用散光降温热辐射防护网的制备方法，其特征在于：
所述的金红石型钛白粉为：杜邦钛白粉R-103、R-105、R-900、R-931按重量比3:2:２:1混合而成，折射率为2.73，密度为4.26g/cm3，平均粒径不小于0.6μm，最大粒径不大于1μm。
4.根据权利要求1所述的一种农业设施用散光降温热辐射防护网的制备方法，其特征在于：
所述的远红外陶瓷粉：有效成分含量为99%，密度为1.2-2g/cm3，平均粒径小于0.5μm。
5.根据权利要求1所述的一种农业设施用散光降温热辐射防护网的制备方法，其特征在于：
所述的牵引成型：将母粒加入注塑机中， 经过牵引、 冷却定型，牵引比为5-6，冷却水温度为10-15℃；得到的纤维的宽度为3mm。
6.根据权利要求1所述的一种农业设施用散光降温热辐射防护网的制备方法，其特征在于：
所述的编织成型：将纤维用纺织机编织成网。
7.根据权利要求1所述的一种农业设施用散光降温热辐射防护网的制备方法，其特征在于：
所述散光降温热辐射防护网用于夏季反季蔬菜的种植；
所述散光降温热辐射防护网的扁平纤维对阳光的散射率达到94%。
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