CN112026307B - 一种茂金属流滴春棚膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种茂金属流滴春棚膜及其制备方法，该茂金属流滴春棚膜通过不同树脂(LDPE、LLDPE、mLLDPE对流滴剂相容性不同的特点，以及不同流滴剂(长效、短效)在树脂中析出速度的不同，进行不同比例的复配，实现在7～10℃的棚温下流滴剂能够均匀析出，流滴期可以达到30～45天，满足春棚的对流滴功能的需求，有效提高地温，促进作物生长，营造良好种植环境。本发明适用于春季的温室棚面覆盖，产品具有流滴性，以及透光率高、增温效果好、物理性能强等特点，白天升温速度快，可减缓夜间棚温下降速度，提高棚内温度，促进作物早熟，大大提高种植经济效益。

Description

一种茂金属流滴春棚膜及其制备方法
技术领域
本发明属于农用薄膜制造技术领域，具体涉及一种茂金属流滴春棚膜及其制备方法。
背景技术
随着设施农业的发展，通过扣大棚膜种植蔬菜、瓜果等农作物已经不仅局限于越冬暖棚（秋季扣棚冬季成熟），在春季也开始进行扣棚种植蔬菜、瓜果，同比大地同类作物早1~2个月上市。另一方面，春棚还可有效防止鸟类、昆虫对作物果实的伤害，更能给农户带来可观的经济效益。
春棚通常使用没有流滴性能的普通聚乙烯耐老化棚膜，缺点是在扣棚初期的3、4月份为保温需要没有放风膜面水滴多（白水滴）影响透光，从而导致地温升温慢，影响作物初期生长。有的地区也采用越冬暖棚使用的流滴膜，但因春棚保温差，春棚温度低于10~13℃以下时流滴剂不析出，同样也产生影响透光的白水滴，同样也导致地温低。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明提出一种茂金属流滴春棚膜及其制备方法，以解决流滴膜低温不析出或析出慢，实现春棚初期流滴、高保温、高透光，有效提高地温、促进作物生长，实现早熟高产的的技术问题。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种茂金属流滴春棚膜，该春棚膜经三层共挤工艺吹塑成型，各层所用树脂按如下要求选用：
作为抗紫外线耐老化层的外层，质量百分比组成为：LDPE与LLDPE树脂合计77～79%，其中LDPE:LLDPE=1:1；mLLDPE树脂13～15%；耐老化功能母料1.9～2.1%，流滴保温耐老化功能母料5.9～6.1%；
作为流滴保温层的中层，质量百分比组成为：LDPE、LLDPE与 mLLDPE树脂合计84～86%，其中LDPE:LLDPE: mLLDPE =1:1:1；流滴保温耐老化功能母料14～16%；
作为减雾流滴保温层的内层，质量百分比组成为：LDPE与LLDPE树脂合计84～85%，其中LDPE:LLDPE=2:1；流滴保温耐老化功能母料14～15%。
进一步地，耐老化功能母料的质量百分比组成为：LLDPE87～89%，受阻胺光稳定剂7.5～8.5%，复合抗氧剂3.5～4.5%。
进一步地，流滴保温耐老化功能母料的质量百分比组成为：LLDPE26%，LDPE25%，EVA树脂23.4%，受阻胺光稳定剂2.7%，复合抗氧剂0.9～1.1%，长效流滴剂5.6%，短效流滴剂8.4%，复合保温剂7.9～8.1%。
进一步地，流滴保温耐老化功能母料中，LLDPE的熔融指数为0.7～1.1g/10min，LDPE的熔融指数为1.5～2.0g/10min。
此外，本发明还提出一种茂金属流滴春棚膜的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
制备耐老化功能母料：按照配方称量各种原料和助剂，每100kg一批；投入高速混合机搅拌均匀，经双螺杆挤出机拉条、水冷、风干、切粒、旋风除湿，包装备用；
制备流滴保温耐老化功能母料：按照配方称量各种原料和助剂，每75kg一批；投入密炼机搅拌、捏合，经单螺杆挤出机造粒后备用；
制备茂金属流滴春棚膜：将各种聚乙烯树脂及功能母料加入混料器中搅拌均匀，分别送入三台挤出机中，物料分别经三台挤出机的熔融、塑化、挤出到三层共挤模头经螺旋体继续塑化，经过圆形口模共同挤出；从圆形口模挤出复合筒状膜管，膜管在模心吹进的压缩空气吹胀作用下横向拉伸，同时经过圆形风口的冷却和上牵引夹辊的纵向牵伸，最后经插板插叠和收卷制得茂金属流滴春棚膜。
进一步地，挤出机的长径比为30:1，模头为三层复合中心进料型。
（三）有益效果
本发明提出一种茂金属流滴春棚膜及其制备方法，该茂金属流滴春棚膜通过不同树脂（LDPE、LLDPE、mLLDPE对流滴剂相容性不同的特点，以及不同流滴剂（长效、短效）在树脂中析出速度的不同，进行不同比例的复配，实现在7~10℃的棚温下流滴剂能够均匀析出，流滴期可以达到30~45天，满足春棚的对流滴功能的需求，有效提高地温，促进作物生长，营造良好种植环境。本发明适用于春季的温室棚面覆盖，产品具有流滴性，以及透光率高、增温效果好、物理性能强等特点，白天升温速度快，可减缓夜间棚温下降速度，提高棚内温度，促进作物早熟，大大提高种植经济效益。
附图说明
图1为本发明的流滴保温耐老化功能母料制备工艺流程图；
图2为本发明的茂金属流滴春棚膜生产工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，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。
本实施例提出一种茂金属流滴春棚膜及其制备方法，该茂金属流滴春棚膜在配方设计上选用优质的低密度聚乙烯树脂（LDPE）、线性低密度聚乙烯树脂（LLDPE）、茂金属聚乙烯树脂（mLLDPE，以茂金属锆为催化剂聚合的线性聚乙烯）、EVA树脂以及复合保温剂、流滴剂（长效型和短效型）和光稳定剂为原料生产。
在上述聚烯烃树脂中，与流滴剂相容性较好的树脂排序为：EVA＞LDPE＞LLDPE＞mLLDPE；同一类树脂中，不同的熔融指数的品种（牌号）对流滴剂的分散和迁移具有影响；在低温情况下，流滴剂析出情况是短效流滴剂好于长效流滴剂。
综合上述聚烯烃树脂和流滴剂的特性，结合母料生产工艺及棚膜生产工艺特点，进行不同原料的复配和筛选，本实施例最终确定茂金属流滴春棚膜的配方。
本实施例的茂金属流滴春棚膜及其制备方法包括如下步骤：
（1）制备耐老化功能母料：
线性低密度聚乙烯粉料（LLDPE）：84.5kg；
受阻胺光稳定剂（Tiangang® HS-362）：11.5kg；
复合抗氧剂（B215）：4kg；
各组份合计100kg为一批。
以上各组分准确称量，投入高速混合机中搅拌均匀，时间40~50秒；经双螺杆挤出机拉条、水冷、风干、切粒、旋风除湿，包装备用。
（2）制备流滴保温耐老化功能母料：
线性低密度聚乙烯粉料（LLDPE，熔融指数0.7～1.1g/10min）：19.5kg；
低密度聚乙烯粉料（LDPE，熔融指数1.5～2.0g/10min）：18.75 kg；
EVA树脂：17.55kg；
受阻胺光稳定剂（Tiangang® HS-362）：2.025kg；
复合抗氧剂（B215）：0.675kg；
流滴剂（长效，LY-6）：4.2kg；
流滴剂（短效，HP-Ⅲ）：6.3kg；
复合保温剂：6kg；
各组份合计75kg为一批。
以上各组分准确称量，投入密炼机中搅拌、捏合，经单螺杆挤出机造粒后备用，具体工艺流程如图1所示，包括投放到密炼机加料口中，降下加压盖，混炼、捏合20～30分钟。混炼完成后经斗提将料团送入单螺杆挤出机中，依靠螺杆旋转产生的压力及剪切力，使得物料可以充分进行塑化以及均匀混合，通过口模成型，经切粒机切粒成型，旋风分离器除湿，产出成品。
（3）制备茂金属流滴春棚膜
采用三层共挤吹膜工艺，在各层原料中按比例加入功能母料，经三层共挤工艺吹塑成型。各层所用树脂按如下要求选用。
①外层（抗紫外线耐老化层）：
低密度聚乙烯（LDPE）：39.4%；
线型低密度聚乙烯（LLDPE）：39.4%；
茂金属线性低密度聚乙烯（mLLDPE）：13.1%；
耐老化功能母料：2.1%；
流滴保温耐老化功能母料：6.0%。
②中层（流滴保温层）：
低密度聚乙烯（LDPE）：28.3%；
线型低密度聚乙烯（LLDPE）：28.3%；
茂金属线性低密度聚乙烯（mLLDPE）：28.3%；
流滴保温耐老化功能母料：15.0%。
③内层（减雾流滴保温层）：
低密度聚乙烯（LDPE）：43%；
线型低密度聚乙烯（LLDPE）：43%；
流滴保温耐老化功能母料：14.0%。
棚膜的生产具体工艺流程如图2所示。将称量好的物料用混料器搅拌15min，使物料混合均匀，分别送入三台挤出机中。挤出机长径比为30:1，模头为三层复合中心进料型。物料分别经三台挤出机的熔融、塑化、挤出到三层共挤模头经螺旋体继续塑化，经过圆形口模共同挤出。其中，内层由中心进料，中层和外层由侧面进料，原料混炼后经机头流道进一步均化，从圆形口模挤出三层不同原料组成的结合紧密、分层明显的复合筒状膜管；通过控制内冷风机进、排风量，把管状料胚吹胀到所需要的直径，同时由内、外风环送出的空气冷却定型，其中，膜管在模心吹进的压缩空气吹胀作用下横向拉伸，同时经过圆形风口的冷却和上牵引夹辊的纵向牵伸；定型的膜泡经过人字板和插板进入第一牵引装置，插板机构将薄膜制品在进入牵引装置压辊之前进行折叠；最后经收卷制得茂金属流滴春棚膜，由此可减少收卷装置的体积以及成品膜卷的尺寸，方便产品的储存和运输。
通过对本实施例的茂金属流滴春棚进行水浴测试，水温60℃出白滴时间同比普通流滴膜早1.5天，具备提前析出功能，流滴失效时间（白滴面积30%）为7~8天，可有效达到流滴持效期要求。经过在多地的实际扣棚，能够达到预期流滴效果，产品流滴性能良好，符合设计预期，满足西瓜、辣椒、豆角等作物春季扣棚的环境需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种茂金属流滴春棚膜，其特征在于，所述春棚膜经三层共挤工艺吹塑成型，各层组分按如下要求选用：作为抗紫外线耐老化层的外层，质量百分比组成为：LDPE与LLDPE树脂合计78.8％，其中LDPE:LLDPE＝1:1；mLLDPE树脂13.1％；耐老化功能母料2.1％，流滴保温耐老化功能母料6％；作为流滴保温层的中层，质量百分比组成为：LDPE、LLDPE与mLLDPE树脂合计85％，其中LDPE:LLDPE:mLLDPE＝1:1:1；流滴保温耐老化功能母料15％；作为减雾流滴保温层的内层，质量百分比组成为：LDPE与LLDPE树脂合计86％，其中LDPE:LLDPE＝1:1；流滴保温耐老化功能母料14％；所述耐老化功能母料的质量百分比组成为：LLDPE 84.5％，受阻胺光稳定剂11.5％，复合抗氧剂4％；所述耐老化功能母料中受阻胺光稳定剂的牌号为Tiangang®HS-362，复合抗氧剂的牌号为B215；
所述流滴保温耐老化功能母料的质量百分比组成为：LLDPE26％，LDPE25％，EVA树脂23.4％，受阻胺光稳定剂2.7％，复合抗氧剂0.9％，长效流滴剂5.6％，短效流滴剂8.4％，复合保温剂8％；所述流滴保温耐老化功能母料中受阻胺光稳定剂的牌号为Tiangang®HS-362，复合抗氧剂的牌号为B215，长效流滴剂的牌号为LY-6，短效流滴剂的牌号为HP-Ⅲ，LLDPE的熔融指数为0.7～1.1g/10min，LDPE的熔融指数为1.5～2.0g/10min。
2.一种如权利要求1所述的茂金属流滴春棚膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：制备耐老化功能母料：按照配方称量各种原料和助剂，每100kg一批；投入高速混合机搅拌均匀，经双螺杆挤出机拉条、水冷、风干、切粒、旋风除湿，包装备用；制备流滴保温耐老化功能母料：按照配方称量各种原料和助剂，每75kg一批；投入密炼机搅拌、捏合，经单螺杆挤出机造粒后备用；制备茂金属流滴春棚膜：将各种聚乙烯树脂及功能母料加入混料器中搅拌均匀，分别送入三台挤出机中，物料分别经三台挤出机的熔融、塑化、挤出到三层共挤模头经螺旋体继续塑化，经过圆形口模共同挤出；从圆形口模挤出复合筒状膜管，膜管在模心吹进的压缩空气吹胀作用下横向拉伸，同时经过圆形风口的冷却和上牵引夹辊的纵向牵伸，最后经插板插叠和收卷制得茂金属流滴春棚膜。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述挤出机的长径比为30:1，模头为三层复合中心进料型。
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