ES2220231A1

ES2220231A1 - Estructura para cultivo de plantas.

Info

Publication number: ES2220231A1
Application number: ES200400737A
Authority: ES
Inventors: Taiichi Sakaya; Jinsho Nambu; Tomori Kojima
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd; Sanzen Kako Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd; Sanzen Kako Co Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2004-12-01
Anticipated expiration: 2024-03-25
Also published as: ES2220231B1; KR101129209B1; CN1608842A; KR20040084808A

Abstract

Estructura para cultivos de plantas. Se describe una estructura para cultivo de plantas que comprende un armazón y un material de cubierta que cubre el armazón para definir la forma externa de la estructura, donde el material de cubierta comprende: un substrato hecho de película de plástico, una primera capa que comprende substancialmente solo primeras partículas finas inorgánicas y que forma un lado del material de cubierta, constituyendo este lado la superficie externa de la estructura, y una segunda capa que contiene segundas partículas inorgánicas finas y está colocada entre el substrato y la primera capa, donde la segunda capa está formada sobre el substrato y la primera capa está formada sobre la segunda capa.

Description

Estructura para cultivo de plantas.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a una estructura para cultivo de plantas en su interior, tal como un invernadero o un túnel para uso agrícola u hortícola. Más en particular, la presente invención se refiere a una estructura para el cultivo de plantas que comprende un armazón y un material de cubierta que cubre el armazón para definir la forma externa de la estructura.

2. Descripción de técnicas relacionadas

Estructuras tradicionales para uso agrícola u hortícola son los llamados "invernaderos acristalados" que comprenden un armazón metálico o de madera y placas de vidrio que se colocan sobre el armazón. Por otra parte, la utilizada principalmente ha sido una estructura que comprende un armazón metálico fabricado como una forma de estructura ordinaria y un material de cubierta hecho de película de resina translúcida y que cubre el armazón.

Sin embargo, para invernaderos que comprenden materiales convencionales de cubierta de película de resina, la reducción de la cualidad de translúcido del material de cubierta como resultado de la contaminación de un material de cubierta por la adherencia de partículas de polvo, humo, nieblas de aceites, polen y esporas de mohos o musgos suspendidos en el aire, a la resina da frecuentemente lugar a problemas. Además, la contaminación del material de cubierta puede causar el deterioro del propio material de cubierta así como la reducción de su cualidad de translúcido.

Para resolver estos problemas, se han desarrollado varios tipos de películas que tienen una superficie a la que se ha aplicado un acabado resistente a la contaminación como material de cubierta con resistencia mejorada a la contaminación.

La Patente japonesa publicada número. 8-150681 describe una película compuesta en la que se forma una capa resistente a la contaminación, que consta principalmente de una substancia inorgánica hidrófila coloidal, sobre al menos un lado de la película de plástico.

La Patente japonesa publicada No. 11-98927 describe una película de resina sintética para uso agrícola en que se forma un recubrimiento de una composición de resina que contiene partículas finas de resina de silicona sobre al menos uno de los lados de una película base de resina sintética.

La Patente japonesa publicada número 7-53747 describe una película agrícola que tiene un recubrimiento anti-enturbiamiento formado por aplicación de una solución preparada a partir de un agente tensioactivo aniónico y una solución de coloide mixto que comprende alúmina coloidal y sílice coloidal, seguido de secado de la solución aplicada.

Sin embargo, en esta campo técnico, se deja sentir la necesidad de una mayor mejora en la resistencia a la contaminación. Especialmente, existe una fuerte demanda de invernaderos agrícolas en los que se evite eficazmente la contaminación causada por la propagación de mohos y musgos.

Compendio de la invención

El objeto de la presente invención es proporcionar una estructura para cultivo de plantas, por ejemplo invernaderos o túneles agrícolas u hortícolas donde tanto la contaminación causada por la propagación mohos y musgos como la contaminación causada por la adherencia de partículas de polvo, humo, nieblas oleosas, polen etc., se previenen eficazmente, con lo que se puede evitar la reducción de la cualidad translúcida.

La presente invención proporciona una estructura para el cultivo de plantas que comprende un armazón y un material de cubierta que cubre el armazón para definir la forma externa de la estructura, en la que el material de cubierta comprende:

un substrato que se hace de una película de plástico,

una primera capa que comprende substancialmente solamente primeras partículas finas inorgánicas y que forma uno de los lados del material de cubierta, lado que constituye la superficie externa de la estructura, y

una segunda capa que contiene segundas partículas inorgánicas finas y está colocada entre el substrato y la primera capa, donde la segunda capa se forma sobre el substrato y la primera capa se forma sobre la segunda capa.

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Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 muestra una imagen con SEM (microscopio electrónico de exploración) de la superficie de la película de cubierta del Ejemplo 1.

La Figura 2 muestra una imagen con TEM (microscopio electrónico de transmisión) de una sección transversal de la película de cubierta del Ejemplo 2.

Descripción detallada de los modos de realización preferidos

A continuación se dan primero las definiciones de los términos técnicos utilizados aquí.

La "estructura para cultivo de plantas" aquí utilizada es una instalación para cultivo de plantas en su interior que se construye de manera que cubra las plantas que se cultivan. Típicamente, por "estructura para el cultivo de plantas" se entiende un invernadero y un túnel para uso agrícola u hortícola.

El "armazón" aquí utilizado es un cuerpo estructural compuesto por una serie de soportes hechos en tubos metálicos, tubos de plástico o tubos metálicos recubiertos de plástico, estando dispuestos los soportes de forma separada entre ellos o combinados juntos para constituir una forma ordinaria de estructura para cultivo de plantas.

El "material de cubierta" aquí utilizado es un material en forma de película que se coloca sobre un armazón para definir la forma externa de una estructura para cultivo de plantas.

En la presente invención, una "película" es un material extenso que tiene un espesor que varía desde varias micras a varios milímetros, La "película" abarca las llamadas láminas que tienen un espesor relativamente grande.

En la estructura para el cultivo de plantas según la presente invención, el material de cubierta comprende:

un substrato hecho de una película de plástico,

una primera capa, que comprende substancialmente solamente primeras partículas finas inorgánicas y que forma uno de los lados del material de cubierta, que constituye la superficie externa de la estructura, y una segunda capa que contiene segundas partículas inorgánicas finas y está colocada entre el substrato y la primera capa, donde la segunda capa se forma sobre el substrato y la primera capa se forma sobre la segunda capa.

Entre los ejemplos de las segundas partículas finas inorgánicas contenidas en la segunda capa se incluyen partículas finas de metal, de óxido metálico, de hidróxido metálico, carbonato metálico, y sulfato metálico. Entre los ejemplos del elemento metal se incluyen oro, paladio, platino y plata. Entre los ejemplos del elemento metálico del óxido metálico, hidróxido metálico, carbonato metálico y sulfato metálico se incluyen silicio, aluminio, magnesio, calcio, bario y manganeso. Las partículas finas preferidas son las de óxido metálico y las de hidróxido metálico. En particular, se prefieren partículas finas de óxido de silicio (sílice), partículas finas de hidróxido de silicio, partículas finas de óxido de aluminio (alúmina) y partículas finas de hidróxido de aluminio. Como segundas partículas inorgánicas finas se pueden emplear no solo una clase única de partículas inorgánicas finas sino también dos o más clases de partículas inorgánicas finas.

Dado que la segunda capa es adyacente al substrato de película de plástico, la segunda capa preferiblemente no contiene compuestos fotocatalizadores que puedan deteriorar el substrato de la película de plástico.

Las segundas partículas inorgánicas finas no están particularmente limitadas en cuanto a su forma. Por ejemplo, no solamente son aceptables formas regulares tales como forma esférica, forma tabular y forma prismática sino también formas irregulares. Sin embargo, se prefieren las formas regulares y dentro de ellas una forma esférica o aproximadamente esférica debido a que se forma más fácilmente una capa homogénea y estable.

Las segundas partículas inorgánicas finas tienen preferiblemente un diámetro medio de partícula que varía entre 1 nm y 300 nm, más preferiblemente de 5 nm a 100 nm y particularmente preferiblemente de 5 nm a 20 nm. Cuando el diámetro medio de partícula está dentro del intervalo de 1 nm a 300 nm, resulta satisfactoria tanto la adhesividad entre el substrato de película de plástico y la segunda capa como la adhesividad entre la primera capa y la segunda capa- Si el diámetro medio de partícula está en el intervalo de 5 nm a 100 nm o 5 nm a 20 nm, esta ventaja se hará más notable.

El diámetro medio de partícula de las segundas partículas inorgánicas finas se determina por el método descrito a continuación utilizando imágenes fotográficas producidas a través de la observación de una sección transversal de la segunda capa por medio de un microscopio electrónico de transmisión (TEM).

Primero, se observan dos o más puntos elegidos aleatoriamente en una sección transversal de la segunda capa para proporcionar sus imágenes fotográficas. Después, en cada una de las imágenes fotográficas se eligen diez o más partículas al azar y se mide cada una de las partículas en cuanto a su longitud máxima, que se define como diámetro de partícula de la partícula. Por último, se hace la media de los diámetros de partícula del total de partículas que se habían elegido al azar y la media resultante se utiliza como diámetro medio de partícula de las segundas partículas inorgánicas finas.

Cuando se utiliza un coloide de partículas inorgánicas finas para la formación de la segunda capa, el diámetro medio de partícula de las partículas finas inorgánicas en el coloide se corresponde bien con el diámetro medio de partícula de partículas de las partículas inorgánicas finas determinado por observación microscópica de la segunda capa. Por lo tanto, el diámetro medio de partícula de las partículas inorgánicas finas en el coloide utilizado para la formación de la segunda capa se puede utilizar como diámetro medio de partícula de las partículas finas de la segunda capa.

El diámetro medio de partícula de las partículas inorgánicas finas en un coloide se puede determinar por conversión de equivalente esférico basado en el área superficial específica BET medida por el método dado en JIS R 1626 (Métodos de medida para el área de superficie específica de polvos cerámicos finos por adsorción de gas utilizando método BET) o el método dado en JIS Z 8830 (Determinación del área superficial específica de polvos (sólidos) por el método de adsorción de gas). El diámetro medio de partícula de la partícula fina inorgánica en un coloide se puede determinar también a través de observación con TEM del coloide.

La segunda capa puede contener, además de las segundas partículas inorgánicas finas, aglutinantes orgánicos de polímero alto, compuestos orgánicos hidrófilos tales como agentes tensioactivos no-iónicos, agentes tensioactivos aniónicos y agentes tensioactivos catiónicos, así como compuestos laminares.

El peso de la segunda capa formada por área unidad (1 m2) del substrato de película de plástico está preferiblemente dentro del intervalo de 0,01 g a 10 g, y más preferiblemente de 0,05 g a 2 g. Cuando el peso de la segunda capa está dentro del intervalo de 0,01 g a 10 g, se puede alcanzar simultáneamente tanto una buena adhesividad entre la segunda capa y la primera capa adyacente a la segunda capa como una alta cualidad de translúcido del material de cubierta. Cuando el peso está dentro del intervalo de 0,05 g a 2 g, esta ventaja se hará más perceptible.

La segunda capa se forma generalmente por aplicación de una mezcla fluida, que comprende un medio y partículas inorgánicas finas dispersas en el medio, a la superficie de un substrato de película de plástico y posterior eliminación por secado del medio de la mezcla aplicada. Dado que es deseable que las partículas inorgánicas finas se dispersen homogéneamente en una mezcla fluida que se va a aplicar, es preferible usar un coloide de partículas inorgánicas finas como mezcla fluida. Específicamente, se puede emplear una composición que comprende principalmente una alúmina coloidal y/o una sílice coloidal tales como las descritas en la Patentes japonesas abiertas números 7- 53747 y 7-82398, una composición que comprende una sílice coloidal, un sol de alúmina y un aglutinante de resina acrílica tal como la que se describe en la Patente japonesa abierta número 2-113939, y una composición que comprende una substancia inorgánica hidrófila coloidal tal como se describe en la Patente japonesa abierta número 2-279733.

Como medio de dispersión en la mezcla fluida se puede emplear agua, metanol, alcohol isopropílico, n-butanol, alcohol isobutílico, etilen glicol, xileno etc..

El diámetro medio de partícula de las primeras partículas finas inorgánicas que constituyen la primera capa está preferiblemente en un intervalo de 1 nm a 500 nm, más preferiblemente de 10 a 300 nm y preferiblemente en particular de 40 nm a 300 nm. Cuando el diámetro medio de partícula está dentro del intervalo de 1 nm a 500 nm, la primera capa puede ser una capa superior en resistencia y cualidad translúcida con una buena capacidad de formación de cubrimiento. Cuando el diámetro medio de partícula está dentro del intervalo de 10 nm a 300 nm, esa ventaja se hará más perceptible. Cuando el diámetro medio de partícula es de 40 nm o más, la primera capa es resistente a la adherencia a un objeto que se ponga en contacto con la primera capa.

El diámetro medio de partícula de las primeras partículas inorgánicas finas se determina por el método descrito a continuación utilizando las imágenes fotográficas producidas a través de la observación de la superficie de la primera capa por medio de un microscopio electrónico de exploración (SEM).

Primero, se observan al microscopio dos o más puntos elegidos aleatoriamente en la superficie de la primera capa para obtener sus imágenes fotográficas. Después, en cada una de las imágenes fotográficas, se eligen al azar diez o más partículas y cada una de las partículas se mide en cuanto a su longitud máxima, que define el diámetro de partícula de la partícula. Por último, se halla la media de los diámetros de partícula del total de partículas que se han elegido aleatoriamente y la media resultante se utiliza como diámetro medio de partícula de las primeras partículas inorgánicas finas.

El diámetro medio de partícula de las partículas finas inorgánicas de la primera capa se puede determinar también por cálculo en los procedimientos similares a los descritos antes empleando imágenes fotográficas producidas en a través de la observación de una sección transversal de la primera capa por medio de un microscopio electrónico de transmisión (TEM).

Cuando se emplea un coloide de partículas finas inorgánicas para la formación de la primera capa, el diámetro medio de partícula de las primeras partículas finas inorgánicas en el coloide se corresponde bien con el diámetro medio de partícula de las, partículas finas inorgánicas determinado por observación al microscopio de la primera capa. Por lo tanto, el diámetro medio de partícula de las partículas finas inorgánicas del coloide utilizadas para formar la primera capa se puede utilizar como diámetro medio de partícula de las partículas finas de la primera capa.

El método para determinación del diámetro medio de partícula de las partículas finas inorgánicas en el coloide que se va a utilizar para la formación de la primera capa es el mismo que se utiliza para la determinación del diámetro medio de partícula de las partículas inorgánicas finas en el coloide utilizado en la formación de la segunda etapa.

El diámetro medio de partícula de las primeras partículas finas inorgánicas es preferiblemente mayor que el de las segundas partículas inorgánicas. Específicamente, el diámetro medio de partícula de las primeras partículas finas inorgánicas es preferiblemente de doble a 100 veces, más preferiblemente 2,5 veces a 50 veces, y aún más preferiblemente 3 veces a 20 veces el diámetro medio de partícula de las segundas partículas inorgánicas. Además, es deseable utilizar partículas finas inorgánicas de diámetro medio de partícula de 20 nm ó menos para la segunda capa y al mismo tiempo partículas finas inorgánicas con un diámetro medio de partícula de 40 nm o más para la primera capa. En este caso, se alcanza una elevada fuerza adhesiva entre la primera capa y el substrato y al mismo tiempo la primera capa es altamente resistente a grietas. Además, la primera capa es resistente también a la adhesión a un objeto que se ponga en contacto con la primera capa.

La forma de las primeras partículas finas inorgánicas no está particularmente limitada. Por ejemplo, no solamente son aceptables formas regulares tales como forma esférica, forma tabular y forma prismática sino también formas irregulares. Sin embargo, se prefieren las formas regulares y una forma esférica o aproximadamente esférica es la más preferible debido a que se obtiene fácilmente una capa homogénea y estable.

Entre los ejemplos de las primeras partículas finas inorgánicas se incluyen finas partículas de metal, óxido metálico, hidróxido metálico, carbonato metálico, y sulfato metálico, Entre los ejemplos del elemento metálico se incluyen oro, paladio, platino y plata. Entre los ejemplos del elemento metal del óxido metálico, hidróxido metálico, carbonato metálico y sulfato metálico se incluyen silicio, aluminio, magnesio, calcio, bario y manganeso. Las partículas finas preferidas son las de óxido metálico y las de hidróxido metálico.

En particular, se prefieren partículas finas de óxido de silicio, partículas finas de hidróxido de silicio, partículas finas de óxido de aluminio y partículas finas de hidróxido de aluminio. Especialmente, se emplea preferiblemente un coloide de óxido o un coloide de hidróxido de silicio o aluminio desde el punto de vista de la estabilidad y la durabilidad de la primera capa que comprende substancialmente solo partículas finas inorgánicas.

La presencia de un compuesto fotocatalizador en la primera capa causará degradación, deterioro o rotura de la capa con una gran probabilidad. Según esto, desde el punto de vista de la estabilidad y la durabilidad de la primera capa, preferiblemente la capa no contiene compuesto fotocatalizador. Entre los ejemplos de compuesto fotocatalizador que debe ser evitado se incluye oxido de titanio tipo anatasa, óxido de titanio tipo rutilo, óxido de zinc, óxido de estaño, óxido férrico (óxido de hierro (III)), trióxido de di-bismuto, trióxido de tungsteno y titanato de estroncio. Cuando la primera capa contiene un compuesto fotocatalizador, aparecerán problemas tales como deterioro acelerado del substrato de película de plástico y blanqueamiento del material de cubierta, lo que se conoce como "ayesamiento"

Como primeras partículas finas inorgánicas, no solo pueden emplearse una clase de partículas finas inorgánicas sino también dos o más clases de partículas finas inorgánicas.

La primera capa comprende substancialmente solamente partículas finas inorgánicas. La capa está ocupada por las partículas finas inorgánicas preferiblemente en una proporción de 80% en peso o mayor, más preferiblemente 90% en peso o mayor, y aún más preferiblemente 95% en peso o mayor.

La primera capa puede contener compuestos tensioactivos, electrolitos orgánicos y compuestos laminares inorgánicos tales como los descritos por ejemplo en la Patente japonesa abierta No. 7-82398 en una cantidad de menos de 20% en peso, preferiblemente menos de 10% y aún más preferiblemente menos de 5% en peso.

La primera capa contiene aglutinantes de polímeros no altos tales como resina acrílica, resina de poliéster, resina de poliuretano, resina de policloruro de vinilo, epoxi resina, resina fenólica, resina de melamina, polímeros de compuestos de silicio orgánicos reticulables que tienen un grupo amino, un grupo epoxi, un grupo ureido, un grupo amonio y un grupo que contiene enlace etilénicamente insaturado. Cuando la primera capa contiene un aglutinante de polímero alto, se verá afectado el comportamiento del material de cubierta, especialmente el comportamiento de control de la contaminación causada por la propagación de mohos tales como Alternarla y Cladosporium.

El peso de la primera capa formada por área unidad (1 m^{2}) del substrato de película de plástico está preferiblemente dentro del intervalo de 0,01 g a 10 g y, más preferiblemente, de 0,05 g a 2 g. Cuando el peso de la primera capa está dentro del intervalo de 0,01 g a 10 g, se pueden alcanzar simultáneamente tanto una buena resistencia a la contaminación como una alta solidez. Cuando el peso está dentro del intervalo de 0,05 g a 2 g, esta ventaja se pone aún más de manifiesto.

La primera capa cubre la parte del material de cubierta de la presente invención expuesta al exterior, de la presente invención, preferiblemente en una proporción de 80% o mayor, más preferiblemente 90% o mayor. Cuando la primera capa cubre el 80% o más de la superficie del material de cubierta expuesta al exterior de la estructura, se puede alcanzar una buena resistencia a la contaminación.

La primera capa se forma generalmente por aplicación de una mezcla fluida, que comprende un medio y partículas finas inorgánicas dispersas en el medio, a la superficie de una segunda capa formada sobre el substrato de la película de plástico y posterior eliminación por secado del medio de la mezcla aplicada. Dado que es deseable que las partículas finas inorgánicas se dispersen homogéneamente en una mezcla fluida para ser aplicada, se utiliza preferiblemente un coloide de partículas finas inorgánicas como mezcla fluida. La primera capa se puede formar, por ejemplo, por el método descrito en la Patente japonesa abierta No. 2003-238717.

Como medio de dispersión en la mezcla fluida se puede emplear agua, metanol, alcohol isopropílico, n-butanol, alcohol isobutílico, etilen glicol, xileno etc.

La superficie interna del material de cubierta, es decir, la superficie del material de cubierta que forma la superficie interna de la estructura de la presente invención, puede recubrirse con un recubrimiento funcional tal como un recubrimiento anti-turbiedad. Además, el material de cubierta puede tener, dentro del substrato de película de plástico, capas similares a las capas esenciales primera y segunda.

Como material para formar el substrato de película de plástico en el material de cubierta, se puede emplear, sin ninguna limitación particular, cualquier plástico con resistencia física suficiente para resistir la extensión del material de cubierta sobre un armazón en el momento de la fabricación de una estructura para el cultivo de plantas y también para resistir el uso en el exterior en una forma de una estructura para cultivo de plantas,. Sin embargo los adecuados en particular son los plásticos con transparencia superior. Los plásticos que forman la película pueden estar compuestos de una sola clase de material polimérico o de dos o más clases de materiales poliméricos.

Entre los ejemplos de plásticos adecuadamente aplicables para la presente invención se incluyen resina olefínica; resina que contiene cloro tal como poli(cloruro de vinilo), copolímero de cloruro de vinilo – metacrilato de metilo y poli(cloruro de vinilideno); resina de poliéster tal como poli(tereftalato de etileno) y poli(naftalato de etileno); resina acrílica tal como poli(metacrilato de metilo); resina que contiene flúor; y resina de policarbonato.

Entre los ejemplos de resina olefínica se incluyen resinas descritas en la Patentes japonesas abiertas números

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, 2000-272068, 2001-103849 y 2002-248720.

El substrato de la película de plástico puede contener varias clases de aditivos tales como los descritos en "Manual de uso práctico de aditivos para plásticos y caucho" ("Handbook of practical use of additives for plastics and rubber") publicado por Kagaku Kogyo Co. (1970), por ejemplo, antioxidantes, estabilizantes a la luz, absorbedores UV, agentes anti-brumas, agentes anti-turbiedad, cargas inorgánicas, cera, agentes antiestáticos, agentes lubricantes, antibloqueantes y pigmentos.

Ejemplos específicos de los antioxidantes, estabilizantes a la luz, absorbedores de UV, agentes anti-brumas, agentes anti-turbiedad y cargas inorgánicas son los descritos en la Patente japonesa abierta Número 2002- 248720.

Como absorbedores de UV, son aplicables los descritos en las Patentes japonesas publicadas Nos. 11-315067 y 2001-2842.

El substrato de película de plástico puede producirse por una técnica de formación de película de plástico convencional, tal como formación por inflado, formación con terraja en T y formación con calandria.

El substrato de película de plástico puede ser una película multicapa que tenga dos o más capas de plástico. Esta película multicapa puede producirse por una técnica convencional de conformado de película multicapa tal como formación de co-extrusión inflado, moldeado de co-extrusión terraja en T, formación de extrusión laminación y formación por laminación en seco.

Tanto el método para formación de la segunda capa que contiene partículas finas inorgánicas como el método para formación de la primera capa que comprende substancialmente solo partículas inorgánicas finas formada sobre la segunda capa no está limitado en particular. Entre sus ejemplos se incluyen el recubrimiento por fotograbado, recubrimiento inverso, recubrimiento con rodillo, recubrimiento de pulverización, recubrimiento de contacto, recubrimiento con terraja y recubrimiento de inmersión/barra plana. Específicamente, estas capas se pueden formar por el método descrito en la Patente japonesa abierta número 2003-238717.

La estructura para cultivo de plantas según la presente invención va cubierta de un material de cubrimiento que tiene la primera capa que comprende substancialmente solo partículas inorgánicas finas, siendo esta capa superior en estabilidad y durabilidad, y la segunda capa que está bien adherida tanto al substrato de película de plástico como a la primera capa. La estructura, por lo tanto, es superior en cuanto a resistencia contaminación a varios tipos de substancias causantes de contaminación que quedan representadas por los mohos. Como resultado de ello, se puede mantener un alto nivel de iluminación en el interior de la estructura.

Ejemplo

Un ejemplo de la presente invención es el mostrado a continuación. La presente invención, sin embargo, no queda limitada a este ejemplo.

Ejemplo 1 Preparación de composición de coloide de partículas finas inorgánicas

Se diluyó con agua una sílice coloidal (nombre comercial: SNOWTEX-ZL, diámetro de partícula, determinado por la técnica de área superficial específica BET, igual a 70 a 100 nm, contenido de sólidos igual a 40% en peso, medio: agua; fabricado por Nissan Chemical Industries, Ltd.) de manera que el contenido de sólidos se hizo de 10% en peso. De esta manera se obtuvo una primera composición coloide.

Se añadieron por cada 100 partes de agua, 1,84 partes en peso de una alúmina comercial (nombre comercial: ALUMINASOL 520, diámetro de partícula, determinado por observación con TEM, de coloide igual a 10 a 20 nm, contenido de sólidos igual al 20% en peso, medio: agua; fabricado por Nissan Chemical Industries, Ltd.), 0,49 partes en peso de una sílice coloidal (nombre comercial: SNOWTEX 20, diámetro de partícula, determinado por la técnica BET de área superficial específica, igual a 10 a 20 nm, contenido sólido igual al 20% en peso, medio: agua; fabricado por Nissan Chemical Industries, Ltd.), 0,013 partes en peso de caprilato de sodio fabricado por Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., 0,02 partes en peso de p-toluensulfonato de sodio (Nacalai Tesque, Inc.) y 0,09 parte en peso de compuesto laminar inorgánico (nombre comercial: Sumecton SA, fabricado por Kunimine Industries Co., Ltd.). De esta forma se preparó una segunda composición coloide.

Producción de película de plástico

Utilizando los materiales (i) y (ii) mostrados a continuación, se preparó una película de tres capas por formación de co-extrusión inflado (temperatura del procesado: 150°C). En la película de tres capas, la capa (1) de 30 \mum de espesor, la capa (2) de 90 \mum de espesor y la capa (3) de 30 \mum de espesor se laminaron en este orden. Se formó la película tubular con un contorno de 8540 mm. El material (i) se utilizó para capas (1) y (3), mientras que el material (ii) se utilizó para la capa (2). En la primera etapa del conformado por inflado, se plegó una burbuja tubular por paso a través de los rodillos de calandria.

Material (i)

Composición de la resina de termoplástico hecha de 75% en peso de un copolímero de etileno/hexeno-1 (nombre comercial: Sumikathene-E FV201, fabricado por Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 24,3% en peso de una resina de polietileno (nombre comercial: Sumikathene F208-0, fabricado por Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 0,6% en peso de un estabilizador de luz (nombre comercial Tinuvin 622, fabricado por Ciba Specialty Chemicals K.K.) y 0,1% en peso de un antioxidante (nombre comercial: Irganox 1010, fabricado por Ciba Specialty Chemicals K.K.).

Material (ii)

Composición de la resina de termoplástico hecha de 87,4% en peso de un copolímero de etileno/acetato de vinilo (nombre comercial: Evatate H2031, fabricado por Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 12% en peso de un compuesto tipo hidrocalcita (nombre comercial: DHT-4 A, fabricado por Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.), 0,5% en peso de un estabilizador de luz (nombre comercial Tinuvin 783, fabricado por Ciba Specialty Chemicals K.K.) y 0,1% en peso de un antioxidante (nombre comercial: Irganox 1010, fabricado por Ciba Specialty Chemicals K.K.).

Formación de recubrimiento

Después de la formación por inflado, se aplicó un tratamiento corona a la superficie externa de la película plegada. Inmediatamente después del tratamiento, se aplicó la segunda composición de coloide a la superficie y luego se secó para formar una segunda capa que contenía partículas inorgánicas finas. La aplicación de la segunda composición de coloide se llevó a cabo de manera que se formaron 0,2 g de la segunda capa por área unidad (1 m^{2}) de la superficie externa de la película por el uso de una barra Meyer de 4500 mm de longitud y 16 mm de diámetro con una bobina de alambre de 0,2 mm de diámetro. El tratamiento corona se llevó a cabo de manera que la película tuviera una energía superficial de 400 \muN/cm o más. El secado se realizó en una secadora a una temperatura de corriente de aire de 60°C y una velocidad de esta corriente de 18 m/segundos.

Siguiendo la formación de la segunda capa, la primera composición de coloide se aplicó sobre la segunda capa y después se secó para formar una primera capa que comprendía substancialmente solo partículas finas inorgánicas en la segunda capa. La aplicación de la primera composición de coloide se llevó a cabo utilizando una barra plana de 4500 mm de longitud y 16 mm de diámetro que tenía una rugosidad de superficie, que es la diferencia entre su diámetro máximo y su diámetro mínimo, de 6 \mum o menos. La aplicación se llevó a cabo de manera que se formaron 0,2 g de la primera capa por área unidad (1 m^{2}) de la superficie externa de la película. El secado se llevó a cabo en la secadora a una temperatura de la corriente de aire de 60°C y una velocidad de la corriente de 18 m/segundos.

La película plegada resultante se cortó por el borde de uno de los lados a lo largo de la dirección longitudinal y después se desplegó. De esta manera se obtuvo una película recubierta de 8400 mm de ancho y 150 \mum de espesor.

En las Figura 1 y Figura 2 se muestra, respectivamente, una fotoimagen con SEM (microscopio electrónico de exploración) de la superficie de la primera capa de la película recubierta y una fotoimagen con TEM (microscopio electrónico de transmisión) de una sección transversal de la película. La Figura 1 muestra que la superficie externa de la película recubierta lleva una capa que comprende substancialmente solo partículas finas inorgánicas. La Figura 2 muestra que el substrato de película de plástico está cubierta con dos capas de partículas finas inorgánicas.

Establecimiento de un invernadero aqrícola

En el exterior de un campo de prueba situado en la prefectura de Chiba, Japón, se extendió un material de cubierta, que era la película recubierta antes preparada, sobre un armazón fabricado en la forma de un invernadero agrícola. De esta manera se estableció un invernadero agrícola. La película recubierta se dispuso de manera que su superficie recubierta formaba la superficie externa del invernadero agrícola.

Medición de la iluminación

Se examinó el cambio de iluminación con el tiempo dentro del invernadero. Se fijó un iluminómetro con un fotodetector a un nivel de 1,7 m por encima del suelo de manera que la superficie que recibía la luz del fotodetector estuviera en contacto con la superficie interna del material de cubierta formando mientras un ángulo de 20° con respecto a la superficie del suelo.

Por otra parte, también en el exterior cerca del invernadero, se fijó otro iluminómetro con un fotodetector a un nivel de 1,7 por encima del suelo de manera que la superficie receptora de la luz del fotodetector formase un ángulo de 20°C con respecto a la superficie del suelo.

Se calculó la relación (%) de la iluminancia exterior del invernadero a la del interior del invernadero, medidas ambas al mismo tiempo.

Análisis de substancias causantes de contaminación

Se tomó una muestra de una parte del material de cubierta cuando había pasado un período de dos meses desde la instalación del invernadero. La muestra se analizó en cuanto a sustancias causantes de contaminación adheridas a la superficie del invernadero expuesta al exterior.

Los resultados del ensayo se muestran en la Tabla 1.

Ejemplo comparativo 1

Se extendió una película agrícola de resina de poliolefina que tenía en uno de los lados un recubrimiento derivado de una composición de coloide inorgánico "KLINTATE MC 150", fabricado por Sanzen Kako Co. Ltd., sobre un invernadero de manera que el recubrimiento estuviera expuesto hacia dentro.

Se llevaron a cabo evaluaciones de la misma manera que en el Ejemplo 1. La película se extendió de la manera que indicaba lo impreso en la película.

Los resultados de los ensayos se muestran en la Tabla 1.

Ejemplo de referencia

Una película agrícola de resina de cloruro de vinilo, que tenía por un solo lado un recubrimiento de resina acrílica "Clean Ace" fabricado por Mitsubishi Chemical MKW Co., se extendió sobre un invernadero de manera que el recubrimiento quedaba expuesto hacia afuera. Se llevaron a cabo evaluaciones de la manera que en el Ejemplo 1. La película se extendió de la manera indicada impresa en la película.

Los resultados de los ensayos se muestran en la Tabla 1.

TABLA 1

	Iluminancia relativa (%)	Substancia causante de Contaminación (recogida
		al cabo de 2 meses)
	justo después	después de	después de	Polvo *1	Humo *2	Moho *3
	de colocada	3 meses	16 meses
Ejemplo 1	92,9	86,5	86,1	detectado en	no detectado	No se detectó ni
				cantidad pe-		Alternaria ni
				queñísima		Cladosporium
Ejemplo	92,9	75,3	77,4	detectado en	no detectado	se detectó
Compar.1				cantidad pe-		Alternaria y
				queñísima		Cladosporium
Ejemplo de	95,7	76,9	69,9	no detectado	no detectado	no detectado
Referencia
*1: Detectado como Mg, Ca, Al y Si (análisis de cromatografía de ion)
*2: Detectado como benzopireno. (Análisis de cromatografía de ion)
*3: Observación de la forma (observada después de transferencia a un medio de agar y subsiguiente cultivo)

Tal como se muestra en la Tabla 1, el invernadero agrícola del Ejemplo 1 sufría menos reducción de iluminación relativa y presentaba por lo tanto una calidad de translúcido durable. Además, en el análisis de substancias causantes de contaminación realizado a los dos meses, no se detectó ni Alternaria ni de Cladosporium por lo que no se observó ninguna propagación del moho.

Por otra parte, el invernadero del Ejemplo Comparativo 1 sufría una gran reducción en iluminación relativa y por lo tanto presentaba una calidad de translúcido menos durable. Se observó además que había propagación de Alternaria y Cladosporium.

Claims

1. Una estructura para el cultivo de plantas que comprende un armazón y un material de cubierta que cubre el armazón para definir la forma externa de la estructura, donde el material de cubierta comprende:

un substrato hecho de película de plástico,

una primera capa que comprende substancialmente solo primeras partículas finas inorgánicas y que forma un lado del material de cubierta, lado que constituye la superficie externa de la estructura, y

una segunda capa que contiene segundas partículas inorgánicas finas y está colocada entre el substrato y la primera capa, donde la segunda capa está formada sobre el substrato y la primera capa está formada sobre la segunda capa.

2. La estructura según la reivindicación 1, donde las primeras partículas finas inorgánicas tienen un diámetro medio de partícula mayor que el de las segundas partículas finas inorgánicas.