KR20140085478A - 온실 지붕을 제조하는 라미너 바디 및 온실 재배 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 라미너 바디의 적어도 하나의 주면을 한정하고 중합체 매트릭스 및 상기 중합체 매트릭스에 분산된 예추석 및/또는 루틸륨 형태의 티타늄 이산화물 Ti02의 나노-입자를 포함하는 적어도 하나의 라미너 층을 포함하는 온실 지붕을 제조하는 라미너 바디에 관한 것이다. 이 나노-입자는 100㎚ 이하의 치수를 구비한다. 티타늄 이산화물은 중합체 매트릭스에 대해 '30 내지 1500 ppm의 중량 농도로 존재한다. 본 발명은 또한 온실 재배 방법 및 온실 지붕을 제조하는, 본 발명에 따른 라미너 바디의 사용에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 적어도 하나의 라미너 바디를 포함하는 지붕을 구비하는 온실 및 본 발명에 따른 라미너 바디의 라미너 층을 제조하는 마스터배취에 관한 것이다.

Description

온실 지붕을 제조하는 라미너 바디 및 온실 재배 방법{LAMINAR BODY FOR MAKING GREENHOUSE ROOFS AND METHOD OF GREENHOUSE CULTIVATION}
본 발명은 온실 지붕(greenhouse roof)을 제조하는 라미너 바디(laminar body) 및 온실 재배 방법에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, 온실 재배에서 지붕(필름 또는 시트)의 시감 투과율(luminous transmittance) 및 현재 재배 상태에 따라 온실 내부의 주간 온도를 감소시키는 것이 기본적이다.
오늘날까지, 생리적 내성의 한계를 초과하여 온도를 저하시키는 것은 지붕에 분산제 또는 필터링제를 삽입하는 것에 의해 달성되었다.
모든 경우에, 사실상 사용되는 첨가제는 식물(plant) 및 그리하여 그 광합성에 이용가능한 태양 복사선을 감소시켜 식물 그 자체에 명백한 부정적인 효과를 제공하였다. 최대 단열 및 조명(irradiation) 시에는 사실 그 반대 효과가 조장(encouraged)되어 (즉, 광합성이 증가하여) 재배의 건강함(healthiness)과 생산성(productivity)을 증가시켜야 한다.
이런 상황에서 UV 영역(field)으로부터 가시광선 영역으로 방사 대역(radiant band)을 변환시키는 필름의 "광발광(photoluminescence)"을 증가시키기 위해 다층 구조체 및 개별 층의 화학적 조성을 가지게 설계된 온실 지붕을 제조하기 위한 다층 필름이 제안되었다. 그러나 식물에 대한 유리한 효과는 제한된다.
나아가, 첨가제의 사용은 지붕에 사용될 라미너 바디의 기계적 및 화학적 저항의 효과를 고려하여 평가되어야 한다.
이것은 강성(rigid) 또는 반강성의 시트로 만들어진 지붕과 대비하여 유연한 필름으로 만들어진 지붕의 경우에 훨씬 더 중요하다. 유연한 필름은 강성의 시트보다 더 값싸고, 덜 억센 지지 구조체를 요구하며, 적용하는 것이 더 용이하지만, 동시에, 일반적으로 기계적으로 및 화학적으로 내성이 낮다.
지붕 물질 및 첨가제를 선택하는 것은 상이한 대조적인 요구사항이 종종 충족될 필요가 있어서 매우 중요하다. 예를 들어, 기계적 저항은 두께를 증가시키는 것에 의해 증가될 수 있으나, 이것은 라미너 바디의 시감 투과율을 감소시킨다. 나아가, 동일한 두께에서, 예를 들어 가소화된(plasticised) PVC(강성의 시트를 제조하는데 널리 사용되는 것)와 같은 물질의 열적 효과(밤에 온실의 온도를 유지하는 능력으로 이해된다)는 폴리에틸렌(유연한 필름을 제조하는데 사용되는 것)과 같은 다른 물질의 것보다 2배 이상이다.
이 경우에 예로는 첨가제, 일반적으로 실리케이트(silicate) 또는 카보네이트(carbonate)를 추가한 LDPE, EVA/C, PP로 만들어진 필름을 들 수 있고, 이는 식물에 태양 복사선(UVA, 가시광선 또는 짧은 IR)이 직접 송신되는 것을 제한하거나 방지하여 태양 광선의 굴절이나 회절로부터 식물이 타는 것(scorching)을 방지한다.
"확산된 광(Diffused Light)"이라고 알려진 이들 필름은 UVA 광선을 포함하는 모든 시감 복사선을 부분적으로는 온실 내부로 및 부분적으로는 온실 외부로 반사하는 효과를 가지는 미네랄 충전물(mineral charge) 또는 다른 용액(solution)을 포함한다. 시감 광선의 여러 리바운드(rebound)는 입사하는 에너지를 감소시키지만, 동시에, 긍정적인 및 특정 시감 균일성을 보장함에도 불구하고 식물에 대한 방사 레벨을 저하시킨다. 최종 효과는 복사선을 전체적으로 저하시켜 종종 생리적 요구조건에 불충분할 수 있다.
사용되는 첨가제는 필름의 구조를 더 약화시키고, 동일한 두께에서, 기계적 저항을 감소시킨다.
분산된 가스 버블(bubble)을 포함하는 중합체 물질에 기초한 필름이 또한 언급된다. 이 필름은 동일한 베이스 중합체로 제조된 필름보다 평균적으로 더 낮은 기계적 저항을 구비한다. 나아가, 짧은 적외선 영역에서 태양 복사선의 흡수율이 높은 것은 (특정 물리적 및 화학적 구조를 야기하는 버블의 존재로 인해) 광이 온실 내부로 직접 입사하는 것을 감소시켜, 많은 농작물(crop)의 요구조건과 종종 부합하지 않는 낮은 복사선이 발생하는 상황을 결정한다. 동일한 관찰(observation)이 또한 UV 영역에서 거의 전체 흡광도(absorbance)에 대해서도 적용된다.
알려진 바와 같이, 온실 재배에 따른 또 다른 문제는 지붕의 내부 면에 응결이 형성되는 것이다. 이 현상은 기생충이 증식함은 물론, 잎 또는 과일에 응결 액적(drop)이 적하(drip)됨으로써 직접적인 및 돌이킬 수 없는 손상을 주는데 이상적인 환경을 제공하므로 농작물에 극심한 손상을 준다.
일반적으로, 지붕을 만드는데 사용되는 통상적인 필름의 면에 존재하는 정전하(electrostatic charge)는 이 심각한 응결 문제를 해소할 수 없다. 동시에, 이 현상은 그리하여 계면활성제를 필름에 추가하여 표면 장력을 감소시키는 것에 의해 감소되지만, 이는 제한된 효율과 상대적으로 단기적인 효과만이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 스크리닝 효과를 감소시킴이 없이 농작물의 광합성 활동을 증가시킬 수 있는 온실 지붕을 제조하는 라미너 바디를 이용가능하게 하는 것에 의해 전술한 종래 기술의 단점을 제거하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 계면활성제의 사용 없이 온실 내부에 응결이 형성되는 것을 감소시킬 수 있게 하는 온실 지붕을 제조하는 라미너 바디를 이용가능하게 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기계적으로 및 화학적으로 내성이 있는 온실 지붕을 제조하는 라미너 바디를 이용가능하게 하는 것이다.
본 발명의 더 다른 목적은 용이하게 경제적으로 생산가능한 온실 지붕을 제조하는 라미너 바디를 이용가능하게 하는 것이다.
본 발명의 더 다른 목적은 보호 효과를 감소시킴이 없이 식물의 광합성 활동을 증가시킬 수 있는 온실 재배 방법을 이용가능하게 하는 것이다.
전술한 목적에 따른 본 발명의 기술적 특성은 아래 청구범위로부터 명확히 볼 수 있고 그 장점은 이하 상세한 설명으로부터 보다 명백할 것이다.
본 발명의 일반적인 실시예에 따라 온실 지붕을 제조하는 라미너 바디는, 상기 라미너 바디의 적어도 하나의 주면(main surface)을 한정하고 중합체 매트릭스 및 상기 중합체 매트릭스에 분산된 예추석(anatase) 및/또는 루틸륨(rutilium) 형태의 티타늄 이산화물 Ti02의 나노-입자를 포함하는 적어도 하나의 라미너 층을 포함한다.
아래에 더 설명되어 보다 명백해지는 바와 같이, 본 발명의 목적을 위하여, 사용 조건에서 상기 라미너 바디는, 나노-입자를 갖는 전술한 적어도 하나의 라미너 층에 의해 한정된 주면이 상기 온실 내부를 직접 향하게 배향된다.
티타늄 이산화물 Ti02의 나노-입자는 100nm(nanometre)를 초과하지 않는 치수를 가진다.
티타늄 이산화물은 중합체 매트릭스에 대하여 30 내지 1500 ppm 중량(즉, 0.003% 내지 0.15% 중량)의 농도로 존재한다. 사실, 1500 ppm의 중량을 초과하는 (특히 1% 중량을 초과하는 경우) 나노-입자의 형태의 티타늄 이산화물의 농도는 분자 결합(molecular bond)의 강력한 산화 효과로 인해 본질적으로 유해하여, 매우 짧은 시간에 필름을 파괴하고 필름의 시감 투과율을 재배에 허용되지 않는 값으로 저하시키는 것으로 관찰되었다. 다른 부정적인 효과는 상세한 설명에서 더 설명된다.
바람직하게는, 티타늄 이산화물은 중합체 매트릭스에 대하여 300 내지 1500 ppm의 중량(즉, 0.03% 내지 0.15%의 중량)의 농도로 존재한다.
바람직하게는, 티타늄 이산화물 Ti02의 나노-입자는 20㎚를 초과하지 않는, 보다 더 바람직하게는 10㎚를 초과하지 않는 치수를 구비한다.
유리하게는 티타늄 이산화물의 나노-입자는 중합체 매트릭스에 균일하게 분산된다.
바람직하게는, 티타늄 이산화물 Ti02는 99.5% 이상의 순도를 구비한다. 바람직하게는, 티타늄 이산화물은 중합체 매트릭스에 부정적인 효과를 제공할 수 있는 오염물 요소가 없다.
바람직한 실시예 해법에 따라, 티타늄 이산화물 Ti02는 예추석 형태이다.
예추석 형태 및 루틸륨 형태의 티타늄 이산화물의 혼합물을 사용하는 것이 가능하다.
바람직하게는, 중합체 매트릭스는 폴리올레핀 및 폴리올레핀의 열가소성 공중합체로부터 만들어진다.
특히, 나노-입자를 갖는 전술한 층의 중합체 매트릭스는, 폴리에틸렌(PE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 폴리프로필렌(PP), 공중합체 프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 에틸렌 뷰틸 아크릴레이트(EBA), 에틸렌 메틸 아크릴레이트(EMA), 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리아마이드(PA), 에틸렌 테트라 플루오로에틸렌(ETFE) 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)로 이루어진 군으로부터 단독으로 또는 서로 혼합된 것으로 선택된 하나 이상의 중합체를 포함한다. 다른 중합체를 사용하는 것이 배제되지 않는다.
바람직하게는, 전술한 적어도 하나의 라미너 층은 압출 또는 공압출에 의하여 획득된다. 동일한 방식으로, 라미너 층이 (상세한 설명에 더 설명되는 바와 같이) 이 라미너 층을 2개 이상 포함하는 경우에도, 이 층은 압출에 의하여 단독으로 획득(되고 이후 서로 결합)되거나, 또는 공압출에 의하여 함께 이미 결합된 것으로 획득된다.
유리하게는, 중합체 매트릭스는 광안정화 첨가제를 내부에 포함한다.
바람직하게는, 광 안정제는 UV 광선을 스크리닝하는 특성을 구비하지 않는 것이 사용된다. 특히, 이 안정제는 입체-방해된 아민 안정제(stereo-hindered amine stabilizer), 예를 들어 HALS(Hindered Amine Light Stabiliser)(HALS) 또는 NOR_HALS(Monomeric N-alkoxy Hindered Amine Light Stabiliser)이다.
비-스크리닝 광-안정제 대신에 또는 이와 결합하여, UV 스크리닝 효과를 갖는 광 안정제(예를 들어, 니켈 퀀처(nickel quencher))가 사용될 수 있다.
바람직하게는, 전술한 광안정화 첨가제는 단일 라미너 층에 0.60% 내지 1.25%의 중량 농도로 존재한다.
유리하게는, 단일 라미너 층의 중합체 매트릭스는 UV 스크리닝 기능을 구비하는 첨가제를 내부에 포함한다. 바람직하게는, 이 UV 스크리닝 기능을 갖는 첨가제(UV 흡착제)는 0.15% 내지 0.35%의 중량 농도로 존재한다. 특히, 이 UV 스크리닝 효과를 갖는 첨가제는 트리아진(2,4-비스 (2,4-다이메틸 페닐)-6-(2-히이드록시-4-n-옥틸옥시페닐)-1,3,5-트리아진), 벤조페논(2-히이드록시-4-n-옥톡시벤조페논), 트리아졸(3,5-다이-(t-뷰틸)-4-히이드록시벤조산, 헥사데실에스터) 및 벤조트리아졸(2-(2'-히이드록시-3'-t-뷰틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸)으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
광 안정제 및/또는 UV 스크리닝 기능을 갖는 첨가제가 존재하면 라미너 층 내에 Ti02의 반응성을 교정(calibrate)하는 것이 가능하다. 특히 이 목적을 위해, 315 내지 400㎚에서 적어도 25%의 UV 투과율을 갖는 UV 광선에 대한 투명도(transparency)를 가지는 첨가제를 사용하면 올바른 촉매 효과를 제공함과 동시에 라미너 바디의 적절한 사용 기간 동안 분자 결합을 적절히 보호할 수 있다.
유리하게는, 단일 라미너 층의 중합체 매트릭스는 계면활성제 첨가제를 내부에 포함할 수 있다. 특히 계면활성제 첨가제는 에틸-에스터 옥타데칸 및 솔비탄 모노스테아레이트로 이루어진 군으로부터 단독으로 또는 서로 혼합된 것으로 선택된다. 바람직하게는, 전술한 계면활성제 첨가제는 단일 라미너 층에 1% 내지 1.5%의 중량 농도로 존재한다.
상세한 설명에 더 설명되는 바와 같이, 라미너 바디가 2개의 피상적인(superficial) 라미너 층(온실 내부를 향하는 하나의 층과 온실 외부를 향하는 다른 층)을 포함하는 경우에, 계면활성제는 바람직하게는 내부쪽을 향하는 라미너 층에만 존재한다. 계면활성제를 사용하는 것은 라미너 바디의 면(온실 내부를 향하는 면)에서 매우 깨끗한 습도 필름을 일정하게 유지하기 위한 것이며 이 습도 필름은 - 상세한 설명에서 더 설명되는 바와 같이 - 온실 내부로 전파되는 광 촉매 반응을 허용하여 환경 위생 효과를 결정한다.
예추석 형태의 티타늄 이산화물의 초친수성(hyper hydrophilic property)을 고려하여, 1500 ppm을 초과하는 중량의 농도로 단일 라미너 층에 존재하는 Ti02 예추석의 나노-입자를 사용하면 라미너 바디의 면이 실제적으로 건조하게 할 수 있다. 라미너 바디의 면에 습기가 없으면 상기 Ti02에 의해 활성화되는 산화환원 반응 및 이에 의해 이 반응과 관련된 항진균제, 항바이러스 및 항박테리아 효과가 발생하지 않는다(상세한 설명에서 더 설명된다). 온실 내부를 향하는 피상적인 라미너 층의 중합체 매트릭스 내부에 계면활성제가 존재하는 것은 티타늄 이산화물의 초친수성을 감소시켜 - 이미 언급된 바와 같이 - 습도 필름의 존재를 보장하기 위한 것이다.
유리하게는, 단일 라미너 층의 중합체 매트릭스는 미세화된 규암(micronized quartzite)(또한 실리카 결정 분말 또는 실리카 이산화물 분말이라고 알려져 있는 것)을 내부에 포함할 수 있다. 특히 미세화된 규암은 10 내지 20㎛(micrometre)의 평균 입자 치수를 구비한다. 바람직하게는, 미세화된 규암은 0.3% 내지 0.5%의 중량의 농도로 단일 라미너 층에 존재한다.
중합체 매트릭스 내부에 존재하는 미세화된 규암은 예추석 티타늄 이산화물의 나노-입자와 시너지 효과를 제공하는 것으로 관찰되었다. 이 규암의 결정은 UV의 일부를 티타늄 이산화물의 나노 분자의 면으로 반사한다. 이것은, 상당하지만 교정된 방식으로 광 촉매를 증가시킨다. 이 미세 결정이 구체적으로 형성되면 라미너 층의 투과율에 영향을 미친다. 반대로 이러한 결정에 의해 야기된 시감 복사선(가시광선 스펙트럼 내에 있는 것)이 이동하여 온실 환경의 전체 광도(luminosity)이 약간 증가하는 일이 있을 수 있다. 임의의 경우에, 미세화된 규암 및 나노-입자 티타늄 이산화물이 존재하면 온실 내부에 광을 더 많이 분배시켜, 온실 환경에 긍정적인 효과와 함께, 그 강도를 제한함이 없이, 복사선이 식물과 오퍼레이터를 향하는 위험을 감소시킬 수 있다.
나아가, 미세화된 규암이 존재하면 온실 사용에 유리한 효과와 함께 라미너 층(및 그리하여 라미너 바디)의 중파-장파 IR 복사선(온실 효과)에 장벽 효과를 상당히 증가시킬 수 있다. 온실 지붕으로 사용된 라미너 바디는 밤에는 지구와 식물에 의해 재방출되는 열을 매우 많이 보유하여, 작물재배 결과를 개선시키고 라미너 바디의 촉매 활성을 개선시킨다. 이 라미너 바디는 사실 더 높은 온도에 유지되고: 이것은 광-촉매 반응을 촉진한다.
미세화된 규암 및 Ti02의 나노-입자가 존재하면 온실에 들어가는 복사선의 발열 효과에 대해 상당한 장벽 효과를 결정할 수 있다. 규암 및 티타늄 이산화물은 사실 복사선을 흡수하여 광 촉매 기능(발열성 및 흡열성)을 수행한다. 이 열 장벽 효과로 인해 본 발명에 따른 라미너 바디로 만들어진 지붕을 갖는 온실 내부의 온도는 항상 전통적인 지붕을 갖는 온실에 비해 매우 낮게 유지되는 것으로 발견되었다. 본 발명에 따른 라미너 바디는, 나아가 라미너 바디 그 자체의 수명 및 재배에 부정적인 영향을 미치는, 광 및 그로 인한 열에 대해 장벽을 생성하는데 적절한, 다른 유형의 첨가제 또는 화학적 물질을 사용할 필요 없이 시간에 따라 실질적으로 변치 않는 총 투과율을 유지한다.
본 발명에 따른 라미너 바디는, 온실용 지붕으로 사용될 때, 열 및 물 장벽 효과를 제공한다.
바람직한 실시예 해법에 따라, 나노-입자를 갖는 전술한 적어도 하나의 라미너 층은 필름 형태이다.
"필름"이란 주면 연장부 및 수 십 마이크론 내지 수 백 마이크론 정도의 두께를 가지는 일반적으로 유연한 라미너 구조체를 의미하는 것으로 이해된다.
대안적인 실시예 해법에 따라, 나노-입자를 갖는 전술한 적어도 하나의 라미너 층은 시트 형태일 수 있다.
"시트"란 주면 연장부 및 수 밀리미터 정도의 두께를 가지는 강성 또는 반강성의 라미너 구조체를 의미하는 것으로 이해된다.
유리하게는, 본 발명에 따른 라미너 바디는 필름 또는 시트 형태의 단일 라미너 층으로 구성될 수 있다. 이 경우에, 라미너 층은 라미너 바디의 2개의 대향하는 주면을 한정한다. 사용 조건에서, 이 면은 하나는 온실 내부를 향하고 다른 하나는 온실 외부를 향한다.
본 발명에 따른 라미너 바디는 바람직하게는 필름 형태의 2개 이상의 라미너 층을 포함할 수 있다. 이 경우에, 바람직하게는, 각 라미너 층은 라미너 바디의 2개의 대향하는 주면 중 하나를 한정하고, 사용 조건에서 하나는 온실 내부를 향하고 다른 하나는 온실 외부를 향한다.
라미너 바디는 단일 라미너 층이 결합되거나, 전술한 2개 이상의 라미너 층이 결합된 적어도 하나의 지지 기재를 포함할 수 있다. 이 기재 위에 단일 층이 있는 경우, 단일 라미너 층은 라미너 바디의 2개의 주면 중 단 하나의 주면만을 한정한다.
이 기재에 2개의 라미너 층이 결합된 경우, 기재는 바람직하게는 2개의 라미너 층들 사이에 배치되어, 2개의 라미너 층은 라미너 바디의 2개의 대향 주면을 한정하며, 여기서 하나는 온실 내부를 향하고 다른 하나는 온실 외부를 향한다.
지지 기재는 중합체 물질의 필름 또는 중합체 물질의 시트로 구성될 수 있다.
유리하게는, 지지 기재의 중합체 물질은 단일 라미너 층 또는 복수의 라미너 층의 중합체 매트릭스에 사용되는 것과 동일한 것일 수 있다.
바람직한 실시예 해법에 따라, 라미너 바디는 나노-입자를 갖는 필름 형태의 2개의 라미너 층 및 이 2개의 층들 사이에 위치된 필름 형태의 중간 지지 기재를 포함한다.
유리하게는, 2개의 라미너 층 및 지지 기재는 공압출된다.
특정 실시예 해법에 따라, 나노-입자를 갖는 2개의 라미너 층은 15 내지 20%의 중량의 랜덤 공중합체 PP 및 80 내지 85% 중량의 에틸 비닐 아세테이트(ethyl vinyl acetate: EVA)로 구성된 중합체 매트릭스를 구비하는 반면, 지지 기재는 EVA의 중합체 매트릭스를 구비한다. EVA는 14%의 비닐 아세테이트로 사용된다. 2개의 라미너 층 각각 위에는 예추석 형태의 60 내지 80 ppm 중량의 티타늄 이산화물이 존재한다. 나노-입자는 5 내지 10㎚의 치수를 구비한다. 전체적으로 라미너 바디는 약 200㎛의 두께를 구비하고, 여기서 라미너 층 및 기재의 두께는 실질적으로 균일하게 분할된다.
바람직한 실시예 해법에 따라, 나노-입자를 갖는 2개의 피상적인 라미너 층은 20% 내지 15%의 중량 농도로 (14%의 비닐 아세테이트로) 에틸 비닐 아세테이트(EVA)를 포함하는 폴리에틸렌의 중합체 매트릭스를 구비하는 반면, 중간 기재는 80% 내지 85%의 중량 농도로 (14%의 비닐 아세테이트로) 에틸 비닐 아세테이트(EVA)를 포함하는 폴리에틸렌의 중합체 매트릭스를 구비한다. 2개의 라미너 층 각각 위에는 예추석 나노-입자 형태의 약 1,000 ppm 중량의 티타늄 이산화물이 존재한다. 나노-입자는 5 내지 10㎚의 치수를 구비한다.
바람직하게는, 2개의 피상적인 라미너 층들 사이에 중간 기재가 배치된 적어도 2개의 피상적인 라미너 층을 포함하는 라미너 바디의 경우에, 2개의 피상적인 라미너 층들 중 하나는 전술한 계면활성제 첨가제를 포함하는 중합체 매트릭스를 구비하는 반면, 다른 피상적인 라미너 층은 계면활성제 첨가제를 포함하지 않는 중합체 매트릭스를 구비한다. 앞서 설명된 이유 때문에, 라미너 바디가 온실 지붕으로 사용될 때, 계면활성제 첨가제를 갖는 피상적인 라미너 층은 온실 내부를 향하도록 만들어지는 반면, 전술한 계면활성제 첨가제를 갖지 않는 다른 라미너 층은 온실 외부를 향하도록 만들어진다.
중간 기재는 피상적인 라미너 층과 동일한 조성을 구비할 수 있다. 특히, 중간 기재는 중합체 매트릭스 및 상기 중합체 매트릭스에 분산된, 예추석 및/또는 루틸륨 형태의 티타늄 이산화물 Ti02의 나노-입자를 구비할 수 있다. 나노-입자는 100㎚를 초과하지 않는, 바람직하게는 20㎚를 초과하지 않는, 심지어 보다 바람직하게는 10㎚를 초과하지 않는 치수를 구비한다. 티타늄 이산화물은 중합체 매트릭스에 대하여 30 내지 1500 ppm 중량의 농도로, 바람직하게는 300 내지 1500 ppm의 농도로 존재한다. 보다 상세히, 중간 기재의 중합체 매트릭스는 이미 전술한 2개의 피상적인 라미너 층에 포함된 첨가제와 동일한 유형 및 농도의 첨가제를 내부에 포함할 수 있다.
대안적으로, 중간 기재는 피상적인 라미너 층과 상이한 조성을 구비할 수 있다. 특히, 중간 기재는 티타늄 이산화물의 나노-입자를 포함하지 않거나 또는 훨씬 더 낮은 농도를 구비할 수 있다. 나노 입자라고 말하는 것은 또한 미세화된 규암, 광 안정제 및 UV 필터에도 적용된다.
바람직하게는, 중간 기재는 에틸-에스터 옥타데칸 및 솔비탄 모노스테아레이트로 이루어진 군으로부터 단독으로 또는 서로 혼합된 것으로 선택된 계면활성제 첨가제를 내부에 항상 포함한다. 이 계면활성제 첨가제는 피상적인 라미너 층의 중량 농도와 유사(즉 1% 내지 1.5%)하거나 이보다 훨씬 더 높은 중량 농도로 존재한다. 이 첨가제는 낮은 용융점(50℃ 아래)을 가져서 라미너 바디의 외부 쪽으로 이동하여 버려지는 경향이 있다. 중간 기재는 피상적인 라미너 층에 저장 탱크 또는 저장소로 기능하여, 더 연장된 시간 기간 동안 피상적인 라미너 층에 이 첨가제의 안정된 농도를 보장한다. 첨가제는 사실 또한 농도 구배로 인해 라미너 층 쪽으로 점진적으로 이동한다.
중간 기재의 조성은 피상적인 라미너 층의 두께에 대해 선택된다. 두께가 감소할 때, - 본 발명에 따라 설명된 유리한 효과 면에서 - 피상적인 라미너 층에 의해 제공된 기여도는 감소한다. 그리하여 중간 기재의 기여가 또한 필요하게 된다. 그 결과, 감소된 두께(20-30㎛)를 갖는 피상적인 라미너 층의 경우에, 기재는, 첨가제 및 나노-입자의 품질 및 농도 면에서, 피상적인 라미너 층의 것과 동일한 조성을 갖는다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 라미너 바디는, 여러 구성에서, 25 내지 300㎛의 두께를 구비한다. 하한에 가까운 두께는 바람직하게는 단일 라미너 층에 대한 해법에 적용되는 반면, 상한에 가까운 두께는 바람직하게는 다층 해법에 적용된다.
해법은 또한 전술한 범위 외의 두께에도 적용될 수 있다.
바람직하게는, 티타늄 이산화물의 나노-입자의 치수는 라미너 바디 및 단일 라미너 층의 두께에 대하여 선택된다. 특히 라미너 바디의 두께가 전술한 범위의 하한에 가까운 경우 10㎛를 초과하지 않는 치수를 갖는 나노-입자를 사용하는 것이 절대적으로 바람직하다.
라미너 층 및 필름 형태의 기재는 바람직하게는 압출로 만들어진다. 특히, 블로잉(blowing)에 의한 압출, 캘린더링(calendering)에 의한 압출 또는 플랫 시트 압출이 사용될 수 있다. 즉, 2개 이상의 라미너 층을 갖거나, 필름 형태의 지지 기재를 갖거나 갖지 않는 다층 라미너 바디의 경우에, 공압출 프로세스를 사용하는 것이 바람직하다.
시트 형태의 기재인 경우에, 단일 라미너 층 또는 2개 이상의 라미너 층은 별개로 만들어지고 나서 기재에 부착되도록 만들어진다.
시트 형태의 라미너 층에 대한 해법은 특히 중실 시트 및/또는 꽈리 구조(alveolar structure)를 갖는 시트를 고려할 수 있다.
온실 지붕을 만드는데 사용된 본 발명에 따른 라미너 바디는, 놀라운 작물재배 결과를 달성할 수 있게 하여, 전통적인 해법에 비해, 농작물의 광합성 활동에 상당한 증가를 제공할 수 있는 것으로 관찰되었다.
특히, 묘판(nursery)으로 사용되는 온실에서 수행되는 테스트는 성장된 식물의 통상적인 성숙 비율에 비해 상당히 더 빠른 발달을 보여주었다. 식물은 또한 성장된 식물의 특성이 높은 균일성을 가지고 생산물(produce)의 완전성 면에서 더 건강한 것으로 보였다. 모종(plantlet)의 견고함의 증가와 잎 두께의 증가가 또한 관찰되었다. 모종은 나아가 성공적인 재배의 중요한 측면인 완벽한 뿌리 기관을 보여주었다.
테스트는 또한 광 및 습도 조건이 매우 불량한 온실에서 수행되었다. 본 발명에 따른 라미너 바디(특히 유연한 필름)로 만들어진 지붕을 갖는 온실에서 농작물은 특정 스트레스 없이 계속 생산되었다. 전통적인 온실에서는, 유사한 환경 조건에서, 생산물의 전체 블록이 농약으로 처리하였음에도 불구하고 다소 관찰되었으나, 본 발명에 따른 온실에서는 발견되지 않았다.
상세한 설명에서 더 설명되는 바와 같이, 본 발명이 관련된 온실 재배 방법에 대해, 전술한 작물재배 효과는, 라미너 바디 그 자체의 적어도 하나의 주면을 한정하고, 중합체 매트릭스와, 이 중합체 매트릭스 내에 분산된, 30 내지 1500 ppm의 중량 농도 및 100㎚를 초과하지 않는 입자 치수를 갖는, 예추석 및/또는 루틸륨 형태의 티타늄 이산화물 Ti02의 나노-입자를 갖는 폴리머 매트릭스를 포함하는 라미너 바디의 라미너 층의 존재와 연결된다.
최상의 작물재배 효과는 약 1,000 ppm의 중량 농도 및 10㎚를 초과하지 않는 입자 치수를 가지는, 예추석의 나노-입자를 가지는 라미너 바디에서 발견되었다.
이 효과는 전술한 라미너 층에 및/또는 이 라미너 층에 인접하여 태양 복사선이 존재하는 경우 예추석 및/또는 루틸륨 형태의 티타늄 이산화물의 나노-입자에 의해 생성된 광 촉매 활성의 결과에 주로 기인할 수 있다. 활성화제는 태양 복사선(또는 심지어 인공 광)이다.
전술한 광 촉매 활성은 라미너 층의 면에 적층되거나 및/또는 이 면 부근에 존재하는 유기 물질 및/또는 무기 물질의 산화환원 특성의 열화 프로세스(degradation process)를 야기한다. 사실, 박테리아, 바이러스, 오염물 및 독성 물질(예를 들어 농약, 특히 황 또는 염소 기반)의 농도가 높으면, 식물생장 능력에 부정적인 영향을 미쳐서 이에 의해 농작물의 광합성 활동이 종종 온실 내부에, 지붕 부근에서 발견되거나 또는 지붕에 적층된다.
유기 및 무기 오염 물질의 열화 제품, 예를 들어 궁극적으로 C02 및 물 및/또는 전술한 반응이 일어난 면에 적층된 카보네이트 및 질산염(nitrate)과 같은 용해가능한 염은 온실 환경에 더 이상 손상을 주지 않는다. 이 염은 용이하게 제거될 수 있고: 이 염은 환경에 영향을 미치지 않고 관개 수(irrigation water)에 의해 용이하게 제거될 수 있거나, 또는 심지어 식물에 의해 직접 사용될 수 있다.
C02 및 물이 형성되어, 이 물질이 온실 환경에 추가되는 것은 나아가 광합성의 추가적인 수동적인 증가를 결정한다.
전술한 산화환원 현상은 촉매제로서 간접적으로 개입하고 화학적 변환 프로세스에 직접 개입하지 않는 것이어서 티타늄 이산화물의 나노-입자를 열화시키지 않는다.
프로세스의 동적 관점으로부터 보면, 이 프로세스는 결정된 파장의 시감 복사선이 반 전도체로 작용하는 티타늄 이산화물의 나노-입자를 수반하는 순간에 시작한다. 전자-홀 커플(Electron-hole couple)이 이에 의해 생성된다. 이 전자-홀 커플은 지지 면에 흡착된 화학종(특히 산소 및 물) 및 적절한 산화환원 전위의 산화와 환원을 야기한다. 이 뒤에 있는 화학적 프로세스는 사실 광(태양광 또는 인공광) 및 공기(산소) 및/또는 물이 결합된 효과로 인해 시작하는 산화이다. 태양 복사선(자외선 광 및 광선)은 중합체 매트릭스 라미너 층에 포함된 Ti02를 활성화시킨다. 티타늄은 온실 내부 환경에 존재하는 산소 및 물과 상호작용한다. 산소 및/또는 물의 산화환원 프로세스에 의해 생성된 화학종은 면과 접촉하는 오염 물질을 산화시키거나 환원시켜, 이 오염 물질을 분해한다.
전술한 열화 현상은 또한 면의 자가 정화 프로세스를 결정한다. 라미너 바디의 완전한 시감 투과율은 이에 의해 시간에 따라 유지된다. 광 촉매에 의해 적층된 유기 및/또는 무기 물질은 단순한 물질로 일단 변환되면 빗물에 의해 용이하게 세척될 수 있다. 이것은 자연히 점진적으로 더러워질 수 있는 다른 필름에 비해 생산 증가를 수반하여, 필름의 투과율을, 종종 광합성 활동에 필요한 최소 임계값 아래로 감소시킨다.
이들 열화 현상은 라미너 바디의 수명에 긍정적인 효과를 제공한다. 사실 황 및/또는 염소 화합물(특히 농약으로부터 유도되는 것)을 열화시키는 것에 의해, 이 화합물이 라미너 바디를 화학적으로 공격하는 것을 감소시킨다.
온실 내부를 향하는 라미너 바디의 면에 티타늄 이산화물이 존재하면 지붕의 내부 면에 초친수성(hyperhydrophilia) 조건을 더 생성한다. 이것은 유리한 자연 적하 방지 프로세스를 야기하여 계면활성제를 사용함이 없이 전통적인 지붕 필름에 형성되는 위험하고 유해한 응결 액적을 크게 감소시킨다. 그러나, 이미 언급된 바와 같이, 계면활성제와 결합하여 사용하면 티타늄 이산화물의 초친수성 특성을 감소시키는데 바람직하다.
티타늄 이산화물의 나노-입자를 갖는 라미너 층을 통과하는 태양 광선은 물리적으로 여기되어, 경작되는 식물의 광합성 활동을 증가시킨다.
동시에, 라미너 바디의 온실 효과 특성이 유지되고 종종 증가된다. 온실 효과의 증가는 중파-장파 적외선 복사선(7,000-13,000㎚)에 Ti02가 불투명하여 가열된 바디에 의해 재방출된 열이 라미너 바디 그 자체에 고유한 온실 효과에 추가되는 것과 연관된다.
특히 전술한 농도로 예추석 형태의 Ti02의 나노-입자가 존재하면, 이것이 UVA 복사선과 "상호작용"하여, 고주파수(마이크로파 효과 참조) 때문에 중합체 결합을 파괴하고 식물을 "타게 하는" 복사선의 효과를 부분적으로 비활성화하는 놀라운 특성이 제공된다. (종래 기술의 해법과 상이한) 비-필터링 스크리닝 효과가 이에 의해 생성되고, 이는 농작물의 이익 및 그리하여 경제적인-생산 관리에 온실 내부의 시감 복사선의 전체 범위를 위험 없이 사용하는 것을 가능하게 한다. 중합체 매트릭스에 (지정된 농도로) 분산된 Ti02의 나노-입자가 존재하면 또한 광이 온실 내부에 분배되는 것이 개선되어 생산물의 균일성이 증가시킬 수 있는 "확산" 효과를 제공할 수 있다.
티타늄 이산화물이 존재하면 UVA 광선의 반응성을 감소시키는 능력으로 인해 또한 라미너 바디의 화학적 안정성 및 그리하여 기계적 저항에 유리한 효과를 제공할 수 있다. 이것은 온실 관리 비용을 상당히 감소시키고 지붕 물질의 조기 파괴로 인한 농작물의 손상 가능성을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 온실 재배 방법에 관한 것이다.
이 방법은 이하의 단계들을 포함한다:
a) 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 적어도 하나의 라미너 바디를 갖는 지붕을 제조하는 온실을 미리 배치하는 단계; 특히 상기 라미너 바디는 적어도 하나의 라미너 층을 포함하고, 이 라미너 층은 상기 라미너 바디의 적어도 하나의 주면을 한정하고, 중합체 매트릭스 및 이 중합체 매트릭스에 분산된 예추석 및/또는 루틸륨 형태의 티타늄 이산화물 Ti02의 나노-입자를 포함하며, 상기 나노-입자는 100㎚를 초과하지 않는 치수를 구비하고 상기 티타늄 이산화물은 상기 중합체 매트릭스에 대해 30 내지 1500 ppm의 중량 농도로 존재하는 것인, 상기 온실을 미리 배치하는 단계;
b) 나노-입자를 갖는 상기 라미너 층에 의해 한정된 주면이 상기 온실 내부를 직접 향하는 방식으로 상기 라미너 바디를 배향시키는 단계; 및
c) 티타늄 이산화물의 나노-입자를 갖는 상기 라미너 층을 통해 태양 복사선(가시광선 및 UV 광)을 통과시켜, 상기 라미너 층에 인접하여 존재하거나 또는 이 층에 흡착된 산소 및/또는 물의 전술한 산화환원 반응을 조장하는 단계로서; 산화환원 반응은 티타늄 이산화물의 나노-입자에 의해 광 촉매로 일어나고 상기 라미너 층과 접촉하거나 이 층에 가까이 흐르는 유기 및 무기 물질에 영향을 미쳐, 이 물질을 열화시키는 것인, 상기 산화환원 반응을 조장하는 단계.
특히, 태양 복사선을 통과시켜 산화환원 반응을 조장하는 단계 c)는 - 상기 라미너 바디를 제조하는 단계 동안 - 광촉매 프로세스에 보다 강하게 수반되는 한, 태양 복사선, 및 특히 UV 및 더 높은 주파수의 가시광을 스크리닝하는 물질이나 첨가제를 사용하는 것을 제거하거나 감소시키는 형태를 취할 수 있다. 특히, 이미 언급된 바와 같이, HALS 또는 NOR-HALS와 같은 비-스크리닝 광안정화 첨가제를 사용하는 것이 바람직하다.
동작가능하게, 재배 동안 이 단계 c)는 소석회 용액(slaked lime solution)(온실 재배에서 자주 사용되는 것)과 같은 온실 외부에 스크리닝 코팅을 적용하는 것을 회피하는 실제적인 형태를 심지어 취할 수 있다.
가장 일반적인 형태에서, 본 발명은 라미너 바디의 2개의 주면 중 적어도 하나의 주면이 티타늄 이산화물의 나노-입자를 갖는 라미너 층으로 한정되는 것을 고려한다. 사용 조건에서, 재배 방법의 배향에 관한 단계 b)에서 한정된 바와 같이, 이 주면이 온실 내부를 향하는 것은 앞서 언급된 생산될 주된 긍정적인 작물재배 효과에 기본적인 것이다.
본 발명의 특히 유리한 형태에서, 상기 라미너 바디는, 제1 주면과 대향하는 라미너 바디의 제2 주면을 한정하는 티타늄 이산화물의 나노-입자를 갖는 적어도 하나의 제2 라미너 층을 포함한다. 이 제2 면은 그리하여 온실 외부를 향하고 전술한 자가 정화 프로세스를 이용할 수 있게 한다.
유리하게는, 본 발명에 따른 재배 방법은 배향하는 단계 b)에서 라미너 바디가 전술한 제2 면이 온실의 외부를 직접 향하게 위치되는 것을 제공한다. 태양 복사선이 통과하면 온실 외부 쪽을 향하는 라미너 바디의 면에 또는 면 부근에서 전술한 산화환원 반응이 일어나, 이 면에 또는 이 면 부근에 존재하는 유기 및 무기 물질을 열화시켜 라미너 바디의 시감 투과율을 높게 유지할 수 있다.
바람직하게는, 온실의 내부를 직접 향하는 피상적인 라미너 층은 전술한 계면활성제 첨가제를 포함하는 중합체 매트릭스를 구비하는 반면, 온실의 외부를 직접 향하는 피상적인 라미너 층은 계면활성제 첨가제를 포함하지 않는 중합체 매트리스를 구비한다.
본 발명은 또한 (예를 들어, 온실 내부에 대해 라미너 층의 배향인 것으로 이해되는) 이미 설명된 라미너 바디를 도포하는 방법 및 목적에 따라 온실 지붕을 제조하는 본 발명에 따른 라미너 바디를 사용하는 것에 관한 것이다.
본 발명은 특히, 중합체 베이스(polymer base) 및 이 중합체 베이스에 분산된 예추석 및/또는 루틸륨 형태의 티타늄 이산화물 Ti02의 나노-입자를 포함하며, 상기 나노-입자는 100㎚를 초과하지 않는 치수를 구비하는 것을 특징으로 하는 전술한 라미너 바디의 라미너 층을 제조하는 마스터배취(masterbatch)에 관한 것이다.
특히, 나노-입자는 20㎚를 초과하지 않는, 보다 더 바람직하게는 10㎚를 초과하지 않는 치수를 구비한다.
바람직하게는, 티타늄 이산화물 Ti02는 99.5% 이상의 순도를 구비한다. 바람직하게는, 티타늄 이산화물은 중합체 매트릭스의 부정적인 효과를 제공할 수 있는 오염 요소가 없다.
특히, 중합체 매트릭스는 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 폴리프로필렌, 랜덤 공중합체 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 뷰틸 아크릴레이트, 에틸렌 메틸 아크릴레이트, 폴리 메틸 메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리아마이드, 에틸렌 테트라 플루오로에틸렌 및 폴리비닐리덴 플루오라이드로 이루어진 군으로부터 단독으로 또는 서로 결합된 것으로 선택된 하나 이상의 중합체를 포함한다.
유리하게는, 본 발명에 따른 마스터배취는 펠릿(pellet) 형태이다.
마지막으로, 본 발명은 전술한 본 발명에 따른 적어도 하나의 라미너 바디를 포함하는 지붕을 구비하는 것을 특징으로 하는 온실에 관한 것이다. 라미너 바디는 나노-입자를 갖는 라미너 층에 의해 한정된 주면이 온실 내부를 직접 향하는 방식으로 배향된다.
이에 의해 본 발명은 부분적으로 이미 설명된 다수의 장점을 달성할 수 있다.
본 발명은 스크리닝 효과를 감소시킴이 없이 농작물의 광합성 활동을 증가시킬 수 있다. 특히 태양 복사선의 직접 투과를 감소시키는 것으로 이해되는 스크리닝 효과는 사실 (특히 예추석 형태의) 티타늄 이산화물의 나노-입자가 UVA 복사선의 반응성을 감소시킴과 동시에, 광을 온실 내부로 완전히 분산시켜 상대적으로 균일한 조명을 수행하는 일종의 "확산"을 결정하는 능력에 의해 보장된다.
광합성 활동이 증가하는 것은 나노-입자를 갖는 단일 라미너 층 또는 복수의 라미너 층을 통과하는 태양 복사선을 물리적으로 여기하는 것과, 적외선 중파-장파 복사선(7,000 - 13,000㎚)에 티타늄 이산화물이 불투명한 것으로 인해 온실 효과 현상이 증가된 것과 직접 연관된다.
광합성 활동이 증가하는 것은 물 및 C02가 온실 환경에 풍부해, 광합성이 수동적으로 증가하는 것과 간접적으로 더 연관된다. 광 촉매 열화 현상에 의해 농작물 주변 환경에서 박테리아 및 바이러스를 파괴하면 건강한 생산물에서 식물생장 활동을 간접적으로 촉진하고, 생산물을 파괴하거나 및/또는 생산물에 농약을 사용할 것을 필요로 할 수 있는 유해한 기생충을 자연적으로 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 라미너 바디는 또한 계면활성제를 대규모로 사용하거나 심지어 이 계면활성제를 완전히 배제함이 없이 온실 내부에 응결이 형성하는 것을 감소시킬 수 있다.
나아가 본 발명에 따른 라미너 바디는 기계적으로 및 화학적으로 내성이 있다.
마지막으로 온실 지붕을 제조하는 라미너 바디는 제조하기에 용이하고 경제적이다.
이렇게 형성된 본 발명은 제시된 목적을 달성한다.
명백히 실제적인 실시예에서 본 발명은 전술한 것과는 상이하지만 본 발명의 보호 범위 내에 있는 여러 형태 및 구성을 취할 수 있을 것이다.
나아가, 모든 부분들은 기술적으로 균등한 부분으로 대체될 수 있고, 치수, 형태 및 물질은 필요 시 변경될 수 있다.

Claims (38)

  1. 온실 지붕을 제조하는 라미너 바디(laminar body)로서, 상기 라미너 바디의 적어도 하나의 주면(main surface)을 한정하며, 중합체 매트릭스 및 상기 중합체 매트릭스에 분산된 예추석 및/또는 루틸륨 형태의 티타늄 이산화물 Ti02의 나노-입자를 포함하는 적어도 하나의 라미너 층을 포함하며, 상기 나노-입자는 100㎚ 이하의 치수를 가지고, 상기 티타늄 이산화물은 상기 중합체 매트릭스에 대해 30 내지 1500 ppm의 중량의 농도로 존재하는 것인 라미너 바디.
  2. 제1항에 있어서, 상기 나노-입자는 20㎚ 이하, 바람직하게는, 10㎚ 이하의 치수를 가지는 것인 라미너 바디.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 티타늄 이산화물은 300 내지 1500 ppm의 중량의 농도로 존재하는 것인 라미너 바디.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 티타늄 이산화물의 나노-입자는 상기 중합체 매트릭스에 균일하게 분산된 것인 라미너 바디.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 티타늄 이산화물 Ti02는 99.5% 이상의 순도를 가지는 것인 라미너 바디.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 라미너 층은 압출 또는 공압출에 의하여 얻어진 것인 라미너 바디.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중합체 매트릭스는 폴리올레핀 및 폴리올레핀의 열가소성 공중합체에 기초한 것인 라미너 바디.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중합체 매트릭스는 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 폴리프로필렌, 공중합체 프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 뷰틸 아크릴레이트, 에틸렌 메틸 아크릴레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리아마이드, 에틸렌 테트라 플루오로에틸렌 및 폴리비닐리덴 플루오라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 중합체를 단독으로 또는 서로 혼합하여 포함하는 것인 라미너 바디.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중합체 매트릭스는 광안정화 첨가제, 바람직하게는 입체-방해된 아민 안정제를 내부에 포함하는 것인 라미너 바디.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광안정화 첨가제는 0.60% 내지 1.25%의 중량 농도로 존재하는 것인 라미너 바디.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중합체 매트릭스는 UV 필터 기능을 가지는 첨가제를 내부에 포함하는 것인 라미너 바디.
  12. 제11항에 있어서, 상기 UV 필터 기능을 가지는 첨가제는 0.15% 내지 0.35%의 중량 농도로 존재하는 것인 라미너 바디.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중합체 매트릭스는 계면활성제 첨가제를 내부에 포함하는 것인 라미너 바디.
  14. 제13항에 있어서, 상기 계면활성제 첨가제는 에틸-에스터 옥타데칸(ethyl-ester octadecane) 및 솔비탄 모노스테아레이트(sorbitan monostearate)로 이루어진 군으로부터 단독으로 또는 서로 혼합되어 선택되고, 상기 계면활성제 첨가제는 1% 내지 1.5%의 중량 농도로 존재하는 것인 라미너 바디.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중합체 매트릭스는 미세화된 규암(micronized quartzite)을 내부에 포함하는 것인 라미너 바디.
  16. 제15항에 있어서, 상기 미세화된 규암은 0.3% 내지 0.5%의 중량 농도로 존재하는 것인 라미너 바디.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 미세화된 규암은 10 내지 20㎛의 평균 입자 치수를 가지는 것인 라미너 바디.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 나노-입자를 가지는 적어도 하나의 라미너 층은 필름 형태인 것인 라미너 바디.
  19. 제18항에 있어서, 상기 나노-입자를 갖는 적어도 하나의 라미너 층이 연관된 적어도 하나의 지지 기재를 포함하되, 상기 지지 기재는 바람직하게는 중합체 물질의 필름 또는 중합체 물질의 시트로 구성된 것인 라미너 바디.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 필름 형태의 나노-입자를 갖는 적어도 2개의 라미너 층을 포함하되, 각 라미너 층은 상기 라미너 바디의 2개의 대향하는 주면들 중 하나의 주면을 한정하는 것인 라미너 바디.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 기재는 필름 형태의 상기 2개의 라미너 층들 사이에 위치된 것인 라미너 바디.
  22. 제21항에 있어서, 상기 2개의 피상적인(superficial) 라미너 층 및 상기 중간 기재는 공압출된 것인 라미너 바디.
  23. 제13항, 제14항, 제21항 및 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 피상적인 라미너 층들 중 하나는 상기 계면활성제 첨가제를 포함하는 중합체 매트릭스를 구비하는 반면, 상기 다른 피상적인 라미너 층은 계면활성제 첨가제를 포함하지 않는 중합체 매트릭스를 구비하는 것인 라미너 바디.
  24. 제21항 내지 제23항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중간 기재는 중합체 베이스(polymer base) 및 상기 중합체 매트릭스에 분산된 예추석 및/또는 루틸륨 형태의 티타늄 이산화물 Ti02의 나노-입자를 포함하며, 상기 나노-입자는 100㎚ 이하, 바람직하게는 20㎚ 이하, 훨씬 더 바람직하게는 10㎚ 이하의 치수를 구비하고, 상기 티타늄 이산화물은 상기 중합체 매트릭스에 대하여 30 내지 1500 ppm의 중량 농도로 존재하는 것인 라미너 바디.
  25. 제24항에 있어서, 상기 중합체 매트릭스는 상기 2개의 피상적인 라미너 층에 포함된 것과 동일한 품질 및 농도의 첨가제를 내부에 포함하는 것인 라미너 바디.
  26. 제21항 내지 제25항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중간 기재의 중합체 매트릭스는 에틸-에스터 옥타데칸 및 솔비탄 모노스테아레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 계면활성제 첨가제를 단독으로 혹은 혼합하여 내부에 포함하며, 상기 계면활성제 첨가제는 바람직하게는 1% 내지 1.5%의 중량 농도로 존재하는 것인 라미너 바디.
  27. 제1항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 나노-입자를 갖는 적어도 하나의 라미너 층은 시트 형태인 것인 라미너 바디.
  28. 온실 재배 방법으로서,
    a) 라미너 바디의 적어도 하나의 주면을 한정하고, 중합체 매트릭스 및 상기 중합체 매트릭스에 분산된 예추석 및/또는 루틸륨 형태의 티타늄 이산화물 Ti02의 나노-입자를 갖는 폴리머 매트릭스를 포함하는 적어도 하나의 라미너 층을 포함하며, 상기 나노-입자는 100㎚ 이하의 치수를 구비하고, 상기 티타늄 이산화물은 상기 중합체 매트릭스에 대해 30 내지 1500 ppm의 중량 농도로 존재하는 것인, 제1항 내지 제27항 중 하나 이상의 항에 따른 적어도 하나의 라미너 바디를 갖는 지붕을 제조하는 온실을 미리 배치(predisposing)하는 단계;
    b) 상기 나노-입자를 갖는 라미너 층에 의하여 한정된 주면이 상기 온실 내부를 직접 향하는 방식으로 상기 라미너 바디를 배향시키는 단계; 및
    c) 티타늄 이산화물의 나노-입자를 갖는 상기 라미너 층을 통해 태양 복사선을 통과(passage)시켜, 상기 라미너 층에 이웃하여 존재하거나 또는 이 라미너 층에 흡착된 산소 및/또는 물의 산화환원 반응을 조장(encourage)하는 단계를 포함하되,
    상기 반응은 티타늄 이산화물의 나노-입자에 의해 광 촉매로 일어나고, 상기 라미너 층과 접촉하거나 상기 라미너 층에 근접하여 흐르는 유기 물질과 무기 물질에 영향을 미쳐 이 물질을 열화(degrade)시키는 것인 온실 재배 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 라미너 바디는 티타늄 이산화물의 나노-입자를 갖는 적어도 하나의 제2 라미너 층을 포함하며, 상기 제2 라미너 층은 상기 제1 주면과 대향하는 상기 라미너 바디의 제2 주면을 한정하고, 상기 단계 b)에서 상기 라미너 바디는 이 제2 면이 상기 온실의 외부를 직접 향하게 위치되며, 상기 태양 복사선이 통과하면 상기 온실의 외부 쪽을 향하는 상기 라미너 바디의 상기 면에 또는 이 면 부근에서 상기 산화환원 반응이 일어나, 이 면에 또는 이 면 부근에 존재하는 유기 물질과 무기 물질을 열화시켜 상기 라미너 바디의 시감 투과율을 높게 유지하는 것인 온실 재배 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 온실의 내부를 직접 향하는 상기 피상적인 라미너 층은 상기 계면활성제 첨가제를 포함하는 중합체 매트릭스를 구비하는 반면, 상기 온실의 외부를 직접 향하는 상기 피상적인 라미너 층은 계면활성제 첨가제를 포함하지 않는 중합체 매트릭스를 구비하는 것인 온실 재배 방법.
  31. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 따른 라미너 바디의 용도로서,
    중합체 매트릭스 및 이 중합체 매트릭스 내에 분산된 예추석 및/또는 루틸륨 형태의 티타늄 이산화물 Ti02의 나노-입자를 갖는 폴리머 매트릭스를 포함하는 라미너 층으로서, 상기 나노-입자는 100㎚ 이하의 치수를 구비하고, 상기 티타늄 이산화물은 상기 중합체 매트릭스에 대하여 30 내지 1500 ppm의 중량 농도로 존재하고, 상기 산화환원 반응은 티타늄 이산화물의 나노-입자에 의해 광 촉매로 일어나 상기 라미너 층과 접촉하거나 상기 라미너 층에 가까이 흐르는 유기 물질과 무기 물질에 영향을 미쳐 상기 유기 물질과 무기 물질을 열화시키는 것인, 상기 라미너 층에 의해 한정된, 상기 온실의 내부를 향하는 상기 라미너 바디의 적어도 하나의 주면에 또는 이 주면 부근에 존재하는 산소 및/또는 물의 산화환원 반응을 태양 복사선에 의해 생성하는 상기 온실 지붕을 제조하는 것에 사용되는 라미너 바디의 용도.
  32. 제1항 내지 제27항 중 하나 이상의 항에 따른 적어도 하나의 라미너 바디를 포함하는 지붕을 구비하고, 상기 라미너 바디는 나노-입자를 갖는 상기 적어도 하나의 라미너 층에 의해 한정된 상기 주면이 상기 온실 내부를 직접 향하는 방식으로 지향되는 것을 특징으로 하는 온실.
  33. 제32항에 있어서, 상기 라미너 바디는 티타늄 이산화물의 나노-입자를 갖는 적어도 하나의 제2 라미너 층을 포함하고, 상기 제2 라미너 층은 상기 제1 주면과 대향하는 상기 라미너 바디의 제2 주면을 한정하고, 상기 라미너 바디는 상기 제2 면이 상기 온실의 외부를 직접 향하게 위치되며, 상기 제1 라미너 층은 상기 계면활성제 첨가제를 포함하는 중합체 매트릭스를 구비하는 반면, 상기 온실의 외부를 직접 향하는 상기 피상적인 라미너 층은 계면활성제 첨가제를 포함하지 않는 중합체 매트릭스를 구비하는 것인 온실.
  34. 중합체 베이스 및 상기 중합체 베이스에 분산된 예추석 및/또는 루틸륨 형태의 티타늄 이산화물 Ti02의 나노-입자를 포함하고, 상기 나노-입자는 100㎚ 이하의 치수를 구비하는 것을 특징으로 하는, 특히 제1항 내지 제27항 중 하나 이상의 항에 따른 라미너 바디의 라미너 층을 제조하는 마스터배취(masterbatch).
  35. 제34항에 있어서, 상기 나노-입자는 20㎚ 이하, 바람직하게는, 10㎚ 이하의 치수를 구비하는 것인 마스터배취.
  36. 제34항 또는 제35항에 있어서, 상기 티타늄 이산화물 Ti02는 99.5% 이상의 순도를 가지는 것인 마스터배취.
  37. 제34항 내지 제36항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중합체 매트릭스는 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 폴리프로필렌, 공중합체 프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 뷰틸 아크릴레이트, 에틸렌 메틸 아크릴레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리아마이드, 에틸렌 테트라 플루오로에틸렌 및 폴리비닐리덴 플루오라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 중합체를 단독으로 또는 서로 혼합하여 포함하는 것인 마스터배취.
  38. 제34항 내지 제37항 중 어느 하나의 항에 있어서, 펠릿의 형태인 것인 마스터배취.
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