TWI702258B

TWI702258B - 農用披覆材組成物、農用披覆材及農用披覆材的製造方法

Info

Publication number: TWI702258B
Application number: TW107138179A
Authority: TW
Inventors: 林怡君; 林怡錠; 江旭民; 馬素華; 江肇銘
Original assignee: 豐陽產業科技股份有限公司
Priority date: 2018-10-29
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2020-08-21
Also published as: TW202016210A

Abstract

本發明提供農用披覆材組成物、農用披覆材及農用披覆材的製造方法。所述農用披覆材組成物包括聚酯複合材料以及紫紅色母粒，聚酯複合材料含有0.05 wt%至1 wt%之平均粒徑為10 nm至300 nm的方鈉石奈米顆粒，紫紅色母粒與聚酯複合材料的重量比為（1～3）：100。由農用披覆材組成物製得的農用披覆材具有抗紫外線、放射遠紅外線及濾光等功能，且耐候性佳，能夠長時間的使用並提供有助於被披覆（或被包覆）的植物生長的環境。

Description

農用披覆材組成物、農用披覆材及農用披覆材的製造方法

本發明有關於農用披覆材，特別是有關於用來製造農用披覆材的組成物以及農用披覆材的製造方法。

對於需要在特定溫度、濕度環境中種植的農作物，栽種者會將農作物種植於溫室或網室中，另外，為了保護農作物的果實，避免果實長時間受陽光照射、蟲害、鳥啄等，栽種者會在果實外部包覆套袋，以提高果實品質。

溫室／網室一般是由棚架以及披覆於棚架的透光膜／網構成，其中透光膜/網的材質通常為透光塑料材或編織網，而果實套袋的材質通常亦為透光塑料材或不織布，藉以兼具通風、透光、阻擋雨水、防止蟲害等功能。

然而，習用披覆於溫室／網室之棚架的透光膜/網以及果實套袋的耐候性不佳，經過長時間的紫外線照射及長時間處於高溫環境後，容易出現劣化、脆化及霧化的現象，逐漸失去保護以及透光的功效。為了提高透光膜／網以及果實套袋的抗紫外線功能，通常會在製造過程中加入有機紫外線吸收劑。日光（紫外光）曝曬下，有機紫外線吸收劑與聚合物競爭吸收紫外線，有機紫外線吸收劑透過共振結構的電子交換，吸收紫外光後將高能量的紫外線光能轉換成熱能或者是低破壞性的長光波釋放出來，從而保護添加有有機紫外線吸收劑的透光膜／網以及果實套袋不會受到紫外線破壞。但是，此作用機理，使其共振結構會隨著使用時間增長而逐漸崩壞進而失效，最終失去抗紫外線的功能。

另一方面，為了提高植物的光合作用效率，市面上出現一種具有可見光濾光功能的溫室／網室用有色膜／網，但是，此種濾光膜／網的顏色及塑料本身雖受有機紫外線吸收劑保護，但隨著紫外線吸收劑功能衰退，濾光膜／網的顏色同樣會隨著使用時間增長而逐漸褪色或白化，最終失去濾光的功能。

在植物生長方面，各波段之光波對其影響皆不同。短波長的紫外光會破壞植物的遺傳物質或影響植物的形態，例如使植株高度降低、葉片變厚、葉面面積縮小等。而植物進行光合作用，主要是利用可見光中的藍光及紅光波段，反射使用率較低的綠光及黃光波段（490 nm～600 nm）。長波長的遠紅外線（4 μm～14 μm）會與植物體中的水分子發生共振，加速植物中的水分及養分循環，使植物健壯並提升其生長速度。

綜合上述，適合植物生長的光照環境包括以下要素：1. 低紫外光照射；2. 可見光波段的藍光及紅光波段的照射量高於綠光及黃光的照射量；以及3. 高效率的遠紅外線照射。

本發明之主要目的在於提供一種農用披覆材組成物，其可使由其所製得的農用披覆材具有抗紫外線、放射遠紅外線及濾光等功能，且其耐候性佳，能夠長時間維持農用披覆材的抗紫外線、放射遠紅外線及濾光的功效，俾能夠長時間的提供有助於被披覆（或被包覆）的植物生長的環境，同時保護植物、使植物健壯、並促進植物生長。

本發明之另一目的在於提供一種使用所述農用披覆材組成物製得的農用披覆材以及農用披覆材的製造方法。

為達成前揭目的，本發明之一方面提供一種農用披覆材組成物，其包含有：聚酯複合材料，包含0.05 wt%至1 wt%之平均粒徑為10 nm至300 nm的方鈉石奈米顆粒；以及紫紅色母粒，所述紫紅色母粒與所述聚酯複合材料的重量比為（1～3）：100。

根據本發明的一個實施方案，所述聚酯複合材料為一包含有平均粒徑為10 nm至300 nm的方鈉石奈米顆粒、多元酸與第一二元醇的混合物、二元酸以及第二二元醇的酯化與聚合反應產物。

在前述實施方案中，所述多元酸選自乙二酸(oxalic acid)、丙二酸(malonic acid)、丁二酸(succinic acid)、檸檬酸(citric acid)、酒石酸(tartaric acid)或蘋果酸(malic acid)中的任意一種或者至少兩種的混合物。所述第一二元醇與所述第二二元醇分別選自乙二醇(ethylene glycol)、1,3-丙二醇(1,3-propanediol)或1,4-丁二醇(1,4-butanediol)中的任意一種或者至少兩種的混合物。所述二元酸選自對苯二甲酸(purified terephthalic acid, PTA)、丁二酸或2,6-萘二甲酸(2,6-naphthalenedicarboxylic acid)中的任意一種或者至少兩種的混合物。

根據本發明的另一個實施方案，所述聚酯複合材料包含0.05 wt%至0.2 wt%之平均粒徑為50至150 nm的方鈉石奈米顆粒。

根據本發明的另一個實施方案，所述紫紅色母粒與所述聚酯複合材料的重量比為（1.2～2）：100。

根據本發明的另一個實施方案，所述農用披覆材組成物在CIE 1976的L* a* b*色空間中滿足25≦L*≦45，30≦a*≦55，及－20≦b*≦5的條件。

根據本發明的另一個實施方案，所述的農用披覆材組成物更包含有添加劑，所述添加劑和所述紫紅色母粒的總量與所述聚酯複合材料的重量比為（2～6）：100。

根據本發明的另一個實施方案，所述添加劑選自熱穩定劑、抗氧化劑、抗臭氧劑、抗水解劑、光穩定劑、抗衝擊劑、或自由基捕捉劑中的任意一種或者至少兩種的混合物。

為達成前揭目的，本發明之另一方面提供一種農用披覆材，是由上述任何一個實施方案所述的農用披覆材組成物所製成，並且所述農用披覆材為薄膜、薄板、編織網、編織布、不織布或前述的類似物。

根據本發明的一個實施方案，所述農用披覆材為薄膜，且當薄膜或薄板的厚度介於0.1 mm至3 mm時，UVA波段的透光率低於30%，UVB波段的透光率低於3%，以及UVC波段的透光率低於0.3%。

為達成前揭目的，本發明之再一方面提供一種農用披覆材的製造方法，其包含有下列步驟：對上述任一個實施方案的農用披覆材組成物執行加工製程，以製得農用披覆材；所述加工製程為拉膜、吹膜、押出成型、紡絲織造或不織布製程。

根據本發明，可以提供一種農用披覆材組成物、由農用披覆材組成物製成的農用披覆材、以及農用披覆材的製造方法，藉以使製得的農用披覆材具有抗紫外線、放射遠紅外線及濾光等功能，且其耐候性佳，能夠長時間維持農用披覆材的抗紫外線、放射遠紅外線及濾光的功效，俾能夠長時間的提供有助於被披覆（或被包覆）的植物生長的環境，同時保護植物、使植物健壯、並促進植物生長。

下面將結合本發明的具體實施方案，更詳細地說明本發明的技術，然而所描述的實施方案和／或實施例僅是本發明一部分的實施方案和／或實施例，而非全部的實施方案和／或實施例。基於本發明中的實施方案和／或實施例，本技術領域中具有通常知識者在不違反本發明的精神下所為的各種修飾與變化，均屬於本發明保護的範圍。

本發明所述的「包含（有）」或「包括」，意指其除所述組分外，還可以具有其他組分，這些其他組分賦予農用披覆材組成物不同的特性。除此之外，本發明所述的「包含（有）」或「包括」，還可以包括「基本上由……組成」或「由……組成」。

在本發明中，如果沒有具體指明，量、比例等是按重量計的。

本發明提供一種農用披覆材組成物，其包含有：聚酯複合材料，包含0.05 wt%至1 wt%之平均粒徑為10 nm至300 nm的方鈉石奈米顆粒；以及紫紅色母粒，所述紫紅色母粒與所述聚酯複合材料的重量比為（1～3）：100。

聚酯複合材料

聚酯複合材料可以是一包含有方鈉石奈米顆粒、多元酸及第一二元醇的混合物，與二元酸以及第二二元醇進行酯化與聚合反應後的產物。前述混合物還可以進一步包含有5 wt%以下的水。例如，將包含有方鈉石奈米顆粒、多元酸及第一二元醇（或者進一步包含水）的混合物、二元酸以及第二二元醇添加至反應系統中依序進行酯化反應以及聚合反應，或者是使二元酸以及第二二元醇預先進行酯化反應，之後再將包含有方鈉石奈米顆粒、多元酸及第一二元醇的混合物加入以進行聚合反應。

前述方鈉石奈米顆粒的平均粒徑為10 nm至300 nm，優選為50 nm至150 nm。聚酯複合材料中的方鈉石奈米顆粒的含量為0.05 wt%至1 wt%，例如0.05%、0.1%、0.12%、0.14%、0.16%、0.18%、0.2%、0.3%、0.5%、0.8%或1.0%，或前述任兩個值之間的範圍或數值，優選約0.05 wt%至0.2 wt%。

本發明中，聚酯複合材料中的方鈉石奈米顆粒的含量係指在測量的誤差範圍之內，例如在限定數值的±0.05%之內，或±0.01%之內。

多元酸的具體實例可以包括（但不限於）乙二酸、丙二酸、丁二酸、檸檬酸、酒石酸或蘋果酸中的任意一種或者至少兩種的混合物。

第一二元醇、第二二元醇的具體實例可以包括（但不限於）乙二醇、1,3-丙二醇或1,4-丁二醇中的任意一種或者至少兩種的混合物。

二元酸的具體實例可以包括（但不限於）對苯二甲酸、丁二酸或2,6-萘二甲酸中的任意一種或者至少兩種的混合物。

所述聚酯複合材料可以包括（但不限於）聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET)複合材料、聚對苯二甲酸丁二酯(polybutylene terephthalate, PBT)複合材料、聚丁二酸丁二醇酯(polybutylene succinate, PBS)複合材料、聚對苯二甲酸丙二酯(polytrimethylene terephthalate, PTT)複合材料、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate, PEN)複合材料，或前述聚合物的共聚物。

紫紅色母粒

紫紅色母粒可以由載體、顏料以及一般常用於製造母粒的增容劑、穩定劑等添加劑所構成。載體例如可為（但不限於）聚對苯二甲酸乙二酯樹脂(PET)、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)之任意一種或者至少兩種的混合物；顏料可使用有機顏料或無機顏料，優選為無機顏料。

紫紅色母粒與聚酯複合材料的重量比可為約（1～3）：100，優選為（1.2～2）：100。以聚酯複合材料為100重量份計，紫紅色母粒的含量為約1～3重量份，例如1.0重量份、1.05重量份、1.1重量份、1.15重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份、1.5重量份、2.0重量份、2.5重量份或3.0重量份，或前述任兩個值之間的範圍或數值，優選約1.2～2重量份。若紫紅色母粒的含量低於1重量份，則會使製成的農用披覆材濾光效果不佳；若紫紅色母粒的含量高於3重量份，則會使製造成本增加且製成的農用披覆材的強度不足。

關於本發明的農用披覆材組成物，其在CIE 1976的L* a* b*色空間中滿足25≦L*≦45，30≦a*≦55，及－20≦b*≦5的條件。

另外，農用披覆材組成物還可包含有添加劑，用以賦予農用披覆材組成物不同的特性。作為添加劑的具體範例，可以舉出熱穩定劑、抗氧化劑、抗臭氧劑、抗水解劑、光穩定劑、抗衝擊劑、自由基捕捉劑等。這些添加劑可以單獨使用，也可以任何兩種或者更多種混合使用。

在本發明中，添加劑的使用具體可以藉由（但不限於）添加抗老化母粒予以達成。前述抗老化母粒中可以包含熱穩定劑、抗氧化劑、抗臭氧劑、抗水解劑、光穩定劑、抗衝擊劑、自由基捕捉劑或前述的混合物。

優選地，添加劑和紫紅色母粒的總量與聚酯複合材料的重量比為（2～6）：100。以聚酯複合材料為100重量份計，添加劑與紫紅色母粒的總量為約2～6重量份，例如2.0重量份、2.5重量份、3.0重量份、3.5重量份、4.0重量份、4.5重量份、5.0重量份、5.5重量份或6.0重量份，或前述任兩個值之間的範圍或數值。若添加劑與紫紅色母粒的總量高於6重量份，則會因為分散性不佳，影響製成的農用披覆材的強度，也會導致聚酯複合材料被過度稀釋，使得製成的農用披覆材的抗紫外線、放射遠紅外線等性能下降。

本發明的農用披覆材組成物可以透過各種已知的方法來製備，例如透過攪拌、混合聚酯複合材料、紫紅色母粒、以及任選的添加劑來製備。

另一方面，本發明還提供一種農用披覆材，所述農用披覆材是由前面所述的農用披覆材組成物所製成。並且，所述農用披覆材優選為薄膜、薄板、編織網、編織布、不織布或前述的類似物。當所述農用披覆材為薄膜或薄板，且其厚度介於0.1 mm至3 mm時，UVA波段的透光率低於30%，UVB波段的透光率低於3%，以及UVC波段的透光率低於0.3%。

再一方面，本發明還提供一種農用披覆材的製造方法，包含有下列步驟：對上述任一種農用披覆材組成物執行加工製程，以製得農用披覆材；所述加工製程可為（但不限於）拉膜、吹膜、押出成型、紡絲織造或不織布製程。

根據本發明，可以提供一種農用披覆材組成物、藉由農用披覆材組成物製得的農用披覆材，以及農用披覆材的製造方法，使製得的農用披覆材具有抗紫外線、放射遠紅外線及濾光等功能，且其耐候性佳，能夠長時間維持農用披覆材的抗紫外線、放射遠紅外線及濾光的功效，俾能夠長時間的提供有助於被披覆（或被包覆）之植物生長的環境，同時保護植物、使植物健壯、並促進植物生長。

下面透過具體的範例與實施例來進一步說明本發明的技術內容。但是，這些範例與實施例只是為了舉例說明本發明，而不應當理解為限制本發明。

聚酯複合材料

範例 1 ：含 0.1% 的方鈉石奈米顆粒的聚酯複合材料

將80克的方鈉石微米顆粒與420克的蒸餾水均勻混合，獲得方鈉石微米顆粒溶液。其後，將120克的檸檬酸溶解於380克的蒸餾水中，獲得檸檬酸溶液。將方鈉石微米顆粒溶液與檸檬酸溶液混合並加熱至60℃～70℃進行酸解反應，使方鈉石微米顆粒酸解成為奈米顆粒，持續反應20～30分鐘後，獲得方鈉石奈米顆粒溶液。之後，將800克的乙二醇加入方鈉石奈米顆粒溶液中充分混合，然後於壓力低於300Pa，溫度介於50℃至60℃的條件下進行減壓蒸餾2～3小時，使前述溶液的含水量低於5 wt%，最終獲得方鈉石奈米顆粒／檸檬酸／水／乙二醇混合溶液，其中方鈉石奈米顆粒／檸檬酸／水／乙二醇的重量比為8：12：2：78。前述混合溶液經粒徑儀（型號：Zetasizer Nano ZS90，Malvern Panalytical公司）分析，混合溶液中的方鈉石奈米顆粒的平均粒徑為50 nm至150 nm。

將14.5克的方鈉石奈米顆粒／檸檬酸／水／乙二醇混合溶液、425克的乙二醇以及1公斤的對苯二甲酸同時置入反應器中並均勻混合，以常規聚酯材料的聚合參數進行聚合，將壓力增加至2.0至2.5bar並將溫度升高至240℃進行酯化反應。待酯化反應結束後，將催化劑醋酸銻(Sb(OAc)₃ )加入反應器中，使其與酯化反應的產物均勻混合，其後，將溫度升高至280℃，真空度控制為2至4pa，在催化劑作用下進行聚合反應，直至攪拌器扭力功率達到設定值則降溫增壓以停止聚合反應。所得產物進行造粒後，獲得約800克的範例1的聚對苯二甲酸乙二酯複合材料聚酯粒（下稱PET複合聚酯粒），其包含有0.1%±0.01%之平均粒徑為50 nm至150 nm的方鈉石奈米顆粒。

範例 2 ：含 0.2% 的方鈉石奈米顆粒的聚酯複合材料

首先，以與範例1相同的方法先製備方鈉石奈米顆粒／檸檬酸／水／乙二醇混合溶液，其中方鈉石奈米顆粒／檸檬酸／水／乙二醇的重量比為8：12：2：78，且混合溶液中的方鈉石奈米顆粒的平均粒徑為50 nm至150 nm。

之後，以與範例1大致上相同的方法製備範例2的PET複合聚酯粒，其包含有0.2%±0.01%之平均粒徑為50 nm至150 nm的方鈉石奈米顆粒，惟方鈉石奈米顆粒／檸檬酸／水／乙二醇混合溶液的用量為29克，乙二醇的用量為413克。

範例 3 ：含 1.0% 的方鈉石奈米顆粒的聚酯複合材料

將80克的方鈉石微米顆粒與420克的乙二醇均勻混合，獲得方鈉石微米顆粒溶液。其後，將120克的檸檬酸溶解於380克的乙二醇中，獲得檸檬酸溶液。將方鈉石微米顆粒溶液與檸檬酸溶液混合並加熱至65℃～85℃進行酸解反應，使方鈉石微米顆粒酸解成為奈米顆粒，持續反應1～2小時後，獲得方鈉石奈米顆粒／檸檬酸／乙二醇混合溶液，其中方鈉石奈米顆粒／檸檬酸／乙二醇的重量比為8：12：80。前述混合溶液經粒徑儀（型號：Zetasizer Nano ZS90，Malvern Panalytical公司）分析，混合溶液中的方鈉石奈米顆粒的平均粒徑為50 nm至150 nm。

將150克的方鈉石奈米顆粒／檸檬酸／乙二醇混合溶液、328克的乙二醇以及1公斤的對苯二甲酸同時置入反應器中並均勻混合，以常規聚酯材料的聚合參數進行聚合，將壓力增加至2.0至2.5bar並將溫度升高至240℃進行酯化反應。待酯化反應結束後，將催化劑醋酸銻(Sb(OAc)₃ )加入反應器中，使其與酯化反應的產物均勻混合，其後，將溫度升高至280℃，真空度控制為2至4pa，在催化劑作用下進行聚合反應，直至攪拌器扭力功率達到設定值則降溫增壓以停止聚合反應。所得產物進行造粒後，獲得約800克的範例3的PET複合聚酯粒，其包含有1.0%±0.01%之平均粒徑為50 nm至150 nm的方鈉石奈米顆粒。

比較範例 1 ：聚對苯二甲酸乙二酯聚酯粒（下稱 PET 聚酯粒，不含方鈉石奈米顆粒）

使用中石化公司之型號大有光切片SB500作為比較範例1的PET聚酯粒。

比較範例 2 ：聚對苯二甲酸乙二酯聚酯粒（下稱 PET 聚酯粒，不含方鈉石奈米顆粒）

將437克的乙二醇以及1公斤的對苯二甲酸同時置入反應器中並均勻混合，以常規聚酯材料的聚合參數進行聚合，將壓力增加至2.0至2.5bar並將溫度升高至240℃進行酯化反應。待酯化反應結束後，將催化劑醋酸銻(Sb(OAc)₃ )加入反應器中，使其與酯化反應的產物均勻混合，其後，將溫度升高至280℃，真空度控制為2至4pa，在催化劑作用下進行聚合反應，直至攪拌器扭力功率達到設定值則降溫增壓以停止聚合反應。所得產物進行造粒後，獲得比較範例2的PET聚酯粒。

結晶度實驗

利用差式掃描熱分析儀（型號：LINSEIS DSC－PT1000慧承國際），以升溫降溫速率10℃/min的條件，量測範例2～3的PET複合聚酯粒以及比較範例1的PET聚酯粒，所得熱流圖如圖1所示，所得的熔點(T_m )、結晶峰溫度(T_c )、結晶峰半高寬（結晶峰極大值時，一半結晶峰的寬度，D)以及利用下式求得的過冷度(ΔT_c )顯示於下表1。過冷度(ΔT_c )：ΔT_c ＝T_m －T_c 。

[表1]

由上表1可清楚看出，由於範例2～3的PET複合聚酯粒的過冷度均低於比較範例1的PET聚酯粒的過冷度，且範例2～3的PET複合聚酯粒的結晶峰半高寬亦遠小於比較範例1的PET聚酯粒的結晶峰半高寬，顯見範例2～3的PET複合聚酯粒的結晶能力較強且結晶速率較快，表示其分子間的引力較大，分子呈規則排列，因而聚酯本身具有較高的剛性，並能夠提高由其所製得之披覆材的耐候性、耐光性、耐熱性以及耐化性。

披覆材 （薄膜）強度實驗

對範例1、範例2的PET複合聚酯粒以及比較範例2的PET聚酯粒執行拉膜製程，分別製成尺寸為長90 mm×寬60 mm×厚0.03 mm的實施例1、實施例2以及比較例1的薄膜。

前述拉膜製程為：將聚酯粒投入拉膜機的投料孔，聚酯粒於拉膜機的螺桿中熔融並均勻混合後，由模頭擠出形成片狀，之後以熱輥牽引進行定型，製得厚度0.3 mm的膜片。其後，將膜片放置於雙向拉伸機上並將膜片加熱至70℃至80℃後，開始進行雙向拉伸，製得厚度0.03 mm的薄膜，最後再將薄膜裁切成長90 mm，寬60 mm的尺寸。

按ASTM638的拉伸試驗標準，使用萬用拉伸機以5 mm/min的拉伸速度，評價實施例1、實施例2以及比較例1的薄膜的拉伸強度，所得結果顯示於下表2。

[表2]

由上表2結果可知，由含有0.1%及0.2%之方鈉石奈米顆粒的PET複合聚酯粒製得的實施例1及2的薄膜，相較於由未含有方鈉石奈米顆粒的PET聚酯粒製得的比較例1的薄膜，具有顯著提升的或相近的拉伸強度。

因此，為了維持足夠的拉伸強度，同時具有良好的耐候性、抗紫外線及放射遠紅外線等功效，後續實驗均使用範例2（含有0.2%之方鈉石奈米顆粒的PET複合聚酯粒）來進行。

單絲抗老化實驗

此實驗中使用的原料如下：

範例2的PET複合聚酯粒：特性黏度0.7 dL/g

市售高黏聚酯粒：特性黏度0.85 dL/g；FG721，中石化公司

紫紅色母粒：PET32084A，東莞金彩色母公司

抗老化母粒：K-899BF，江蘇巨奇科技公司

實施例3：對範例2的PET複合聚酯粒執行抽單絲製程，並且在抽單絲的過程中加入2%的紫紅色母粒，抽出直徑0.16 mm的單絲。

實施例4：對範例2的PET複合聚酯粒執行抽單絲製程，並且在抽單絲的過程中加入2%的紫紅色母粒以及3%的抗老化母粒，抽出直徑0.16 mm的單絲。

比較例3：對市售高黏聚酯粒執行抽單絲製程，並且在抽單絲的過程中加入2%的紫紅色母粒，抽出直徑0.16 mm的單絲。

比較例4：對市售高黏聚酯粒執行抽單絲製程，並且在抽單絲的過程中加入2%的紫紅色母粒以及3%的抗老化母粒，抽出直徑0.16 mm的單絲。

前述抽單絲製程為：將原料混合後投入紡絲機的投料孔，原料於紡絲機的螺桿中熔融並均勻混合後，由噴絲孔擠出形成絲狀，之後被導入約60℃的溫水槽中定形成絲，再以熱輥牽引進行拉伸與定型，製得直徑0.16 mm的單絲。

將實施例3、4以及比較例3、4的單絲，按ASTM G154-12a的規範，於60℃環境下以UVB-313燈管照射8小時，再於50℃環境下噴水霧（使水霧冷凝於單絲上）4小時，共12小時為一循環，總共測試500小時（模擬在自然環境下曝曬於日光及暴露於濕氣下3年的情況），評價實施例3、4以及比較例3、4的單絲的抗老化性能，評價結果顯示於下表3。

[表3]

由上表3結果可知，未添加抗老化母粒的實施例3與比較例3，實施例3的單絲測試200小時後，其強度保留率明顯高於比較例3的單絲。此外，雖然比較例4的單絲添加了抗老化母粒，但與同樣添加有抗老化母粒的實施例4的單絲相比，實施例4的單絲測試500小時後，其強度保留率仍然明顯高於比較例4的單絲。顯見由本發明的農用披覆材組成物製得的單絲（之後可進一步製成編織網）具有較佳的抗老化性（耐候性）。

農用披覆材（編織網）的濾光及遠紅外線放射率實驗

將實施例4的單絲（強度12N，顏色紫紅色）利用織造製程製成紫紅色編織網，編織網的規格為19目（每英吋20根絲），每卷寬2.8米，長100米。

利用光譜分析儀（型號：HR-350，台灣海博特）測量純日光以及分別穿透過單層、雙層紫紅色編織網後的日光，於波長範圍360 nm～760 nm的光子通量密度的光譜圖，光譜圖顯示於圖2。

由圖2可明顯看出，單層的由本發明的農用披覆材組成物製得的編織網，就能夠有效地過濾波長490 nm～600 nm的綠光以及黃光，雙層的編織網則能進一步提高濾光效果。

另外，將本發明的紫紅色編織網以遠紅外線放射率檢測器（TSS-5X）量測於恆溫25℃的條件下，波長2～22 μm的遠紅外線平均放射率。測試結果為：本發明的紫紅色編織網的遠紅外線放射率為0.91，顯見本發明的編織網具有優異的遠紅外線放射性能。

農用披覆材（不織布）的遠紅外線放射率實驗

對範例2的PET複合聚酯粒執行不織布製程（此例中為熔噴製程），以製成約50g/m² 的紫紅色不織布。

前述不織布製程（熔噴製程）為：將PET複合聚酯粒及紫紅色母粒混合後投入熔噴機的投料孔，前述混合物於熔噴機的螺桿中熔融並均勻混合後，熔體由多個噴絲孔同時噴出細絲，且細絲飛向距離約50 cm處的滾輪上，於滾輪上交織成網，獲得約50g/m² 的紫紅色不織布。

將本發明的紫紅色不織布以遠紅外線放射率檢測器（TSS-5X）量測於恆溫25℃的條件下，波長2～22 μm的遠紅外線平均放射率。測試結果為：本發明的紫紅色不織布的遠紅外線放射率為0.86，顯見本發明的不織布也具有優異的遠紅外線放射性能。

農用披覆材（膜片）的抗紫外線實驗

將範例2的PET複合聚酯粒，以及將範例2的PET複合聚酯粒與2%的紫紅色母粒混合後，分別投入拉膜機的投料孔，於拉膜機的螺桿中熔融並均勻混合後，由模頭擠出形成片狀，之後以熱輥牽引進行定型，分別製得厚度0.2 mm、1.0 mm的複合聚酯膜片以及厚度0.2 mm、1.0 mm、2.0 mm的紫紅色膜片。

利用雙光束分光光譜儀（Double Beam Spectrophotometer，U-2900，Hitachi）測量複合聚酯膜片、紫紅色膜片以及市售濾光膜（AP610，日本APC株式會社）的穿透光譜，各種厚度的紫紅色膜片及市售濾光膜的光譜圖如圖3所示，並且，UVA、UVB及UVC各波段紫外光的透光率數據整理如下表4。

[表4]

由上表4結果可知，相較於僅含有方鈉石奈米顆粒的複合聚酯膜片，本發明的紫紅色膜片展現出優異的紫外光遮蔽效果，特別是針對UVA波段的紫外光。相較於市售濾光膜，本發明的紫紅色膜片對於各波段的紫外光，更展現出極優異的遮蔽效果。另外，由圖3可明顯看出，雖然本發明的紫紅色膜片與市售濾光膜皆夠能有效地過濾波長490 nm～600 nm的綠光以及黃光；但相較於市售濾光膜，本發明的紫紅色膜片更可有效地阻絕紫外光(UVA、UVB、UVC)，尤其幾乎可完全阻隔UVB、UVC波段的高能量紫外光，具有極優異的紫外光遮蔽效果，因此能夠更有效的保護農作物。

除此之外，依據相關的實驗結果顯示，當本發明的紫紅色膜片厚度介於0.1 mm至3 mm時，UVA波段的透光率低於30%，UVB波段的透光率低於3%，以及UVC波段的透光率低於0.3%。

農作物成長實驗

種植地點與環境：內蒙古；尺寸10 m×100 的溫室內

種植時間：三個月（2018/8～2018/10）

農作物：香瓜

對照組：現有的棚架以及披覆於棚架的聚乙烯薄膜

實驗組：現有的棚架、披覆於棚架的聚乙烯薄膜以及披覆於聚乙烯薄膜上的本發明的紫紅色編織網

結果：對照組：植株的葉片數量多，但葉片枯黃且乾垂。花及果實的數量較少，且同一批植株的生產批次較少。香瓜的生長期約為75天；收成香瓜的甜度為10度。實驗組：植株的葉片數量相對較少，但葉片鮮綠且直挺。花及果實的數量較多，且同一批植株的生產批次多，相較於對照組，產量提高至少40%～50%。香瓜的生長期約為65天；收成香瓜的甜度為12度。

由前揭實驗結果可知，相較於對照組，披覆有本發明之披覆材的實驗組，植株明顯較健壯，且其不僅使香瓜的生長期縮短10天，產量增加40%~50%，亦使生產的香瓜甜度提高。顯見本發明的披覆材確實能夠保護農作物、使植物健壯，並能夠促進農作物的生長且提高品質。

由上述結果可知，本發明提供一種農用披覆材組成物、由農用披覆材組成物製成的農用披覆材、以及農用披覆材的製造方法，藉以使製得的農用披覆材具有優異的抗紫外線、放射遠紅外線以及濾光等功能，且其耐候性佳，能夠長時間維持農用披覆材的抗紫外線、放射遠紅外線以及濾光的功效，俾能夠長時間的提供有助於被披覆（或被包覆）之植物生長的環境，同時保護植物、使植物健壯、並促進植物生長。

圖1為本發明之農用披覆材組成物中的聚酯複合材料與市售聚酯粒的熱流圖；圖2為穿過本發明的農用披覆材（編織網）的日光以及純日光，於波長360 nm至760 nm的光子通量密度光譜圖；圖3為穿過本發明的農用披覆材（膜片）的標準光源以及穿過市售濾光膜的標準光源，於波長200 nm至700 nm的透光率光譜圖。

Claims

一種農用披覆材組成物，包含有：聚酯複合材料，包含0.05wt%至1wt%之平均粒徑為10nm至300nm的方鈉石奈米顆粒；以及紫紅色母粒，該紫紅色母粒與該聚酯複合材料的重量比為(1~3)：100；其中該農用披覆材組成物在CIE 1976的L* a* b*色空間中滿足25≦L*≦45，30≦a*≦55，及-20≦b*≦5。
如請求項1所述的農用披覆材組成物，其中該聚酯複合材料為一包含有平均粒徑為10nm至300nm的方鈉石奈米顆粒、多元酸與第一二元醇的混合物、二元酸以及第二二元醇的酯化與聚合反應產物。
如請求項2所述的農用披覆材組成物，其中：該多元酸選自乙二酸、丙二酸、丁二酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸以及前述之混合物所構成之族群；該第一二元醇、該第二二元醇分別選自乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇以及前述之混合物所構成之族群；以及該二元酸選自對苯二甲酸、丁二酸、2,6-萘二甲酸以及前述之混合物所構成之族群。
如請求項1所述的農用披覆材組成物，其中該聚酯複合材料包含0.05wt%至0.2wt%之平均粒徑為50至150nm的方鈉石奈米顆粒。
如請求項1所述的農用披覆材組成物，其中該紫紅色母粒與該聚酯複合材料的重量比為(1.2~2)：100。
如請求項1所述的農用披覆材組成物，更包含有一添加劑，該添加劑和該紫紅色母粒的總量與該聚酯複合材料的重量比為(2~6)：100。
如請求項6所述的農用披覆材組成物，其中該添加劑為熱穩定劑、抗氧化劑、抗臭氧劑、抗水解劑、光穩定劑、抗衝擊劑、自由基捕捉劑或前述的混合物。
一種農用披覆材，是由請求項1~7中任一項所述的農用披覆材組成物所製成，所述農用披覆材為薄膜、薄板、編織網、編織布、不織布。
如請求項8所述的農用披覆材，其中所述農用披覆材為薄膜或薄板，並且，薄膜或薄板厚度介於0.1mm至3mm時，UVA波段的透光率低於30%，UVB波段的透光率低於3%，以及UVC波段的透光率低於0.3%。
一種農用披覆材的製造方法，包含有下列步驟：對請求項1~7中任一項所述的農用披覆材組成物執行一加工製程，以製得農用披覆材；所述加工製程為拉膜、吹膜、押出成型、紡絲織造或不織布製程。