本實用新型屬于農(nóng)用薄膜制造技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種農(nóng)用熱敏致變色無滴消霧棚膜。
背景技術(shù):
我國耕地集中區(qū)域主要是溫帶、亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)域,溫室大棚在秋冬季節(jié)大部分時間可以較好地維持棚內(nèi)溫度,保證作物生長。但是在溫度較高時節(jié),或者光照較強(qiáng)時刻,作物反而因棚內(nèi)溫度過高而影響生長。因此,冬季大量使用的無色棚膜和夏季大量使用的藍(lán)色棚膜都不能很好的適應(yīng)我國的氣候光照經(jīng)常性變化。特別是夏季期間,由于大氣環(huán)境溫度較高,溫室內(nèi)的溫度會更高,在通風(fēng)降溫不良的情況下,溫室內(nèi)溫度可能會達(dá)到60度,在這種高溫高濕的環(huán)境中,嚴(yán)重影響作物的生長。為降低棚內(nèi)溫度,通常會采取間隔收卷草簾和棉被、加裝遮陽網(wǎng)、棚外噴灑反射隔熱涂料等措施。而上述措施或影響棚內(nèi)采光、或增加成本投入。
可逆感溫變色顏料是一種隨溫度上升或下降而反復(fù)改變顏色的微膠囊。可逆感溫變色顏料是由電子轉(zhuǎn)移型有機(jī)化合物體系制備的。電子轉(zhuǎn)移型有機(jī)化合物是一類具有特殊化學(xué)結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)色體系。在特定溫度下因電子轉(zhuǎn)移使該有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而實現(xiàn)顏色轉(zhuǎn)變。這種變色物質(zhì)不僅顏色鮮艷,而且可以實現(xiàn)從“有色===無色”和“無色===有色”狀態(tài)的顏色變化,這是重金屬復(fù)鹽絡(luò)合物型和液晶型可逆感溫變色物質(zhì)所不具備的。將感溫變色材料加入到棚膜中,當(dāng)光照強(qiáng)度較強(qiáng)時,棚內(nèi)溫度升高,感溫變色材料應(yīng)溫度變化,加深棚膜顏色,一定程度的屏蔽光線,從而降低棚內(nèi)溫度,反之,亦然。目前,國內(nèi)外已有將感溫變色顏料添加到塑料薄膜中,比如包裝材料,這種包裝材料會隨溫度的變化而變換顏色,然而將這種感溫變色顏料應(yīng)用到農(nóng)用棚膜中存在如下問題:感溫變色顏料是一種特殊材料,造價較高,而大棚塑料棚膜使用量大,且對厚度和強(qiáng)度都有一定的要求,直接將感溫變色顏料添加在塑料薄膜基體材料中制成棚膜時感溫變色顏料使用量大,因此所制成棚膜的成本較高,不利于推廣使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本實用新型旨在提供一種可隨溫度變化而變換顏色的農(nóng)用無滴消霧棚膜,且可以大大節(jié)省感溫變色顏料的使用量,降低成本,利用推廣使用。
一種農(nóng)用熱敏致變色無滴消霧棚膜,主要由以下四層結(jié)構(gòu)從內(nèi)而外依次復(fù)合而成:流滴消霧層、力學(xué)層I、熱敏致變色層、力學(xué)層II。
所述流滴消霧層在最內(nèi)層,保證產(chǎn)品的消霧性能和流滴性能,采用業(yè)內(nèi)常規(guī)的流滴劑和消霧劑混合制備成乳液涂覆并干燥固化而成。
所述熱敏致變色層在中間,可以受外層和內(nèi)層的雙重保護(hù),維持其熱敏變色性能長久有效,采用業(yè)內(nèi)常規(guī)的感溫變色顏料即可。
所述力學(xué)層I和力學(xué)層II保證產(chǎn)品最基本的力學(xué)性能,采用業(yè)內(nèi)常規(guī)的薄膜基體材料即可。本發(fā)明將力學(xué)層分設(shè)為兩層,分別包被在熱敏致變色層的兩側(cè)面,對熱敏致變色層的保護(hù)作用最佳,有效削弱由于熱敏致變色層較薄帶來的力學(xué)劣勢。
進(jìn)一步地,流滴消霧層的厚度為1-2μm,力學(xué)層I的厚度為20-40μm,熱敏致變色層的厚度為10-20μm,力學(xué)層II的厚度為20-40μm。其中力學(xué)層I和力學(xué)層II的厚度最厚,是保持產(chǎn)品優(yōu)良力學(xué)性能所必需的。熱敏致變色層的厚度較薄,因此在滿足感溫變色顏料效用濃度的情況下,本實用新型感溫變色顏料的使用量少,可大大節(jié)省材料成本。流滴消霧層的厚度較薄,因此在滿足效用濃度的情況下,本實用新型流滴劑、消霧劑的使用量少,可大大節(jié)省材料成本。
更進(jìn)一步地,在力學(xué)層II的外側(cè)面還有一層流滴消霧層。如此以來,在棚膜的內(nèi)外兩側(cè)面都能夠發(fā)揮流滴性能和消霧性能。
進(jìn)一步地,在流滴消霧層和力學(xué)層I之間還有一層轉(zhuǎn)光層,所述轉(zhuǎn)光層的厚度為10-30μm。所述轉(zhuǎn)光層用于將太陽光中的紫外光轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)光或紅橙光,轉(zhuǎn)光層中含有業(yè)內(nèi)常規(guī)的轉(zhuǎn)光劑。僅將轉(zhuǎn)光劑加入到轉(zhuǎn)光層中制成較薄的轉(zhuǎn)光層,而不是將轉(zhuǎn)光劑直接加到棚膜的基體材料中制成單層結(jié)構(gòu),可有效減少轉(zhuǎn)光劑的用量。由于太陽光中大部分的紫外光對植物的生長不利,不僅會使作物發(fā)育不良,還會誘發(fā)某些病蟲害,而且對塑料棚膜有較強(qiáng)的光氧化破壞作用,因此將紫外光轉(zhuǎn)變成藍(lán)光或紅橙光,不僅可以提高作物對陽光的利用率,增加作物產(chǎn)量,改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),還可以延長塑料棚膜的使用壽命。
所述熱敏致變色無滴消霧棚膜的多層結(jié)構(gòu)之間通過常規(guī)方法復(fù)合成一體結(jié)構(gòu),比如各層材料可以分別通過各擠出機(jī)并進(jìn)入多層共擠模頭形成多層共擠復(fù)合結(jié)構(gòu),各層之間的復(fù)合程度牢固,能更好地發(fā)揮各層的優(yōu)勢。
本實用新型的農(nóng)用熱敏致變色棚膜,由多層結(jié)構(gòu)復(fù)合而成,其中熱敏致變色層能隨著溫度的升高由白色轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)定的顏色,溫度越高,顏色變的越深,相反的溫度降低時這種顏色又會變淺甚至變回到白色,由此起到調(diào)控溫室內(nèi)光照強(qiáng)度和溫度的作用;流滴消霧層起到捕獲棚內(nèi)水汽并使之在棚膜內(nèi)表面浸潤鋪展成水膜繼而沿棚膜內(nèi)表面自動流淌到地面,達(dá)到防滴水、消霧的效果;力學(xué)層具有優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度、抗穿刺及低溫韌性,可以抵御大風(fēng)或意外損壞。
本實用新型提供了一種新型的農(nóng)用熱敏致變色無滴消霧棚膜,摒棄了現(xiàn)有技術(shù)中直接將感溫變色顏料及流滴劑、消霧劑添加到基體材料中制成單層塑料薄膜的方法,而是采用單獨(dú)分別制作流滴消霧層、熱敏致變色層、力學(xué)層I及力學(xué)層II并將四層復(fù)合成為一體結(jié)構(gòu),不僅能夠滿足力學(xué)要求、實現(xiàn)隨溫度高低變色、良好的流滴性能和消霧性能,而且能夠大大減少感溫變色顏料及流滴劑、消霧劑的使用量,有效節(jié)省成本,利于大面積推廣。
附圖說明
圖1實施例1農(nóng)用熱敏致變色無滴消霧棚膜的層狀結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2實施例2農(nóng)用熱敏致變色無滴消霧棚膜的層狀結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3實施例3農(nóng)用熱敏致變色無滴消霧棚膜的層狀結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1-3中:1-流滴消霧層;1.1-流滴消霧層I;1.2-流滴消霧層II;2-熱敏致變色層;3-力學(xué)層;3.1-力學(xué)層I;3.2-力學(xué)層II;4-轉(zhuǎn)光層。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例及附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實施例1
如圖1所示的熱敏致變色無滴消霧棚膜,由以下四層結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外依次復(fù)合而成:流滴消霧層1、力學(xué)層I 3.1、熱敏致變色層2、力學(xué)層II 3.2。
流滴消霧層1的厚度為1μm,力學(xué)層I 3.1的厚度為30μm,熱敏致變色層2的厚度為20μm,力學(xué)層II 3.2的厚度為30μm。
上述棚膜產(chǎn)品在使用時,將流滴消霧層1作為最內(nèi)層位于大棚的內(nèi)表面,用于維持流滴、消霧性能。熱敏致變色層2起到改變棚膜顏色的作用,當(dāng)溫度較低時,棚膜呈無色透明狀,當(dāng)溫度升高時,棚膜從無色透明向有色轉(zhuǎn)變,溫度越高,顏色變化越深,從而起到屏蔽光線射入,調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫度的作用。由于流滴消霧層1和熱敏致變色層2厚度相對較薄,因此力學(xué)性能相對較差,為減少流滴消霧層1和熱敏致變色層2在使用過程中撕裂影響其性能發(fā)揮,本實施例設(shè)置兩層力學(xué)層,力學(xué)層I 3.1和力學(xué)層II 3.2同時對熱敏致變色層2起到保護(hù)支撐作用,力學(xué)層I 3.1同時又對流滴消霧層1起到保護(hù)支撐作用。
實施例2
如圖2所示的熱敏致變色無滴消霧棚膜,由以下五層結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外依次復(fù)合而成:流滴消霧層I 1.1、力學(xué)層I 3.1、熱敏致變色層2、力學(xué)層II 3.2、流滴消霧層II 1.2。
流滴消霧層I 1.1的厚度為1μm,力學(xué)層I 3.1的厚度為25μm,熱敏致變色層2的厚度為25μm,力學(xué)層II 3.2的厚度為25μm,流滴消霧層II 1.2的厚度為1μm。
由于流滴消霧層I 1.1、流滴消霧層II 1.2和熱敏致變色層2厚度相對較薄,因此力學(xué)性能相對較差,為減少流滴消霧層I 1.1、流滴消霧層II 1.2和熱敏致變色層2在使用過程中撕裂影響其性能發(fā)揮。本實施例設(shè)置兩層力學(xué)層,力學(xué)層I 3.1和力學(xué)層II 3.2同時對熱敏致變色層2起到保護(hù)支撐作用,力學(xué)層I 3.1和力學(xué)層II 3.2同時又分別對流滴消霧層I 1.1和流滴消霧層II 1.2起到保護(hù)支撐作用。由于該棚膜的內(nèi)外兩表面都是流滴消霧層,因此兩表面都能夠發(fā)揮流滴性能和消霧性能。且該棚膜內(nèi)外對稱設(shè)置,在使用時可以不區(qū)分正反面,使用更方便。
實施例3
如圖3所示的熱敏致變色無滴消霧棚膜,由以下五層結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外依次復(fù)合而成:流滴消霧層1、轉(zhuǎn)光層4、力學(xué)層I 3.1、熱敏致變色層2、力學(xué)層II 3.2。
流滴消霧層1的厚度為1μm,轉(zhuǎn)光層4的厚度為15μm,力學(xué)層I 3.1的厚度為20μm,熱敏致變色層2的厚度為15μm,力學(xué)層II 3.2的厚度為20μm。
轉(zhuǎn)光層4用于將太陽光中的紫外光轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)光或紅橙光,不僅可以提高作物對陽光的利用率,增加作物產(chǎn)量,改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),還可以延長塑料棚膜的使用壽命。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,并不用于限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改和等同替換,均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。