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技术摘要:
本发明公开了一种隔热转光农膜及其制备方法,属于农业薄膜技术领域。所述隔热转光农膜由隔热转光母粒制得,所述隔热转光母粒包括原料及质量比为:隔热纳米颗粒:有机荧光分子:聚合物材料=(0.0001‑0.01):(0.0001‑0.01):1。本发明中所选用的隔热纳米颗粒和转蓝光的 全部
背景技术:
农膜主要用于覆盖农田,起到提高地温、保证土壤湿度、促进种子发芽和幼苗快速 增长的作用,同时还能抑制杂草的生长;农膜主要成分是聚乙烯。目前,随着农村经济的发 展,我国农膜市场正呈现加速发展态势,应用范围正逐步扩大,同时对农膜的要求也逐步提 高。农膜产品结构将向多层复合发展、性能向高透光、高保温、高强度、长寿命等方面发展。 目前,农膜作为棚膜使用时,夏季气温较高,容易导致大棚内温度急剧升高,从而限制植物 的光合作用,影响植物产量。 同时,由于植物对光能的要求,除了光强度和光周期之外,光质也是很重要的因 素。光质不仅影响农作物的光合作用速率,而且可以调控作物生长。根据对植物光合作用的 测定,多数植物的光谱响应峰值分别出现在440nm、620nm和670nm处,在太阳光的有效光合 辐射光区中,紫-蓝光(380-480nm)的吸收率为95%,橙-红光(620-680nm)的吸收率为90%, 而黄-绿光的吸收仅为50-70%。近紫外光(280-380nm)中除360nm处的光对果实的着色有一 定帮助外,其他波段的光对植物有强烈的破坏作用。因此,能够将紫外光和绿光转换为植物 生长所需的蓝光和红橙光的转光农膜正在兴起。转光农膜是一种调控性功能农膜,这种农 膜既保留了普通农膜的透光性,又能将日光中部分紫外光和绿光转换为植物生长需要的蓝 光和红橙光,从而提高植物光合利用率。覆盖转光农膜能够改善植物生态因素,增强光合作 用和水、肥的有效利用,不仅产量显著增加,而且可以提高效率,品质也有所改善。目前,转 光农膜及转光农膜中所添加的转光剂是世界各国农膜领域的热门课题之一。
技术实现要素:
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种隔热转光农膜及其制 备方法,解决了现阶段农膜不隔热、转光性能差等缺陷。 为了实现上述目的或者其他目的,本发明主要通过以下技术方案实现。 一种隔热转光农膜,所述隔热转光农膜由隔热转光母粒制得。 进一步地,所述隔热转光母粒包括原料及质量比为:隔热纳米颗粒:有机荧光分 子:聚合物材料=(0.0001-0.01):(0.0001-0.01):1。 优选地,隔热纳米颗粒和有机荧光分子的质量比为1:3。 进一步地,所述隔热纳米颗粒选自粒径在50nm~500nm之间的单斜相二氧化钒。 进一步地,所述有机荧光分子选自4,4-双(2-二甲氧基苯乙烯基-)联苯、4,4'-双 (2-磺酸钠苯乙烯基)联苯、三嗪氨基类二苯乙烯、苯并噁唑基二苯乙烯、含2个烯键的二苯 乙烯、含氰基类二苯乙烯、三联吡啶二苯乙烯中的一种或多种。 优选地,所述有机荧光分子选自4,4-双(2-二甲氧基苯乙烯基-)联苯、4,4'-双(2- 磺酸钠苯乙烯基)联苯、磺酸类三嗪氨基二苯乙烯、酰胺类三嗪氨基二苯乙烯、季铵盐类三 3 CN 111607151 A 说 明 书 2/5 页 嗪氨基二苯乙烯、4,4′-双(2-苯并噁唑基)二苯乙烯、含2个烯键的二苯乙烯、4,4'-双(2-甲 酸乙酯乙烯基)二苯乙烯、4,4-二氰基乙烯基-二苯乙烯、三联吡啶二苯乙烯中的一种或多 种。 进一步地,所述聚合物材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃、乙烯-醋酸乙烯共聚酯、 聚氯乙烯中的一种或多种。 本发明还提供了一种所述隔热转光母粒的制备方法,包括如下步骤: (1)将隔热纳米颗粒、有机荧光分子、聚合物材料加入到密炼机中进行混炼,得到 混合均匀的块状聚合物熔体; (2)将块状聚合物熔体加入到强制喂料机中,通过强制喂料机将块状聚合物熔体 加入到单螺杆挤出机中,挤出条状聚合物; (3)将条状聚合物加入切粒机中,获得隔热转光母粒。 进一步地,步骤(1)中密炼机温度为140℃-220℃,混炼时间为0.5h-3h。 进一步地,步骤(2)中单螺杆挤出机模头温度为200-250℃,转速为100-180rpm。 进一步地,步骤(3)中切粒机转速为500-1000rpm。 本发明第三方面提供一种所述隔热转光农膜的制备方法,将隔热转光母粒加入到 吹膜机中,吹膜获得隔热转光农膜。 优选地,吹膜机三温区料筒温度分别为180℃-240℃,机头温度为190℃-250℃,连 接器温度为190℃-250℃,螺杆旋转频率为10.00Hz-18.00Hz,收卷转速为120rpm-200rpm。 其中,本发明中所使用的密炼机、强制喂料机、切料机、吹膜机均为本领域内常规 设备。 二氧化钒是一种典型的相变材料,低温下呈半导体态,表现出红外线高透过率,高 温下则呈金属态,表现出对太阳光中红外线的低透过率。基于二氧化钒的这种对太阳光智 能调控的特性,将二氧化钒加入到农膜中,可使农膜在温度低时,允许太阳光红外波段光透 过,实现对棚内的加热保温;而温度高时,会降低红外波段的透过率,抑制太阳光棚内加热, 实现降温隔热的效果。而有机荧光分子的加入,可实现紫光转蓝光,而且价格低廉,与现有 的转光剂相比降低转光农膜的成本。 本发明中所选用的隔热纳米颗粒和转蓝光的有机荧光分子与聚合物相容性良好, 不需要进行改性处理即可掺入聚合物中形成均一的隔热转光农膜。而且本发明的制备方案 简单易行,适用于工业化生产,基于此方案所制备的薄膜可以广泛应用在农用大棚上。 附图说明 图1是对比例3的转光农膜的归一化紫外吸收光谱; 图2是对比例3的转光农膜的归一化荧光发射光谱; 图3是对比例3的转光农膜和对比例1制备的空白膜透射光谱; 图4是实施例1制备的隔热转光农膜的荧光发射光谱; 图5是实施例1制备的隔热转光农膜在室温和高温下的透射光谱; 图6是对比例1的空白膜在室温和高温下透射光谱; 图7是对比例2的隔热农膜在室温和高温下透射光谱。 4 CN 111607151 A 说 明 书 3/5 页