光散射型农膜、其的制造方法和用途
【专利摘要】本申请涉及一种光散射型农膜、其的制造方法和用途，属于农业【技术领域】。本申请的农膜可将光谱从点光源、线光源扩散为面光源，从而大大提高了光效率，实现对农作物的均匀导光，防止端部叶面高温灼伤和减少低端叶面光照不足的缺陷。本申请的农膜还具有优良的力学性能、耐候性、流滴性、消雾性、保温性等等。
【专利说明】光散射型农膜、其的制造方法和用途
【技术领域】
[0001] 本申请涉及一种光散射型农膜、其的制造方法和用途，属于农业【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 光散射型农膜亦可称为散光膜。光散射型农膜通常是在农膜中加入无机纳米级或 微米级填料，使透过的光线发生散射，形成磨砂玻璃一样的效果。由于光散射型农膜具有抑 制法向入射光透过的作用，所以在阳光最强烈的时候可降低棚温，防止农作物灼伤。通过试 验室光学仪器测试，雾度值较高是其主要特点。
[0003] 中国接触光散射型膜的历史已有二十多年了，但迄今为止没有这类棚膜的工业化 生广。原因是：
[0004] (1)欧美国家的园艺设施在冬季主要靠外部供给热能，如在温室中设小锅炉，有暖 气管道等加热装置。其温室能耗高，补偿的办法是生产厚型棚膜（厚度0. 15-0. 20_)，连续 使用3-5年。棚膜的光谱特征为散射型，一次性投资较大。
[0005] (2)中国的园艺设施在冬季主要靠阳光供给热能，仅在最冷的一周至半个月用临 时炉灶供给热量，且仅对喜温作物如黄瓜，茄子等采取这类保护措施，其他均不用加温。这 种仅仅依靠阳光取得热源的暖室的特点是：（a)后墙加厚，挡住西北风；(b)选用高透明农 膜，升温快；（c)夜间用草褥子苫盖保温。
[0006] 由于中国农民经济基础差，一次性投资不能太大，所以喜用寿命为一年期的棚膜。 且从环境上分析中国的季风气候也造成膜上积尘较多，一年一换能保持高透明状态。故中 国农民喜爱高透明农膜，农膜厚度较薄（厚度0. 065-0. 12mm)。
[0007] 中国在经历了园艺设施的发展30多年之后，现在已具备针对不同农作物对光谱 的要求来研发和筛选棚膜了。因此，从2013年开始，北京华盾雪花塑料公司率先研发出针 对叶菜，花丼等农作物喜爱较弱光线特点的棚膜，即光扩散（散光型）农膜。
[0008] 欧美国家的设施园艺应用散光膜的同时有补光和加温装置配套，故对散光率的要 求较高，雾度值一般均在50?70%，配方组成中以无机填料作为散光剂，同时兼具保温剂 作用。其机理满足米氏散射理论，其优点是光照无影，光散射率高，直射光透过率低，用球 面积光光度计测试的光透过率较高，保护农作物不被灼伤，光线均匀，农作物着色好。特别 适宜炜度较低，温度较高的地域进行设施园艺的生产栽培。缺点是直射光透过率太低（约 80?85%)。在中国只适合夏季或长江以南地区生产使用。
【发明内容】
[0009] 发明要解决的问题
[0010] 本申请旨在解决现有技术的光散射型农膜存在的问题，开发出一种适合于中国的 地域和国情特点的光散射型农膜。
[0011] 用于解决问题的方案
[0012] 本申请提供一种光散射型农膜，其特征在于，以农膜的总重量计，包含以下组分：
[0013] 双峰LLDPE树脂 30-92重量％，优选30-80重量％，更优选30-70重 量％，进一步优选40-60重量％，更进一步优选50-60重量％; 改性树脂 0-40重量％，优选5-40重量％，更优选10-40重量％，进一 步优选10-30重量％，更进一步优选15-30重量％，更进一步优选20-30重量％; 光散射剂 5-15重量％，优选6-10重量％，更优选8-10重量％， 耐候剂 0.5-1.2重量％， 降粘剂 0.05-0.3重量％，
[0014] 所述改性树脂选自LLDPE和LDPE的一种或两种，
[0015] 所述双峰LLDPE树脂的密度为0? 923-0. 931g/cm3,在190°C、2. 16kg负荷下的熔融 指数为 〇? 25-0. 3g/10min，
[0016] 所述LLDPE的密度为0.918-0. 922g/cm3,在190°C、2. 16kg负荷下的熔融指数为 0. 5-2. 0g/10min，所述LDPE的密度为 0. 920-0. 923g/cm3,在 190°C、2. 16kg负荷下的熔融指 数为 0? 3-1. 5g/10min。
[0017] 根据本申请所述的光散射型农膜，其特征在于，所述光散射剂选自大于或等于 4000目的高岭土、硅藻土、滑石粉、水滑石、絹云母、硫酸钡的一种或多种。
[0018] 根据本申请所述的光散射型农膜，其特征在于，耐候剂为光稳定剂和抗氧剂，所述 降粘剂为含氟聚合物。
[0019] 根据本申请所述的光散射型农膜，其特征在于，所述光稳定剂和抗氧剂选自受阻 胺或受阻酚。
[0020] 根据本申请所述的光散射型农膜，其特征在于，以农膜的总重量计，还包含0-2重 量％的流滴剂和/或消雾剂。
[0021] 根据本申请所述的光散射型农膜，其特征在于，所述流滴剂或消雾剂选自多元醇 脂肪酸酯、氟系消雾剂、硅系消雾剂的一种或多种。
[0022] 本申请还提供一种根据本申请所述的光散射型农膜的制造方法，其特征在于，包 括：
[0023] 将所述各组分混合，然后将得到的混合物挤出成光散射型农膜。
[0024] 本申请还提供一种根据本申请所述的光散射型农膜的制造方法，其特征在于，包 括：
[0025] 将占双峰LLDPE树脂总量的90%以上的双峰LLDPE树脂、占耐候剂总量的2/3的 耐候剂和占降粘剂总量的2/3的降粘剂混合，将得到的混合物挤出成农膜的内、外层，其中 所述内层中包含的双峰LLDPE树脂、耐候剂和降粘剂分别与外层中包含的双峰LLDPE树脂、 耐候剂和降粘剂的量相等，
[0026] 将剩余的双峰LLDPE树脂、改性树脂、光散射剂、剩余的耐候剂、剩余的降粘剂混 合，将得到的混合物挤出成农膜的中间层。
[0027] 根据本申请所述的制造方法，其特征在于，以农膜的总重量计，还加入0-2重量％ 的流滴剂和/或消雾剂，其中在中间层和内层中加入占流滴剂总量的80%的流滴剂，外层 加入剩余的流滴剂，消雾剂仅在内层加入。
[0028] 本申请还提供根据本申请所述的光散射型农膜用于覆盖农作物的用途。
[0029]发明的效果
[0030] 本申请的农膜可将光谱从点光源、线光源扩散为面光源，从而大大提高了光效率， 实现对农作物的均匀导光，防止端部叶面高温灼伤和减少低端叶面光照不足的缺陷。
[0031] 叶面和果实受光均匀，解决了花丼和多种农作物的偏光生长及倒复现象。
[0032] 加入改性树脂后，保证了低温期薄膜具有较高的直射光透过率；在炎热季节由于 散射光的扩散作用和一部分反射作用可适当降温；从而为农作物创造适宜的环境生长温 度。
[0033] 本申请的农膜具备功能性农膜所有的性能，如力学性能、耐候性、流滴性、消雾性、 保温性等等。通过配方优化还可具备抗酸性农药性等。
[0034] 本申请的光散射型农膜（棚膜、地膜）特别适合花丼的覆盖栽培，可使花丼色泽更 加艳丽多彩，不干边，不疯长，缩短采摘期，提高花丼品质和产量。
[0035] 对于油麦菜、意大利生菜、团生菜、瓢菜、西芹、菠菜、蒿笋等叶菜和根茎类菜更加 鲜嫩可口，防止纤维化；叶片肥厚多汁，减少干黄。在提高茎叶类蔬菜质量的同时，缩短生长 周期，提前上市，增产增收。
[0036] 对于茄果类蔬菜，适合我国炜度较低的南方地区周年覆盖栽培；我国北方地区夏、 秋季节生产茄果类和叶菜类蔬菜也很适合。
【具体实施方式】
[0037] 在本申请中，双峰LLDPE树脂可以使用北欧化工生产的Borstar?FB2230、FB2310 等，具有优良的加工性和产品性能。与传统的C4LLDPE相比分子量分布更宽，加工性更好； 同时双峰LLDPE树脂高分子量部分的宽度（峰谷）比低分子量部分（峰底）大得多，因此 其高分子量部分的晶体尺寸比低分子量部分大，可见光通过其分子时，由于分子的密度梯 度对光产生散射，符合瑞利散射定律。
[0038] 下面列出双峰LLDPE树脂Borstar?FB2230的物理特性典型值：
[0039] 密度 0.923g/cm3 熔融指数（190°C/2.16kg) 0.25g/10min 熔融指数（190°C/21.6kg) 22g/10min 熔流比（MFR21.6/MFR2.16) 88 熔点 124C 维卡软化点 1G1°C 抗环境应力开裂 >5000小时。
[0040] 由其制得的吹塑薄膜特性：
[0041] 拉伸强度MPa 纵 50 横 40 断裂伸长率％ 纵 550 横 750 摩擦系数 0 4 雾度％ 65 落镖冲击强度g 600 埃尔门多夫撕裂强度g纵 300 横 700 抗穿刺力N 50
[0042] 本申请中，LLDPE可选例如C4 的LLDPE0209AA、920NT、9047、9085、7047 等。LDPE 可选 163、165、2102、2100TN00 等。
[0043] 下面列出C4LLDPE0209AA的物理特性典型值：
[0044] 密度 0? 919g/cm3
[0045] 熔体流动速率 190°C/2. 16kg1. 0g/10min
[0046] 由其制得的吹塑薄膜特性：
[0047] 拉伸屈服强度MPa 纵 10 横 11 拉伸断裂强度MPa 纵 41 横 32 断裂伸长率％ 纵 620 横 840 撕裂强度g/25n 纵 180 横 300
[0048] 下面列出LDPE2100TN00的物理特性典型值：
[0049] 密度 0.922g/cm3 熔体流动速率 190°C/2.16kg 0.3g/10min 由其制得的吹塑薄膜特性： 断裂强度MPa >11 断裂伸长率％ >350 浊度％ <14 抗撕裂强度N/mm 纵 12 横 18
[0050] 本申请中，所述光散射剂选自大于或等于4000目的高岭土、硅藻土、滑石粉、水滑 石、絹云母、硫酸钡的一种或多种。优选地，光散射剂的平均粒径为< 10yrn。
[0051] 本申请中，所述光稳定剂或抗氧剂选自受阻胺或受阻酚（包括受阻酚与亚磷酸酯 的复配物）。例如受阻胺944、783、788、622、362、360、119以及乂!100、168、169等，抗氧剂 B215、B225、B900、1076、1010、168 等。
[0052] 本申请中，所述降粘剂优选为含氟聚合物，更优选DynamarFx-5924 (PPA)。
[0053] 本申请中，所述流滴剂或消雾剂选自多元醇脂肪酸酯、氟系消雾剂、硅系消雾剂的 一种或多种。多元醇脂肪酸酯可选KF650、la-2、la-6、la8、lal8、ly6、ly9、Ts705、Ts600、 丁5丁238。氟系消雾剂例如为4?-38、了?-31、了3403等。硅系消雾剂例如为4?-10、4?-7000。
[0054] 实施例
[0055] 在实施例中，拉伸强度及断裂伸长率按照GB/T13022-1991规定的方法测量，直角 撕裂强度按照QB/T1130-1991规定的方法测量，透光率及雾度按照GB/T2410-1980规定的 方法测量。
[0056] 在实施例中，双峰LLDPE树脂选用北欧化工生产的Borstar?FB2230。
[0057] 实施例1 (对照）
[0058] 65ym厚度的光散射型农膜的制造。
[0059] 农膜的配方和性能如下：
[0060] FB2230 90.9kg LDPE2102 8kg 光稳定剂944 0.8kg 抗氧剂B215 0.2kg 降粘剂PPA 0.1kg 拉伸强度MPa 纵 39.7 横 36.4 断裂伸长率％ 纵 560.1 横 744.3 直角撕裂强度KN/m 纵 94 1 横 1170 透光率％ 87 0 雾度％ 42.77
[0061] 所述农膜的制造方法为：
[0062] 表 1
[0063]
【权利要求】
1. 一种光散射型农膜，其特征在于，以农膜的总重量计，包含以下组分： 双峰LLDPE树脂30-92重量％，优选30-80重量％，更优选30-70重量％，进一步优选 40-60重量％，更进一步优选50-60重量％ ; 改性树脂0-40重量％，优选5-40重量％，更优选10-40重量％，进一步优选10-30重 量％，更进一步优选15-30重量％，更进一步优选20-30重量％ ; 光散射剂5-15重量％，优选6-10重量％，更优选8-10重量％， 耐候剂 0.5-1. 2重量％， 降粘剂 0.05-0. 3重量％， 所述改性树脂选自LLDPE和LDPE的一种或两种， 所述双峰LLDPE树脂的密度为0. 923-0. 931g/cm3,在190°C、2. 16kg负荷下的熔融指数 为 0?25-0. 3g/10min， 所述LLDPE的密度为0. 918-0. 922g/cm3,在190 °C、2. 16kg负荷下的熔融指数为 0. 5-2. 0g/10min，所述 LDPE 的密度为 0. 920-0. 923g/cm3,在 190°C、2. 16kg 负荷下的熔融指 数为 0? 3-1. 5g/10min。
2. 根据权利要求1所述的光散射型农膜，其特征在于，所述光散射剂选自大于或等于 4000目的高岭土、硅藻土、滑石粉、水滑石、絹云母、硫酸钡的一种或多种。
3. 根据权利要求1或2所述的光散射型农膜，其特征在于，耐候剂为光稳定剂和抗氧 剂，所述降粘剂为含氟聚合物。
4. 根据权利要求3所述的光散射型农膜，其特征在于，所述光稳定剂和抗氧剂选自受 阻胺或受阻酚。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的光散射型农膜，其特征在于，以农膜的总重量计，还 包含0-2重量％的流滴剂和/或消雾剂。
6. 根据权利要求5所述的光散射型农膜，其特征在于，所述流滴剂或消雾剂选自多元 醇脂肪酸酯、氟系消雾剂、硅系消雾剂的一种或多种。
7. -种根据权利要求1-6任一项所述的光散射型农膜的制造方法，其特征在于，包括： 将所述各组分混合，然后将得到的混合物挤出成光散射型农膜。
8. -种根据权利要求1-6任一项所述的光散射型农膜的制造方法，其特征在于，包括： 将占双峰LLDPE树脂总量的90%以上的双峰LLDPE树脂、占耐候剂总量的2/3的耐候 剂和占降粘剂总量的2/3的降粘剂混合，将得到的混合物挤出成农膜的内、外层，其中所述 内层中包含的双峰LLDPE树脂、耐候剂和降粘剂分别与外层中包含的双峰LLDPE树脂、耐候 剂和降粘剂的量相等， 将剩余的双峰LLDPE树脂、改性树脂、光散射剂、剩余的耐候剂、剩余的降粘剂混合，将 得到的混合物挤出成农膜的中间层。
9. 根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，以农膜的总重量计，还加入0-2重 量％的流滴剂和/或消雾剂，其中在中间层和内层中加入占流滴剂总量的80%的流滴剂， 外层加入剩余的流滴剂，消雾剂仅在内层加入。
10. 根据权利要求1-6任一项所述的光散射型农膜用于覆盖农作物的用途。
【文档编号】C08L23/08GK104441869SQ201410690167
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】秦立洁, 邹宇田, 刘荣生, 陈虎生, 李佳 申请人:北京华盾雪花塑料集团有限责任公司