农用中空大棚覆盖膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及农业生产资料温室大棚膜生产的制造加工领域，特别涉及一种农用中 空大棚覆盖膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 现有温室大棚膜是采用LLDPE、LDPE、MLLDPE及EVA进行共混在吹膜设备直接吹膜 形成。
[0003] 这种大棚膜一般厚度在0. 08mm至0. 15mm之间，他的热传导率较高，普遍存在光照 强的时候，在日光照射下，温升很快，最高温度往往会超过植物最高基点温度，而夜间热量 散发很快，基本与室外温度一致，所以在使用时，温度一高便要加盖遮阳网，并对棚内进行 通风降温，夜间在寒冷地区，还需在棚上覆盖保温棉，以保持棚内温度，这样使用成本较高。
[0004]现有技术公开了一种双层大棚膜（专利号为200520090335. 3)，包括两层薄膜， 薄膜之间设置等距的连接带，两层薄膜间距为8~15cm，在生产双层大棚膜时，首先生产上 下的两层薄膜，然后生产中间的连接带，最后组装为一体，可见现有双层薄膜生产工艺过程 复杂，而且大棚膜分成三部分组装而成，使得双层大棚膜无法做的很薄，这样制得的大棚膜 结构不稳定，体积偏大、安装困难，不易保存，而且容易损坏。
[0005] 2013年9月4日公告的中国专利CN2786953Y，公开了一种中空大棚膜的生产方 法，该方法的模具有上下平行的两条缝隙，两条缝隙之间设有垂直缝隙，并在垂直缝隙之间 设置吹气口，该方法利用吹气将上下缝隙吹出的薄膜分开，形成中空大棚膜，然后通过上下 对齐设置的钢辊冷却后收卷。该装置生产的大棚膜如图2所示，上下薄膜和相邻立筋之间 形成空腔气室，上下两层膜相互平行，由于薄膜本身向中间的收紧力作用，两条立筋之间的 薄膜会向中间凹陷，挤压气室空间，这在双层膜之间的密封性遭到破坏后更为明显，这就导 致双层大棚膜中气室内储存的空气明显减小，影响保温效果。
[0006] 此外，该中空大棚膜的材料为单一的高透聚乙烯（PE)塑料颗粒或高透聚丙烯，这 样的材料生产的产品不但抗拉伸强度和抗撕裂强度低，且耐老化性能也较差，寿命短，而且 该中空大棚膜的透光度不能有效调节，不能满足不同的生产需求。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于解决目前使用的常规单层温室大棚膜保温、储温效果差，抗风、 抗压耐受力差，一旦出现破损就极易发生放射性撕裂现象的问题，而双层大棚膜虽然在保 温效果上有改善，但其存在结构稳定性差，体积偏大、安装困难，不易保存的不足，提供一种 农用中空大棚覆盖膜，结构稳定、体积小、不易损坏，保温效果好，抗拉强度和抗撕裂强度 好，附加PE贴膜可实现多种功能，在现有的大棚钢架上直接覆盖，而无需做任何改造，也不 需要像双层大棚膜一样需设置额外的充气泵。相同的作业，可以立即实现棚内植物的增产 增收，在相等的土地面积上增加经济效益。
[0008] 本发明还提供了上述农用中空大棚覆盖膜的制备方法，解决现有方法所生产的双 层膜容易内凹挤压气室空间的问题，将吹膜工艺和流延工艺结合，吹膜后进行流延获得产 品，克服了单独的吹膜工艺和流延工艺无法制造出中空大棚膜的不足。
[0009] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种农用中空大棚覆盖膜，包括上层薄膜和下层薄膜，上层薄膜和下层薄膜之间通过 若干平行排布的立筋相连，对上层薄膜和下层薄膜的两端进行封口，使立筋将上层薄膜和 下层薄膜之间的空间隔成若干封闭的空气腔，所述下层薄膜为平面薄膜，相邻立筋之间的 上层薄膜向上拱起呈拱形。
[0010] 上层薄膜在相邻立筋之间呈拱形，能产生向两侧尽量展开的张力，又受到下层薄 膜长度的制约不能充分展平。第一、拱形薄膜结构能防止上层薄膜本身的自然内凹变形；第 二、上层薄膜拱形结构产生向两侧的张力，同时也将整个双层膜向两侧拉扯，避免作为平面 膜下层薄膜内凹；第三、拱形薄膜具有更好的耐压性能，抗变形能力好。上层薄膜的拱形结 构能充分保证气室的展开，储存更多的空气，保持更好的隔热性能。下层薄膜、上层薄膜和 立筋一体成型，厚度能控制到更小。
[0011] 作为优选，所述下层薄膜的下表面还贴合有PE贴膜，PE贴膜上印刷有遮光图案或 PE贴膜上喷涂有光催化剂(市售纳米二氧化钛)。
[0012] 本发明可以在PE贴膜印刷不同透光率的遮光图案，从而满足不同用户对透光率 的要求。本发明可以在PE贴膜上喷涂光催化剂，可以起到长效的杀菌、净化作用，利于改善 大棚的环境质量。
[0013] 作为优选，所述上层薄膜和下层薄膜间距l-8mm，所述立筋等间距设置，相邻立筋 间距为2-10mm。
[0014] 作为优选，每平方米农用中空大棚覆盖膜的内存空气量在9. 9-79. 2cm3。
[0015] 作为优选，所述农用中空大棚覆盖膜制作材料的配方组分如下： 主成分：ULDPE 40-60wt%，LDPE 30-40 wt %，EVA 10-30 wt %，ULDPE、LDPE 和 EVA 三 种总和为100% ; 功能助剂：抗老化剂、光稳定剂、防雾滴剂中的两种以上。
[0016] 本发明的主成分采用ULDPE (超低密度聚乙烯)+ LDPE (低密度聚乙烯)+ EVA (乙 烯-醋酸乙烯共聚物）的组合，现有的大棚膜，主要材料为LLDPE或LDPE，LLDPE或LDPE韧 性不好，且透光性也不佳，因此，制得的大棚膜的透光度及抗拉伸强度、抗撕裂强度等都不 佳，而ULDPE的透光性及韧性都优于LLDPE或LDPE，但是由于ULDPE的熔融指数过高，因此， 无法采用现有的吹膜法生产薄膜，因而不被大棚膜所采用。本发明通过制备方法的改进，配 合材料配方的改进，将ULDPE作为主成分制备中空大棚膜，取得了较佳的效果。
[0017] 作为优选，所述功能助剂为抗老化剂和光稳定剂的组合，按占主成分总重量计，抗 老化剂用量为3-7%，光稳定剂用量为1-2%。
[0018] 作为优选，所述功能助剂为抗老化剂、光稳定剂和防雾滴剂的组合，按占主成分总 重量计，抗老化剂用量为3-7%，光稳定剂用量为1-2%，防雾滴剂用量为1-5%。
[0019] 一种农用中空大棚覆盖膜的制备方法，包括如下步骤： (1) 将ULDPE、LDPE、EVA和功能助剂按配比混合均匀，然后喂入单螺杆挤出机 120-240°C塑化熔融成熔体； (2) 熔体通过中空成型口膜，同时向中空成型口膜的吹气孔内通压缩空气吹胀从而形 成具有上层薄膜和下层薄膜，上层薄膜和下层薄膜之间通过若干平行排布的立筋相连的中 空预成型膜； (3)中空预成型膜流延至流延辊上，经过导辊后，中空预成型膜下表面与卷绕有PE贴 膜的卷筒上的PE贴膜进行贴合，然后经过一组冷却辊和平面定型金属台板组成的冷却定 型系统进行冷却、拉伸、定型，再进行裁切、焊接、封口，最终得到农用中空大棚覆盖膜产品。
[0020] 中空预成型膜先流延至流延辊上自然冷却，而上层薄膜由于未有导辊冷却挤压， 上层薄膜此时温度高于下层薄膜并具有更好的延展性，在持续吹气的作用下，相邻立筋之 间的上层薄膜向上拱起成型。
[0021] 作为优选，所述中空成型口膜包括两条水平缝隙，两条水平缝隙之间等距离间隔 设置有若干垂直缝隙，相邻垂直缝隙之间设有吹气孔。
[0022] 本发明将单层大棚膜和双层大棚膜结合改进，利用特制模具及加以特定配方、工 艺，一次成型生产出来，有效的弥补普通大棚膜和双层大棚膜的不足。
[0023] 与现有普遍大棚和双层大棚膜相比，本发明有以下几点特征： 1、产品外形上，本发明是自带密闭有空气腔的立体工程结构，它不象一般的中空板一 样硬质，而是柔软的、可以在原有大棚的钢架上直接覆盖而不做任何改造。
[0024] 2、本发明产品，因为自带密闭空气腔，利用空气的极低热导率，使本产品具备了 优异的保温、储温功能，经试验对比数据表明本发明产品在最高温度上比普遍大棚膜低 3-4°C，在最低温度上比普通大棚膜高1_2°C (空气的热传导率系数是0. 024W/M. K，而塑料 薄膜的热传导率系数是〇. 32W/M. K，是塑料薄膜的7. 5%，利用空气作为保温、储温介质是最 经济最有效的)。如此，对棚内种植植物的产、质量的提高有着极为积极的作用。
[0025] 3、本产品独特的中空结构（相邻立筋之间的上层薄膜向上拱起呈拱形)，使产品的 抗拉伸度及抗撕裂强度有了极大的提高。因此，可见，采用本发明的中空大棚膜覆盖后的温 室大棚，大大提高了抗风、抗雪、及出现破损后的耐撕裂性能。具体参数见表1。
[0026]表1:
[0027]4:本发明产品可以在线贴合PE薄膜，在PE薄膜上可预先印刷或加入赋予功能性， 使之实现特定透光率或加入抗菌、驱虫功能。例如，用户需要透光率为30%的大棚覆盖薄 膜，本发明可以在PE膜上印刷70%的遮光图案与农用中空大棚覆盖膜贴合从而满足用户透 光率30%的需求。
[0028] 本发明的有益效