专利名称：吸水保水功能膜及其生产方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有吸水保水作用，特别适用于建筑领域在修建公路、桥梁时作水泥保水养护膜以及农业上在严重缺水地区或对保水要求较高的场合作地面覆盖膜使用的功能性薄膜材料及其生产方法和生产设备。
背景技术：
具有吸水保水作用的薄膜在工农业生产上有广泛的应用，首先从建筑混凝土施工方面来看，建筑混凝土浇灌后通常有半个月到一个月的养护期，工程上一般采用麻袋、锯末或稻草等覆盖，然后每隔数小时淋水一次以保持湿润，从而使水泥充分水化，以达到养护的目的。这一方法需耗费大量的水、电、油以及人力资源，并且需要专门的运水工具。
再从农业生产看，许多大田在农作物播种后或在生长期，都需要保湿保温，过去通常在耕作地覆盖一层聚乙烯或聚氯乙烯等塑料薄膜，这类塑料薄膜本身并无吸水和保水性能，农业上主要利用其通透性较差的特点来阻碍土壤中水份的蒸发。但由于气密性有限。这类薄膜只能用于那些雨量相对较为充裕的地区或具有一定灌溉条件的耕作区，而对那些降雨量较小以及灌溉条件较差的地区则难以得到理想的保湿效果。
我们经过科技文献检索，了解到近年来公开文献报道了一些混凝土保水养护膜和农用降解膜的生产方法，如1、中国专利<申请号>00126699，<发明名称>一种混凝土保水养护膜<文摘>本发明涉及一种修建水泥路面、桥梁等领域的混凝土养护期使用的混凝土保水养护膜，是在每平方米天然或合成纤维或二者的混合物制成的薄膜载体上胶粘有10～30克的由改性的淀粉、纤维素、蛋白质或某些亲水性长链化合物的一种或二种以上制成的吸水材料层。使用这一种养护膜在混凝土浇灌以后可以在10-72小时不用浇水，可以减少水、电、人工等资源5-10倍，也减少了设备的损耗。2、中国专利<申请号>01257450，<发明名称>混凝土保水养护膜<文摘>本实用新型公开了一种混凝土保水养护膜。它包括一层由天然或合成纤维薄膜上胶粘有由改性的淀粉、纤维素、蛋白质或某些亲水性长链化合物制成的吸水材料层，吸水材料层的上边设有一层打孔的薄膜作为上膜，吸水材料层的下方设有一层打孔的塑料薄膜作为下膜。使用这一种养护膜大大提高了使用寿命、运输和使用更加方便、一次浇足水后18-36小时不用浇水，提高了养护效果。3、渗水地膜技术研究作者姚建民 殷海善 杨瑞平刊名塑料.2003，32(3).文摘阐述了渗水地膜的研制背景、生产技术要点和产品性能指标。作为一种微通透薄膜有两种应用前途，一是用于农田覆盖，能够改善土壤、水、肥、气、热环境，能够提高小雨资源利用率，农作物增产效果达到20％左右；二是用于果蔬贮藏保鲜，能够有效排除CO2等有害气体和抑制O2分压，适于鲜枣类等果蔬的保鲜。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产简便、节水保水效果更为显著的吸水保水功能膜及其生产方法和生产设备，本发明的吸水保水功能膜在生产过程中不需要压制和烘干，而且其保水率可达80％、保水时间达100小时以上。特别适用作水泥养护膜以及在严重缺水地区或对保水要求较高的场合作农用地面覆盖膜。
本发明的吸水保水功能膜是在普通的塑料薄膜上涂覆具有较强吸水性能的覆盖层，该覆盖层包括高分子材料及其溶剂、胶粘剂和表面活性剂，各物质成份和重量份数如下高分子材料50-85、溶剂10-30、胶粘剂3-15、表面活性剂0.1-5。
以上所述的普通塑料薄膜是指高压、低压聚乙烯薄膜、聚氯乙稀、聚丙烯、聚酯的一种或它们的共混物制成的薄膜；以上所述的高分子材料选用变性淀粉、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚氧化乙烯、聚马来酸、壳聚糖、黄原胶中的一种、两种或两种以上的混合物。
以上所述的溶剂包括水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇的一种、两种或两种以上的混合物。
以上所述的胶粘剂包括以聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇或其衍生物、水性聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮为主体的一种、两种或两种以上的混合物。
以上所述的表面活性剂包括烷基苯磺酸或其钠盐、烷基硫酸钠、烷醇酰胺、聚氧化乙烯及其衍生物、吐温、司本的一种、两种或两种以上的混合物。
本发明的吸水保水功能膜是在经过表面处理的每平方米的普通塑料薄膜上涂覆2～25g的功能性物质，并根据用途需要确定是否在薄膜上开孔。
本发明的吸水保水功能膜的生产方法是以普通的塑料薄膜材料为主体，可以加入无机填料和塑料添加剂，在普通吹膜机吹塑成膜后，先在膜的表面进行表面处理，然后用机械或自动装置或设备将表面处理后的薄膜表面涂覆功能性物质，生产出性能优越的吸水保水功能膜。
以上所述的表面处理包括对薄膜表面的打磨、穿孔、涂胶、表面化学和/或光化学改性、表面物理处理。
本发明的吸水保水功能膜生产设备包括压辊、收卷器、表面处理装置、支架、覆膜器，其中原膜后安装有两级压辊，二级压辊之后设有表面处理装置和覆膜器，覆膜器两边装有支撑滚筒，最后为收卷器，收卷器用电动机带动。压辊、收卷器、表面处理装置、覆膜器安装在统一的支架上，或者分别安装在单独的支架上。
本吸水保水功能膜生产设备的工作原理是原膜(如聚乙烯、聚丙烯、聚酯等薄膜)经两级压辊张拉使其保持一定的松紧度和足够的平整度，在表面处理装置处进行适当的物理和化学处理(包括打磨、穿孔、涂胶、化学表面改性、物理表面处理等)，然后进入覆膜器，将需要的物质从料斗注入，均匀地覆盖在薄膜表面，最后由收卷器收卷，得到成品功能膜。
图1是本发明的吸水保水功能膜生产设备结构简图。
如图1所示，整套设备由原膜1、两级压辊2和3、表面处理器4和覆膜器(包括料斗5和料斗架6)、支撑滚筒7以及收卷器8共八个组成部分组成。压辊、收卷器、表面处理装置、覆膜器可以安装在统一的支架上，也可以分别安装在单独的支架上。
本发明与现有技术相比，其突出的实质性特点和显著的进步是(1)本发明的吸水保水功能膜是区别于现有养护膜的新产品，制备时不需要压制和烘干，不需要复杂的三层结构，以普通塑料薄膜为基材因而原料来源更为方便、价格更为便宜，而且其保水率可达80％、保水时间达100小时以上。
(2)本发明的机械或自动涂覆吸水保水功能材料的装置和设备具有通用性，不仅可生产吸水保水功能膜，通过变换所涂覆的功能材料的原料与配方，还可以生产具有各种特定用途的功能性薄膜。
(3)本发明的吸水保水功能膜使用灵活简便、价格便宜，适合产业化要求，完全符合应用领域的使用要求。
具体实施例方式
实施例1取厚度为0.008mm的高压聚乙烯薄膜1000平方米，聚丙烯酰胺10kg，十二烷基苯磺酸钠盐10g，聚醋酸乙烯酯1kg，在功能膜生产设备上打孔后，依次用十二烷基苯磺酸钠水溶液和聚醋酸乙烯酯进行表面处理，然后将聚丙烯酰胺粉末均匀涂覆在已处理的薄膜表面上，得到具有吸水保水作用的混凝土路面养护膜，其保水时间可达100小时以上。
实施例2取厚度为0.015mm的低压聚乙烯薄膜1000平方米，变性淀粉20kg，水性聚氨酯5kg，在功能膜生产设备上打孔后，用水性聚氨酯进行表面处理，然后将变性淀粉粉末均匀涂覆在已处理的薄膜表面上，得到具有吸水保水作用的混凝土路面养护膜，其保水时间可达110小时以上。
实施例3取厚度为0.015mm的低压聚乙烯薄膜1000平方米，羧甲基纤维素15kg，水性聚氨酯5kg，在功能膜生产设备上打孔后，用水性聚氨酯进行表面处理，然后将变性淀粉粉末均匀涂覆在已处理的薄膜表面上，得到具有吸水保水作用的混凝土路面养护膜，其保水时间可达100小时以上。
实施例4取厚度为0.008mm的聚丙烯薄膜1000平方米，黄原胶5kg，聚丙烯酸5kg，在功能膜生产设备上打孔后，用聚丙烯酸溶液进行表面处理，然后将黄原胶粉末均匀涂覆在已处理的薄膜表面上，得到具有吸水保水作用的混凝土路面养护膜，其保水时间可达120小时以上。
实施例5取厚度为0.010mm的高压聚乙烯薄膜1000平方米，聚氧化乙烯10kg，聚马来酸5kg，壳聚糖1kg，在功能膜生产设备上打孔后，依次用紫外光和聚氧化乙烯进行表面处理，然后将聚马来酸与壳聚糖粉末均匀涂覆在已处理的薄膜表面上，得到具有吸水保水作用的混凝土路面养护膜，其保水时间可达120小时以上。
实施例6取厚度为0.005mm的高低压聚乙烯(共混)薄膜1000平方米，变性淀粉10kg，聚丙烯酸2kg，聚氧化乙烯1kg，在功能膜生产设备上打孔后，依次用打磨、电弧和聚氧化乙烯进行表面处理，然后将变性淀粉与聚丙烯酸粉末均匀涂覆在已处理的薄膜表面上，得到具有吸水保水作用的混凝土路面养护膜，其保水时间可达120小时以上。
实施例7取厚度为0.005mm的高压聚乙烯(共混)薄膜1000平方米，变性淀粉10kg，聚丙烯酸2kg，聚氧化乙烯1kg，在功能膜生产设备上经打磨和聚氧化乙烯进行表面处理，然后将变性淀粉与聚丙烯酸粉末均匀涂覆在已处理的薄膜表面上，得到具有吸水保水作用的农膜，用于覆盖西瓜。其保水时间可达240小时以上。
实施例8取厚度为0.008mm的高低压聚乙烯(共混)薄膜1000平方米，黄原胶10kg，羧甲基纤维素2kg，聚氧化乙烯1kg，在功能膜生产设备上经打磨和聚氧化乙烯进行表面处理，然后将变性淀粉与羧甲基纤维素粉末均匀涂覆在已处理的薄膜表面上，得到具有吸水保水作用的的农膜，用于覆盖果苗，其保水时间可达240小时以上。
权利要求
1.一种吸水保水功能膜，其特征在于它是在普通的塑料薄膜上涂覆具有较强吸水性能的覆盖层，该覆盖层包括高分子材料和溶剂、胶粘剂和表面活性剂，各物质成份和重量份数如下高分子材料50-85、溶剂10-30、胶粘剂3-15、表面活性剂0.1-5。
2.根据权利要求1所述的吸水保水功能膜，其特征在于普通塑料薄膜是指高压、低压聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯塑料的一种或它们的共混物制成的薄膜；
3.根据权利要求1所述的吸水保水功能膜，其特征在于所述的高分子材料选用变性淀粉、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚氧化乙烯、聚马来酸、壳聚糖、黄原胶中的一种、两种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的吸水保水功能膜，其特征在于所述的溶剂包括水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇的一种、两种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的吸水保水功能膜，其特征在于所述的胶粘剂包括以聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇或其衍生物、水性聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮为主体的一种、两种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的吸水保水功能膜，其特征在于所述的表面活性剂包括烷基苯磺酸或其钠盐、烷基硫酸钠、烷醇酰胺、聚氧化乙烯及其衍生物、吐温、司本的一种、两种或两种以上的混合物。
7.如权利要求1所述的吸水保水功能膜的生产方法，其特征在于以普通的塑料薄膜材料为主体，塑料中可加入无机填料和塑料添加剂，在普通吹膜机吹塑成膜后，先在膜的表面进行表面处理，然后用机械或自动装置或设备将表面处理后的薄膜表面涂覆吸水保水功能膜物质，生产出吸水保水功能膜。
8.根据权利要求7所述的吸水保水功能膜的生产方法，其特征在于所述的表面处理包括对薄膜表面的打磨、穿孔、涂胶、表面化学和/或光化学改性、表面物理处理。
9.如权利要求1所述的吸水保水功能膜的生产设备，其特征在于它包括压辊、收卷器、表面处理装置、支架、覆膜器，其中原膜后安装有两级压辊，二级压辊之后设有表面处理装置和覆膜器，覆膜器两边装有支撑滚筒，最后为收卷器，收卷器用电动机带动，压辊、收卷器、表面处理装置、覆膜器安装在统一的支架上，或者分别安装在单独的支架上。
全文摘要
本发明涉及吸水保水功能膜及其生产方法和设备，它是在普通的塑料薄膜上涂覆一层吸水保水功能材料，这层吸水保水功能材料由高分子材料、溶剂、胶粘剂和表面活性剂组成。其生产设备结构包括压辊、收卷器、表面处理装置、支架、覆膜器，其中原膜后安装有两级压辊，二级压辊之后设有表面处理装置和覆膜器，覆膜器两边装有支撑滚筒，最后为收卷器，收卷器用电动机带动。这种功能膜可以应用于混凝土养护和农作物地面覆盖等对保水作用要求较高的场合，产品性能优越，生产过程全部实现自动化。
文档编号C04B40/00GK1579998SQ20041003797
公开日2005年2月16日 申请日期2004年5月18日 优先权日2004年5月18日
发明者梁兴泉, 林宝凤 申请人:广西大学, 广西南宁博特材料技术有限公司