专利名称：一种薄膜与非膜调光系统在生产与生活中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种薄膜与非膜调光系统及此系统所产生的优质光生态环境，以及该光生态环境在大田种植业、家禽、家畜、水产品、家庭宠物养殖业、污水处理和太阳能发电中的应用，属于光生态技术领域。
背景技术：
专利号为ZL200610080740.6的发明专利《一种高效调光剂及其在棚室栽培中的应用》，已于2008年10月29日获中华人民共和国国家知识产权局颁发的发明专利证书。该专利的本质是改变膜下光生态环境 ，使膜下作物的光合作用速率提高2倍以上，从而产生提高作物品质、产量、抗病虫害能力等种植效果。该专利的研究、试验、实践应用迄今已有十年，已经发现相关专利产品在消除农产品农药残留及修复业已退化的土壌等方面具有不可替代的功能。而形成此类功能的根本原因是消减农残所需的有益微生物，作物代谢过程中作用于消减农残的生物酶，以及修复土壤所不可或缺的有益微生物的良性繁衍，都离不开该专利产品所造就的优质光生态环境。国际国内对生物及微生物活动所需的光生态条件，几乎无人研究，这是因为多数研究人员还不可能获得除自然太阳光和普通人造光源以外的高光质光源，也即本发明所述的优质光生态环境。也就是说，优质光生态环境及其重要意义，世界上迄今还只有极少人认知，以至于调光棚下的农产品，至迟一年后所有农残指标检测均为零这一事实，和中等以下板结退化土壌，在调光膜下一年后恢复至正常的事实，都使专业研究人员颇费思量，客观原因是光生态基础理论的缺失与资料检索比较方面的困难。人类生产、生活的实践活动与微生物是息息相关的城市污水处理中利用细菌降解污水中的有机物、溶解性微生物代谢产物及Α 7一N、TN等，离不开微生物；水产养殖中为防止水体恶藻、水产品代谢分泌物、排泄物恶化水体环境，也需要微生物；家禽家畜养殖包括人类生存实际上也需要良好的光生态环境，而笼养、圈养的禽、畜的代谢产物及排泄物，包括对溅出的食物的腐败进行处理，也需要大量有益微生物。但是自然太阳光条件下，紫外光对有益微生物的杀灭作用不可避免，300nm 350nm的紫外光对霉菌孢子等有害微生物反而有激发作用，这在客观上造成了人工养殖禽、畜、鱼类过程中病害多发的原因。人类为了避免养殖业病害，只能在品种、疫苗、药物上下功夫来与病虫害抗争，这又导致饲料中的药物过量性污染，更严重的是养殖业产品品质日益下降而农残日益増加。鲜有从优质光生态条件下的微生物活动角度去应对此类问题者。七年多来，在全国不同地域、不同品种的鱼池、鸡舍、猪圈等场合用上述专利技术生产的调光膜进行优质光生态条件下的微生物处理试验，家畜、家禽及鱼类的对比试验中，发病率降低一半以上。水资源短缺和水污染现象日益严重的事实决定了污水处理的重要性，人类在厌氧-好氧条件下利用微生物处理污水的技术已渐趋成熟，所面临的难题主要是处理过程耗时过长而处理所形成污泥量过大导致污水处理能力有限且成本过高。而在优质光生态条件下进行污水处理，可以省却厌氧处理工艺并大大降低污泥产率而使成本大大降低，所产生的中水水质显著提高。这些事实都说明开发应用优质光生态环境具有极大的科研意义和实践意义。
发明内容
ー种薄膜与非膜调光系统，其特征是将ニこ苯こ烯基双联苯等高效调光剂溶入不同的树脂制成调光塑料，再加工成塑料调光薄膜或塑料调光网，或制成分散质直径为IOOnm 150nm调光塑料颗粒的气相、液相和固相分散系，应用于大田作物的栽培、水产品、家禽、家畜、家庭宠物的养殖，城市污水的处理，太阳能发电，建筑物透明玻璃的遮阳，以及高透光遮阳伞的制作。上述非膜调光系统应用于大田作物栽培，其特征是在作物上空悬盖塑料调光网，或用塑料调光网代替传统地膜覆盖于土壌表面；应用于养殖业及污水处理，其特征是在水池、笼舍上方悬盖塑料调光网，或在笼舍、水体的恰当位置放置气相、液相或固相调光分散系；上述塑料调光薄膜应用于太阳能发电、建筑物透明玻璃遮阳以及高透光太阳伞制作，其特征是将塑料调光薄膜覆盖于太阳能电池表面与建筑物透明玻璃表面或复合玻璃夹层，或用于遮阳伞伞面。上述调光塑料的制备方法，是根据不同的光生态环境的需求，对专利号为 ZL200610080746. 6的发明专利中权カ要求I所述的调光剂的组分进行适当调整，经纳米化处理后熔入PE、MBS、MMA、PA、SMC、TPU等树脂中，用吹塑或压延等方法制成调光薄膜或调光塑料网，调光塑料粉碎成直径为IOOnm 150nm的颗粒，加入到气体、液体、固体分散剂中，制成气相、液相、固相的调光分散系。几千万年前，地球上繁茂、巨大的植物养育了体型巨大、数量巨大的大型动物，而大型动物长年暴露在太阳光下仍能生生不息，说明那时候的光合作用速率极高而太阳光对动物的负面作用极小，这与现今几乎相同的温湿度条件而更高的土壌肥力条件下低矮的植物，以及人类多发的皮癌形成了极大的反差，造成这种反差的最主要原因是光生态环境的恶化。人类目前的认知水平与技术手段还无法精确描述几千万年前的光环境，但是有ー个显著事实可以支持上述逻辑推断第438742号发明专利中所述的调光膜，是在塑料树脂链中分怖了若干调光深势阱，在自然太阳光激发下，调光膜产生的发射光，其发射方式和运动形态与自然光之间仅有3% 20%的差异，就产生了消除作物光补偿点与光饱和点的直接效果，其外显效果是同比品质、产量极显著提高，抗病虫害能力显著增强，作物生长期可调控，农产品农药残留极显著消減，贮存期显著延长，膜下土壤显著良性修复等，其中许多现象，光学、农学、植物生理学和医学专家都无法解释，例如调光膜下的茶叶极长时间处于50°C 60°C的气温环境下照样生长且产量、品质不减反增，调光膜下的食用菌在高光强下照样生长且品质、产量更优，用调光膜制成遮阳伞，伞下照度超过95%，皮肤长时间暴露却晒不黑等。这些事实也证明了光生态技术对生产和生活的重要意义。本发明所述的调光概念，应界定为调节太阳光的发射方式与运动形态以获取优越的太阳光质。由于目前的光学检测手段还无法測量光量子的具体运动形态，所以对调光的描述只能依据在荧光分光光度机中，用代表紫外光的350nm和代表黄绿光的550nm的激发光照射调光系统并測定其发射谱，发射谱的峰域、峰值、面积均应接近或高于附图所示。也就是说，如果对某调光系统用荧光分光光度计进行上述测试，所得到的发射光谱与附图吻合，那么在自然太阳光下，该调光系统就能形成优质光生态环境。优质光生态环境应用于作物栽培，可以大幅度提高光合作用速率，使该环境下的土壌微生物加速良性繁衍，并使作物体内的有益微生物和生物酶水平大幅提升，由此产生调光环境下农产品品质及抗病虫害能力显著提高，消除农产品和土壌中农药残留并修复土壌的效果。优质光生态环境应用于养殖业，可以显著提高生物体内光信息传递水平，培育环境中的有益微生物，由此产生消除养殖环境中的异味及病害，取得养殖产品品质产量显著提高以及病虫害显著降低的效果。与其它遮阳膜不同，调光薄膜加贴于建筑物透明玻璃上，尤其是西晒的玻璃上，或制成太阳伞，对室内或伞下的光強度几乎不产生影响，却因为膜内或伞下太阳光质的改变而消除了太阳光的灼晒感，长时间暴露于调光薄膜下的太阳光里皮肤不会被晒黑，这就形成真正的节能环保环境。调光薄膜覆盖于多晶硅或非晶硅等光电池或光电管表面，可以使电池在阴雨天或光强较弱的环境下照常发电。传统的食用菌栽培，在形成线状体前必须严格避光，但在调光薄膜下，90 %的照度对食用菌栽培有益无害，其节能环保意义也十分重大。调光薄膜应用于种植业，必须有棚架或温室框架等设施作基础，这对调光薄膜应用于更广泛的大田栽培是ー个制约，本发明所述的调光网及调光系统可以较好地解决这ー制約。调光网不仅可以造就优良的光生态环境，还能起到防虫作用。用调光网代替传统地 膜，既可以营造优质光生态环境，还能防治保护地的白色污染，还能解决花生类作物生长中刺不透地膜而造成的死棵等问题。大田作物、鱼塘、虾池等露天种、养殖，可以低成本地使用调光网来构建优质光生态环境。办公室、居家、笼舍则可以使用调光系统如固相的调光墙面来获得优质光生态环境。
附图为调光系统在荧光分光光度计中，以350nm紫外光和550nm绿光为激发光所获得的标准发射光谱。实施例一在生菜种植区选取同位置、同等肥力的土地共467m2xl0块分成东西两区各5块，同品种、同等管理条件下，同时育苗，同一天定植。移栽前西区上方2米高度悬盖调光网形成简易棚室。45天后成熟并逐片采摘，调光区生菜的可溶糖、VC、氨基酸比对比区分别高出
产量高出70%。45天后对比区生菜开始纤维化且味道若变苦开始腐烂，调光区生菜继续生长至90天依然鲜嫩可ロ。同等条件下，试验区所生产的生菜的货架期为对比区的3倍以上。实施例ニ用21个办公室、家庭居室的金鱼缸进行试验,一半的鱼缸朝阳面及底面玻璃上加贴调光薄膜，另一半则覆盖调光网，其抽滤、喂食仍延续原有方式。试验期一年中，所有鱼缸均未换用新水，也未使用任何食盐、抗菌素或清水剂，仅仅在水位蒸发下降后偶尔补充，水质持续清澈无腥臭味。饲养金鱼共123尾，一年存活119尾，死亡的4尾疑似衰老性死亡。实施例三在同一肉食鸡场取两个相邻鸡舍，其鸡苗、鸡饲料、疫苗、日常管理均一致，鸡舍均为半透光型。试验鸡舍门、窗及鸡笼均覆盖调光网，粪槽两侧放置液相调光系统，对比鸡舍維持原状态。试验期为ー个养殖周期45天，对比鸡舍病死率17%，试验鸡舍病死率为0，且试验鸡舍内鸡粪腐臭味极显著低于对比鸡舍。养殖期结束，同比出鸡重量，试验鸡舍高出对比鸡舍23 %，且鸡肉肉质明显优于对比鸡舍所产肉鸡。
实施例四在烟叶种植区选土质相同的相邻烟田400亩，其中200亩覆盖调光网作为试验田，另200亩覆盖传统双零五地膜作为对比田。在种植品种、施肥、田间管理相同的条件下试验ー个种植季，试验期内15cm 土层地温测试，试验田较对比田高O. 3°C O. 7°C,生长期性状的最显著区别是对比田畑苗底叶与第二叶均枯死，而试验田畑苗底叶及第ニ叶均旺盛生长。收获后分别进入烤箱，试验田干叶总产量高出对比田50%以上，其各类烤烟品质比对比田均高出ー级以上。实施例五在西南茶叶种植区选择相邻同品种茶园共80亩，其茶苗树龄均为5年，土壤均为白垩泥炭性土质，土层厚度均在50cm上下。在其中40亩地表及上方悬盖调光网作试验田，另40亩作对比田，均采取同等管理方式。试验田初采期2月12日，对比田初采期3月17日，明前茶产量，试验田是对比田的277%，茶叶有效成分化验，试验田茶叶氨基酸、茶多酚·的含量分别为对比田的169%和123%，其夏茶更是消除了对比田茶叶的那种苦涩味，变得醇香甘冽，产量提高100%以上。
权利要求
1.ー种薄膜与非膜调光系统，其特征是将ニこ苯こ烯基双联苯等高效调光剂溶入不同的树脂制成调光塑料，再加工成塑料调光薄膜或塑料调光网，或制成分散质直径为IOOnm 150nm调光塑料颗粒的气相、液相和固相分散系，应用于大田作物的栽培、水产品、家禽、家畜、家庭宠物的养殖，城市污水的处理，建筑物透明玻璃的遮阳，以及高透光遮阳伞的制作。
2.权利要求I所述的非膜调光系统应用于大田作物的栽培，其特征是在作物上空悬盖塑料调光网或用塑料调光网代替传统地膜覆盖于土壌表面；应用于养殖业及污水处理，其特征是在水池、笼舍上方悬盖塑料调光网或在水体、笼舍的恰当位置放置气相、液相或固相调光分散系；所述调光薄膜应用于太阳能发电、建筑物透明玻璃遮阳以及高透光遮阳伞制作，其特征是将塑料调光薄膜覆盖于太阳能电池表面与建筑物透明玻璃表面或复合玻璃夹层，或用于遮阳伞伞面。
3.权利要求I所述的调光塑料的制备方法，是根据不同的光生态环境的需求，对专利号为ZL200610080746. 6的发明专利中权利要求I所述的调光剂的组成进行适当调整，经纳米化处理后熔入PE、MBS、MMA、PA、SMC、TPU等树脂中，用吹塑或压延等方法制成调光薄膜或调光塑料网，调光塑料粉碎成直径为IOOnm 150nm的颗粒，加入到气体、液体、固体分散剂中，制成气相、液相和固相的调光分散系。
全文摘要
本发明公开了一种薄膜与非膜调光系统调节太阳光的发射方式与运动形态以获取更优越的太阳光质的应用技术，本技术可以在大田种植、宠物家禽家畜养殖、水产养殖、污水处理、太阳能发电、建筑物透明玻璃窗贴及太阳伞制作等方面得到广泛应用。
文档编号C08L77/00GK102838794SQ201110172370
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者林敬文 申请人:林敬文