專利名稱：高光效農(nóng)用熒光塑料薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種農(nóng)用塑料薄膜及這種薄膜的生產(chǎn)方法。具體地說是為蔬菜生產(chǎn)、水稻育種、花卉栽培、苗木培育、人參栽培等各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供一種高光效的農(nóng)用熒火塑料薄膜及其制備工藝。
目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的農(nóng)用塑料薄膜主要由樹脂、增塑劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑，著色劑等添加劑組成。這些添加劑是用于改善塑料的加工性、機械強度和抗老化特性。這些薄膜主要用來進行封閉作物大棚起到透光、保溫的作用。設(shè)計、生產(chǎn)這種膜未考慮到作物的光生理特性，未注意透過光質(zhì)的改善。葉片是植物的光合作用器官，太陽光通過植物葉片的表皮層與空氣之間的界面入射進葉片中的葉綠體上，對植物自身生長有作用的光被光合色素吸收掉，進行光合作用反應(yīng)。光作用或有傷害作用的太陽光被反身、透射掉。不同的植物，其葉片結(jié)構(gòu)與光合色素的含量均不同，因此其光合作用所吸收的光譜即作用光譜不同。上述農(nóng)膜未考慮栽培作物的光生理特性，其透射光譜與作物的作用光譜不一致，影響了光合效率，進而影響了作物的生長勢，降低了對病害的抵抗能力，使之質(zhì)量惡化產(chǎn)量下降。
本發(fā)明的目的是為克服上述農(nóng)膜存在的缺點，提供一種能使農(nóng)作物高效利用太陽光的農(nóng)用熒光塑料薄膜，這種膜具有很好的耐候、耐光和抗老化性能。它用于覆蓋薄膜，可提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。此外，該膜可將寬范圍內(nèi)的短波長光變?yōu)槟程囟ㄩL波長光，亦可應(yīng)用于光化學(xué)、太陽能利用等各方面使用。
本發(fā)明的熒火塑料薄膜是根據(jù)作物生理性質(zhì)，把對作物生長有害的光和無用的光變換為對作物生長起作用的光，使其輻射光譜(透射光譜與熒光光譜的疊加)與作物的作用光譜一致，可高效地利用太陽能。這種光頻率變換是通過在普通農(nóng)用塑料薄膜中添加不同著色劑和熒光劑來實現(xiàn)的。普通的農(nóng)用塑料薄膜為改進其使用性能可添加熱穩(wěn)定劑，阻燃劑，增塑劑，抗氧劑，光穩(wěn)定劑或著色劑等各種添加劑，本發(fā)明熒光塑料薄膜的特征在于它添加了一定量的著色劑和熒光劑。
作為塑料薄膜的主要成份高分子聚合物應(yīng)選取在400～700μm光譜區(qū)有較好透明度，溶解度高的熱塑性軟質(zhì)樹脂，例如ABS，聚乙烯，聚氯乙烯或聚苯乙烯樹脂。
著色劑應(yīng)選取分散性好，耐光性好，熱穩(wěn)定性好，遮染力強，吸收紫外光能力強的無機或有機顏料。要求其反射光譜同被栽培作物葉片的反射光譜一致，對作物的作用光譜透過率要高。例如可從無機顏料鈦白粉，鉻黃、鈷蘭、鉻綠等，有機顏料聯(lián)苯胺黃，永固黃，永固橙，酞菁蘭，酞菁綠等酞菁類，色淀類等顏料中選一種或幾種混合物。著色劑的用量不宜過高，否則會降低膜的透光率，通常其用量為總重量的0.01～4%，較佳的用量為總重量的0.02～2%。
熒光劑要選取溶解度好的有機還原染料，如蒽醌，硫靛，溴靛，士林類等含羧基有機還原染料中一種或幾種，熒光劑的用量不宜過多，只有低濃度溶解于試劑或樹脂中時才能產(chǎn)生熒光。其用量為總重量的0.001～0.5%為宜，較佳的用量為總重量的0.005～0.2%。通常情況下還原染料均可作為本發(fā)明的塑料薄膜中使用的熒光劑，如還原紅，還原黃，還原綠，還原蘭，還原柴等。同時，使用以上熒光劑還可再添加熒火增白劑，熒光黃，玫瑰紅或甲甲蘭等熒火顏料。由于著色劑和熒光劑均有很好的紫外光吸收能力，因此提高了熒光顏料的耐光性質(zhì)。另外，在選擇各種熒光劑混合使用時，要求其中一種熒光劑的激發(fā)光譜同著色劑的反射光譜至少有部分重疊，其熒光光譜同另一種熒光劑的激發(fā)光譜至少有部分重疊，如此接力傳遞，最后輻射出的光譜要同農(nóng)作物葉片的吸收光譜一致。
本發(fā)明高效農(nóng)用熒光塑料薄膜的制備工藝可采用普通塑料薄膜的制備工藝方法，但在原料配制前要先采用干法或濕法將熒光劑制成予分散顏料(加入溶劑或填料)，再將予分散顏料與熱塑性能樹脂顆粒或粉末充分混合均勻，然后加入著色劑和其它添加劑如，填充劑，熱穩(wěn)定劑，光穩(wěn)定劑，抗氧劑，阻燃劑，抗靜電劑，防霧劑，增強劑，增塑劑，潤滑劑等各種添加劑混合均勻配制成物料。可采用壓延成型、溶融擠出、吹塑等工藝方法制成厚度為40～100μm的簿膜。需要增加膜的厚度時，要適當減少熒光劑的用量以減少熒光的再吸收損失。下面通過實例對本發(fā)明的內(nèi)容給予進一步的說明。
實例1、熒光塑料薄膜制備1按下列重量稱取各種物質(zhì)1、高壓聚乙烯顆粒1000Kg;2、予分散還原紫0.5Kg;3、酞菁綠0.6Kg;4、雙鎳光穩(wěn)定劑2Kg;5、白油1.6Kg。其中予分散還原紫是將還原紫染料按1∶10加入化石粉或白油(采用干法或濕法)充分均勻制成，然后按上順序?qū)⒏邏壕垡蚁╊w粒與各種添加劑混合均勻。于200℃溶融，吹塑成型，制成80μm厚的熒光薄膜1。
比較例1、普通塑料薄膜制備所選用物質(zhì)及重量同實例1，只是不加熒光劑(還原紫)，按實例1制備方法制得普通薄膜1。
實例2、熒光塑料薄膜使用性能利用實例1及比較例1制備的熒光薄膜1及普通薄膜1進行棚膜人參栽培對比實驗，在完全相同的條件下，采用熒光薄膜1與普通薄膜1比較早出苗5-7天，出苗率提高了15.5%，保苗率提高了9.5%，生長勢強(見表1)，病害指數(shù)下降了18.28%，枯萎期晚10～15天，產(chǎn)量每年可增產(chǎn)15.1～20.5%人參，總皂甙含量提高了23.8%，莖葉總皂甙含量提高了35.5%。
表1 六年棚膜人參生長勢比較
實例3、熒光塑料薄膜制備2按下列重量稱取各種物質(zhì)1、聚氯乙烯，1000Kg;2、預(yù)分散還原紫0.5Kg;3、預(yù)分散香豆素0.2Kg;4、酞菁綠0.6Kg;5、雙鎳光穩(wěn)定劑2Kg;6、白油1.6Kg。制膜工藝同實例1。此種熒光塑料薄膜可適用于種植大棚菠菜，韭菜等葉菜的生產(chǎn)，可比普通塑料薄膜增產(chǎn)15～25%。
實例4、熒光塑薄膜制備3按下列重量稱取各種物質(zhì)1，聚苯乙烯1000Kg;2、預(yù)分散還原紅0.5Kg;3、酞菁綠0.6Kg;4、雙鎳光穩(wěn)定劑2Kg;5、白油1.6Kg。制膜工藝同實例1。此種熒光薄膜可適用于種植大棚西紅柿，黃瓜等果菜的生產(chǎn)，可比普通塑料薄膜增產(chǎn)15～20%。
實例5、熒光塑薄膜制備4所選用物質(zhì)同實例3，但不加予分散香豆素，按實例1方法制備熒光塑料薄膜4。這種薄膜4可適于棚膜水稻育秧，可比普通塑料薄膜棚膜育秧早出苗4～7天。
權(quán)利要求
1.一種可添加熱穩(wěn)定劑，阻燃劑，增塑劑，抗氧化劑，光穩(wěn)定劑或著色劑等各種添加劑的農(nóng)用熒光塑料薄膜，其特征在于所用的著色劑應(yīng)采用無機顏料，如鈦白粉，鉻黃，鈷蘭，鉻綠等及有機顏料，如聯(lián)苯胺黃，永固黃，永固橙，酞菁蘭，酞菁綠等酞菁類，色淀類等顏料中一種或幾種混合物；且加有熒光劑，所用熒光劑可采用蒽醌，硫靛，溴靛，士林類等含羧基有機還原染料中的一種或幾種混合物；著色劑的用量為總重量的0.01～4%；熒光劑的用量為總重量的0.001～0.5%。
2.按照權(quán)利要求1所述的農(nóng)用熒光塑料薄膜，其特征在于所采用的著色劑的較佳用量為總重量的0.02～2%;熒光劑的較佳用量為總重量的0.005～0.2%。
3.按照權(quán)利要求1所述的農(nóng)用熒光塑料薄膜，其特征在于塑料原料可采用ABS、聚乙烯、聚氯乙烯或聚苯乙烯等熱塑性樹脂。
4.按照權(quán)利要求1所述的農(nóng)用塑料薄膜，其特征在于有機還原染料可采用還原紅，還原黃，還原綠，還原蘭或還原紫等染料。
5.按照權(quán)利要求1所述的農(nóng)用熒光塑料薄膜，其特征在于添加劑中還可以加入熒光顏料，例如熒光增白劑，熒光黃，玫瑰紅或甲甲蘭。
6.一種按照權(quán)利要求1所述的農(nóng)用熒光塑料薄膜的制備方法，是采用普通薄膜制備工藝，其特征在于首先要采用干法或濕法將熒光劑制成予分散顏料，與熱塑性樹脂的顆粒或粉末充分混合均勻后，加入著色劑及其它添加劑混合均勻，然后再按已知塑料薄膜制備工藝加工。
全文摘要
一種高光效農(nóng)用熒光塑料薄膜是在普通塑料薄膜中添加少量的著色劑(無機或有機顏料)和熒光劑(含羧基有機還原染料)制備而成的。使用這種薄膜作棚膜和覆蓋薄膜能使農(nóng)作物高效利用太陽光，可明顯提高作物產(chǎn)量(蔬菜可增產(chǎn)15～25％，棚膜人參可增產(chǎn)15～20％水稻育苗可早出苗4～7天)和質(zhì)量。
文檔編號C08J5/18GK1066857SQ9110611
公開日1992年12月9日 申請日期1991年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月15日
發(fā)明者孟繼武 申請人:孟繼武