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納米改性多功能溫室棚膜新技術(shù)
瀏覽次數(shù)：22197 時(shí)間：2016-04-17
溫室大棚是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要設(shè)施之一，它改變了傳統(tǒng)種植方法對(duì)自然條件的依賴。有效地提高了單位面積上作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，相對(duì)降低了生產(chǎn)成本。因此溫室大棚種植技術(shù)在農(nóng)業(yè)和種植業(yè)中正在逐步取代傳統(tǒng)種植技術(shù)而被人們所接受，據(jù)統(tǒng)計(jì)目前我國(guó)棚膜覆蓋面積約160多萬(wàn)公頃，各種棚膜年使用量約150萬(wàn)噸，年更新需求量約70萬(wàn)噸，并呈逐年遞增趨勢(shì)。已形成了一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。塑料薄膜是目前世界各國(guó)用于溫室大棚的主要覆蓋材料，通過(guò)研究和實(shí)踐證明，在其它種植條件不變的情況下，塑料薄膜的功能直接決定了作物的好壞。因此發(fā)達(dá)國(guó)家都非常重視功能薄膜的研究，日本和以色列尤為突出?？茖W(xué)家通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)植物生長(zhǎng)最理想的環(huán)境是除了合理的水、肥以外還需要以下幾個(gè)條件：
1.充足的可見(jiàn)光（波長(zhǎng)為400---800納米）均勻照射；
2.在植物的生長(zhǎng)期內(nèi)有效地濾除光線中385納米以下波長(zhǎng)的紫外線，濾除紫外線后植物生長(zhǎng)得更好。（但茄子、草莓例外，它們需要較多紫外線色澤才會(huì)更鮮艷；
3.有較多的7---12微米波長(zhǎng)的遠(yuǎn)紅外線照射。保持溫室內(nèi)有適合不同植物的不同溫度。因此這也是衡量溫室大棚優(yōu)劣的重要指標(biāo)。
溫室大棚由于棚膜的隔絕，人為造成大棚內(nèi)外溫度和濕度的差別，必然產(chǎn)生在溫濕度較高的大棚內(nèi)的棚膜面出現(xiàn)水滴凝聚和棚內(nèi)產(chǎn)生霧的現(xiàn)象。發(fā)達(dá)國(guó)家由于溫室大棚的智能系統(tǒng)完備，可通過(guò)人工加熱升溫和通風(fēng)來(lái)解決流滴和霧的問(wèn)題。我國(guó)由于經(jīng)濟(jì)的原因，絕大多數(shù)溫室大棚仍需要依賴陽(yáng)光的能量來(lái)自然升溫。由于停留在薄膜內(nèi)面的水滴和棚內(nèi)的霧會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)光的能量被反射而造成棚內(nèi)溫度上升緩慢和植物葉面長(zhǎng)時(shí)間不干燥，容易發(fā)生冷害或病蟲(chóng)害。這種情況特別是在我國(guó)北方和南方的部分較冷地區(qū)容易發(fā)生。因此結(jié)合我國(guó)的情況，對(duì)溫室覆蓋用的材料應(yīng)該具有以下功能特點(diǎn)：南方溫度較高和光照較強(qiáng)的地區(qū)應(yīng)具有使用壽命長(zhǎng)，能濾除光線中385納米以下波長(zhǎng)紫外線，有流滴功能的散射光型薄膜。北方及南方較冷和日溫差較大地區(qū)應(yīng)具有使用壽命長(zhǎng)，能濾除光線中385納米以下波長(zhǎng)紫外線，阻隔7---12微米波長(zhǎng)范圍紅外線，有流滴功能和優(yōu)良消霧功能的直射光型薄膜。
溫室大棚的棚膜都是用塑料熔化后經(jīng)過(guò)吹塑或壓延工藝加工而成，我國(guó)目前溫室覆蓋用的棚膜主要是聚乙烯薄膜（PE膜）和聚氯乙烯薄膜（PVC膜），在PE膜中如果EVA塑料的含量達(dá)到5%以上時(shí)，這種PE膜也叫EVA膜，其特點(diǎn)是保溫性能較好。溫室大棚的薄膜的濾除紫外線功能，流滴功能，消霧功能，都是通過(guò)在塑料中加入化學(xué)的有機(jī)功能助劑如紫外線吸收劑，流滴劑，消霧劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但由于這些功能助劑本身是人工合成的有機(jī)物，受到紫外線照射后會(huì)被分解，逐漸喪失功能，其分解產(chǎn)物還會(huì)加快薄膜的老化。另外有機(jī)助劑在薄膜中還會(huì)逐漸向表面遷移，而遷移到薄膜表面的有機(jī)助劑會(huì)粘附灰塵，造成透明度和透光率迅速下降。因此這種添加有機(jī)功能助劑生產(chǎn)出的功能棚膜剛扣棚的時(shí)候功能好、透明度、透光率高，一旦使用后功能下降快，而到使用壽命的中后期功能幾乎消失，表現(xiàn)為薄膜變黃變脆，表面吸附灰塵無(wú)法清洗干凈，透明度越來(lái)越差，透光率下降，流滴、消霧功能喪失。目前厚度為0.08mm的PE膜、EVA膜只能使用8---12個(gè)月就充分說(shuō)明了這一點(diǎn)。特別是有機(jī)紫外線吸收劑，由于存在單一的吸收峰，不可能只添加用一種就實(shí)現(xiàn)寬譜吸收紫外線，而多種配合使用又會(huì)造成添加量過(guò)大使薄膜強(qiáng)度降低和薄膜表面發(fā)粘和嚴(yán)重粘附灰塵。從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效長(zhǎng)效屏蔽紫外線的功能。我國(guó)目前多數(shù)的棚膜生產(chǎn)廠家在使用紫外線吸收劑技術(shù)上還局限于單一的通過(guò)吸收紫外線來(lái)解決紫外線對(duì)薄膜的光老化問(wèn)題，和發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)屏蔽紫外線來(lái)提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)達(dá)到生物防治作用的技術(shù)相比還有一定差距。
為了解決有機(jī)功能助劑在薄膜中存在的問(wèn)題，人們一直在嘗試用無(wú)機(jī)功能助劑來(lái)替代有機(jī)助劑。無(wú)機(jī)材料的特點(diǎn)是不會(huì)被紫外線分解，功能長(zhǎng)久。但由于普通無(wú)機(jī)材料加入薄膜后，會(huì)嚴(yán)重影響到透光使薄膜變得半透明或不透明而不能使用。直到納米技術(shù)的出現(xiàn)這一問(wèn)題才得到解決。通過(guò)納米粉體生產(chǎn)技術(shù)，可以得到比細(xì)菌還小的無(wú)機(jī)納米粒子，它們都有不影響可見(jiàn)光穿透的特點(diǎn)；同時(shí)不同材料的無(wú)機(jī)納米粒子還具有不同的特性，有的可以高效長(zhǎng)效的屏蔽紫外線，有的可以阻隔紅外線。另外納米粒子表面的缺陷具有強(qiáng)烈的吸附功能。再通過(guò)無(wú)機(jī)納米粒子的分散應(yīng)用技術(shù)將具有不同功能的無(wú)機(jī)納米粒子進(jìn)行功能組合在薄膜加工時(shí)穩(wěn)定地以納米尺度狀態(tài)分散在薄膜中，就可得到納米改性多功能棚膜。納米改性多功能棚膜與普通功能棚膜相比有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？讓我們從使用壽命、紫外線屏蔽、保溫性能、透光率、防塵功能、流滴消霧性能、生物防治性能、性能價(jià)格比、功能初始值和使用期功能平均值十方面進(jìn)行比較：
納米改性多功能棚膜：
（1）使用壽命長(zhǎng)，可耐農(nóng)藥，抗硫磺熏蒸，無(wú)硫磺熏蒸環(huán)境下，0.08mm厚PE膜使用壽命可達(dá)24個(gè)月；
（2）紫外線屏蔽功能 好，與薄膜壽命同步，不衰減；
（3）保溫功能 比相同材料的普通多功能棚膜提高20%；
（4）透光率、透明度高，下降慢，使用壽命內(nèi)不低于80—85%；
（5）防塵功能好，控制有機(jī)助劑向表面遷移，不粘附灰塵；
（6）流滴消霧性能持效期比相同普通多功能棚膜長(zhǎng)20%，可配合外噴涂的流滴消霧劑確保薄膜在使用壽命內(nèi)都有流滴消霧功能，充分發(fā)揮長(zhǎng)壽的優(yōu)勢(shì)，降低種植成本；
（7）有生物防治功能；
（8）性能價(jià)格比高；
（9）功能初始值高；
（10）使用期功能平均值下降緩慢。
普通多功能棚膜：
（1）使用壽命短，不能接觸農(nóng)藥和硫磺熏蒸，0.08mm厚PE膜使用壽命為8---12個(gè)月；
（2）使用初期好，但衰減快，中后期差；
（3）保溫功能稍差；
（4）使用初期高，下降快，中后期差；
（5）防塵功能較差，有機(jī)助劑向表面遷移量較大，粘附灰塵；
（6）流滴消霧性能持效期較短，流滴消霧功能喪失后（約3—6個(gè)月）由于薄膜老化和透光率下降較快，到12個(gè)月時(shí)已基本沒(méi)有使用價(jià)值；
（7）無(wú)生物防治功能；
（8）性能價(jià)格比低；
（9）功能初始值低；
（10）使用期功能平均值下降快。
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