日本聚烯烴五層共擠防老化防流滴防霧涂覆棚膜

收 稿日期 ：2012-06-25新 產(chǎn) 品日本聚烯烴五層共擠防老化防流滴防霧涂覆棚膜周大綱1,2許乾慰2,3（1.中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料上海公司 , 上海 , 200070；2.先進土木工程材料教育部重點實驗室 ， 上海 ,200092；3. 同濟大學材料科學與工程學院 ， 上海 , 200092）日本希愛化成股份有限公司 （C.I.KASEICO.,LTD.）的聚烯烴五層共擠防老化防流滴防霧涂覆大棚膜（以下簡稱農(nóng)用 PO涂覆膜 ）， 即金裕農(nóng)牌農(nóng)用聚烯烴 (PO)涂覆膜 。該膜具有持久的防老化防流滴防霧等性能 ，是當今世界技術最先進的一種棚膜 。1 關鍵技術1.1 樹脂選定技術為了滿足農(nóng)用 PO涂覆膜的使用性能要求 （即 ：強度 、柔軟性 、保溫性 、透明性 、尺寸穩(wěn)定性 、加工穩(wěn)定性 、其他性能等 ），采用了乙烯 -醋酸乙烯共聚物 （EVA）、線性低密度聚乙烯 （LLDPE）、高壓聚乙烯 （LDPE）、茂金屬線性低密度聚乙烯 （mLLDPE）、其他等樹脂 。 由于專有技術保護 ，對五層膜結構的具體采用樹脂及比例未能夠獲得公開 。1.2 功能性配方技術為了滿足農(nóng)用 PO 涂覆膜的功能性要求 （即 ：防老化性 、保溫性 、防流滴性 、防霧性 、其他性能等 ），采用了受阻胺 （HALS）光穩(wěn)定劑 、紫外線吸收劑 、抗氧劑 ；紅外線吸收劑 ；涂覆特殊添加劑 ；特殊界面活性劑等 。 由于專有技術保護 ，對五層膜結構加一層涂覆層的具體采用添加劑的名稱及比例未能夠獲得公開 。1.3 持久性的防霧效果原理圖 1 中 A 表示防流滴劑溶解出水膜后 ， 防流滴劑的疏水基排列于水膜上 。 水蒸氣被疏水基所排斥 ，不能被吸收從而形成霧氣 。圖 1 中 B 表示溶解于水膜的防流滴劑的疏水基和防霧劑相配合 ， 使得疏水基不會排列于水膜表面 ，這讓水蒸氣很容易被水膜吸收 ，從而達到防霧效果 。2 產(chǎn)品制造2.1 產(chǎn)品制造工藝過程圖 2 表示農(nóng)用 PO 涂覆膜制造工藝過程是 ：將樹脂原料放到氣力輸料系統(tǒng)平臺上 ， 然后自動將原料吸入到貯存罐內(nèi) 。 有五個罐 ，可貯存五種樹脂原料 。 當生產(chǎn)產(chǎn)品時 ，通過原料輸送系統(tǒng) ，原料進入自動計量系統(tǒng)和原輔料混合系統(tǒng) ， 使混合好的料各自進入各自的擠出機 （共五臺擠出機 ），每臺擠出機供獨立一層吹膜層 ， 可以吹塑五層共擠薄膜 （產(chǎn)品最大幅寬 10 m，折徑 5 m）。 吹膜系統(tǒng)是擠出機主機整體旋轉 ，而模頭不旋轉 （固定 ）。 產(chǎn)品每層厚度控制由自動控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié) 。吹塑好的薄膜 （對折 ）進入涂覆系統(tǒng) ，并進行雙面同時涂覆 （溶劑型 /印刷方式 ），最大折徑 5 m。涂覆后經(jīng)干燥的農(nóng)用 PO 涂覆膜進入自動計量收卷系統(tǒng) ，并定量收卷成產(chǎn)品 。 對于固定長度的產(chǎn)品（如 300 m/卷 ）直接進入自動包裝系統(tǒng) ，進行兩端自動包裝 ，并自動輸送到運輸平臺 。 然后轉運到成AB圖 1 持久性的防霧效果原理圖doi： 10.3969/j.issn.1672-6294.2012.05.011塑料助劑 2012 年第 5 期 （總第 95 期 ）44品 倉庫 。對于需要分切或拼接等的產(chǎn)品 ， 將整卷膜輸送到后加工車間 ，根據(jù)客戶需要的尺寸進行加工 ，并進行裝紙箱等 ，形成最終使用產(chǎn)品 。2.2 產(chǎn)品后加工過程對于整卷膜發(fā)運到銷售地時 ，銷售商根據(jù)客戶需要的尺寸要就地進行裁剪 、翻邊和拼接等加工 ，最后達到使用產(chǎn)品 。3 產(chǎn)品性能3.1 產(chǎn)品規(guī)格農(nóng)用 PO 涂覆膜在中國銷售的商標是金裕農(nóng)牌 。 都是五層 （獨立層 ）共擠加一層涂覆膜 ，具有防老化 、防流滴 、防霧 、保溫 、透明 、高強度等功能 。 產(chǎn)品規(guī)格見表 1 所示 。3.2 產(chǎn)品功能性3.2.1 防老化 、防流滴 、防霧性能產(chǎn)品名稱 Tekinashi 5， 膜厚度 0.15 mm 的農(nóng)用 PO 涂覆膜 ，在日本北海道使用 5 年后 ，無破損 、無品質(zhì)劣化 ，防流滴 、防霧性還良好 。3.2.2 保溫性能保溫指數(shù)是指從分光透過性的角度 ， 將紅外線吸收能數(shù)值化 。 農(nóng)用 PO膜分為 4個等級 ，見表 2。產(chǎn)品名稱 Coating 5+1，膜厚度 0.10 mm 的農(nóng)用PO 涂覆膜達到 EE 級 ，即達到最高級保溫效果 。3.2.3 透明性能產(chǎn)品名稱 Coating 5+1， 膜厚度 0.10 mm 的農(nóng)用 PO 涂覆膜透明性能 ，見表 3 所示 。 從表 3 中還可以看出農(nóng)用 PO 涂覆型膜透明性要好于農(nóng)用 PO添加型膜 。3.2.4 撕裂強度農(nóng)用 PO 涂覆膜的撕裂強度 ，見表 4 所示 。 從表4 中可以看出農(nóng)用 PO 涂覆膜有很好的撕裂強度 。4 產(chǎn)品應用4.1 在中國的應用情況日本希愛化成股份有限公司的金裕農(nóng)牌農(nóng)用PO 涂覆膜 2010 年進入中國市場 ， 進行了大量的試驗應用 （上海 、北京 、山東 、遼寧等地 ）。直到 2012年才形成大批量銷售使用 。 金裕農(nóng)牌 3 種厚度規(guī)格 （0.075 mm；0.10 mm；0.15 mm） 都己應用到育苗 、蔬菜 、花卉等大棚上 ，已獲得很好的效果 。4.2 產(chǎn)品使用注意事項為了確保農(nóng)用 PO 涂覆膜的涂覆面 （即防流滴防霧層 ）在內(nèi)側 ，正確的蓋膜方法是 ：以在大棚外側正確讀出農(nóng)膜上印刷的藍色文字 ，覆蓋大棚 。膜與膜之間拼接不能在涂覆面上 ，否則拼接不牢 ，也會影響農(nóng)用 PO 涂覆膜的防流滴防霧性能 。表 3 農(nóng)用 PO 膜的透明性能產(chǎn) 品 名 稱膜厚度 /mm霧值 /%農(nóng)用 PO 涂覆型膜 （Coating 5+1） 0.10 10.5農(nóng)用 PO 添加型膜 （Sky Coat 5） 0.10 16.0樹脂原料氣力輸料系統(tǒng) 原料貯存罐 （5 個罐 ）原料輸送系統(tǒng) 自動計量系統(tǒng)原輔料混合系統(tǒng) 五 層 共 擠 吹 膜 系 統(tǒng)（五臺擠出機 ， 主機旋轉 ，模頭不轉 ）自動控制系統(tǒng) 涂覆系統(tǒng) （溶劑型 /印刷方式 ）自動計量收卷系統(tǒng) 自動包裝系統(tǒng)圖 2 農(nóng)用 PO 涂覆膜制造工藝過程表 1 農(nóng)用 PO 涂覆膜的規(guī)格產(chǎn)品名稱 級 別 膜厚度 /mm 幅寬 /m使用年限 /年Coating 5+1 通用級 0.075 10 12Coating 5+1 通用級 0.10 10 23Tekinashi 5 最高級 0.15 10 45注 ：日本普通溫室使用的情況 （使用年限根據(jù)氣候 ，溫室環(huán)境 ，蓋膜狀態(tài)等不同而有所變化 ）。表 2 農(nóng)用 PO 膜的保溫指數(shù)等級保溫指數(shù) /% 40 以下 4065 6575 75 以上等 級 D M E EE表 4 農(nóng)用 PO 涂覆膜的撕裂強度產(chǎn) 品 名 稱 膜厚度 /mm 撕裂強度 /NCoating 5+1 0.10 14.0Tekinashi 5 0.15 20.5周大綱 ，等 . 日本聚烯烴五層共擠防老化防流滴防霧涂覆棚膜第 5 期 45