發(fā)布時(shí)間:2025-05-12 01:26:43
80年代以來(lái),農(nóng)用塑料得以快速發(fā)展和普及,為高效農(nóng)業(yè)和集約化農(nóng)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了重要作用。農(nóng)用塑料包括農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)用塑料。農(nóng)用塑料制品種類繁多,本文將介紹農(nóng)用塑料薄膜與網(wǎng)袋的應(yīng)用技術(shù)。
1.農(nóng)地膜
塑料地膜能起到增溫護(hù)根、防凍、保墑、調(diào)節(jié)光照、節(jié)水、除草以及控制土壤鹽堿度的作用,進(jìn)而促進(jìn)作物早熟,提高作物質(zhì)量與產(chǎn)量。地膜品種較多,主要有普通無(wú)色透明膜、無(wú)滴膜、黑色膜、白色膜、紫色膜、綠色膜、藍(lán)色膜、紅色膜、紅外膜、轉(zhuǎn)光膜、雙色膜、銀灰色膜、鋁箔膜、有孔膜、出苗膜、除草膜、保溫膜、可降解膜及耐老化地膜等。地膜已應(yīng)用于各類農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物的栽培及早稻育秧的地面覆蓋。
1.1各類地膜的特點(diǎn)及使用
無(wú)色透明地膜透光性好,膜內(nèi)溫度高,適用于春秋兩季使用。由于膜內(nèi)溫度高,用于水稻育秧及茄子、甜椒、西瓜等喜溫作物較好,對(duì)于有些作物易導(dǎo)致發(fā)病。缺點(diǎn)是膜內(nèi)形成霧滴會(huì)影響透光,故也稱為有滴膜。
無(wú)滴膜中含有親水物質(zhì),覆蓋后膜內(nèi)表面水滴連接成水膜而沿膜流下,故稱為流滴膜。此膜透光率高,膜內(nèi)外溫差大,使用效果較普通無(wú)色透明地膜好,膜內(nèi)濕度也相對(duì)較小。
有色地膜以及紅外膜、轉(zhuǎn)光膜統(tǒng)稱為光效膜。光效膜通過選擇性透過波長(zhǎng)及能級(jí)的光線而起作用,針對(duì)性較強(qiáng),對(duì)不同作物有不同效果。
黑色地膜能防治雜草,但提高地溫較少(僅2~3℃),適用于白菜、萵苣、蘑菇、茶葉、煙草等。
白色地膜可將光反射作物葉子及果實(shí)上,有利于光合及催熟作用。綠色膜阻擋紅橙光和藍(lán)紫光,可抑制雜草生長(zhǎng)和提高某些作物的產(chǎn)量,但因抑制雜草能力不強(qiáng)而使用不多,綠色膜多用于茄子、草莓、瓜類等作物。
雙色膜通過減少透光抑制雜草及得到適宜的地溫,用于西紅柿、草莓、甜椒等作物。
紫色膜能透過紅、藍(lán)光并吸收綠光,有利作物生長(zhǎng),如用于菠菜,可提高產(chǎn)量,延長(zhǎng)上市期。藍(lán)色膜在弱光光照條件下,透光率高,強(qiáng)光照條件下透光率低,故保溫性好,用于水稻育秧、蔬菜、花生、棉花、草莓、馬鈴薯等作物可提高產(chǎn)量與質(zhì)量。
紅色膜能透過紅光與藍(lán)光,能促進(jìn)黃瓜等作物生長(zhǎng)。紅外膜中加有透紅外線助劑,增溫幅度提高20%。
轉(zhuǎn)光膜中含有轉(zhuǎn)換劑,將太陽(yáng)光中的高能短波轉(zhuǎn)換成低能量級(jí)長(zhǎng)波及中長(zhǎng)波,為作物提供適宜光照條件,促進(jìn)作物生長(zhǎng)及提高產(chǎn)量,由于成本原因,目前在我國(guó)轉(zhuǎn)光膜還未用于地膜,只用作棚膜。
銀灰色膜與鋁箔膜具有較強(qiáng)的光反射作用,能驅(qū)翅蚜,能提高地溫,能補(bǔ)充作物及果實(shí)背面光照的不足,進(jìn)而減少病毒危害、提高作物產(chǎn)量,促進(jìn)果實(shí)著色及提高果實(shí)糖份。
銀灰色膜適用于黃瓜、西紅柿、西瓜、芹菜、結(jié)球萵苣、菠菜、煙草等作物。
鋁箔膜適合高溫季節(jié)種蔬菜用,也適用于桃、蘋果、櫻桃等果樹。由于鋁箔膜成本高目前使用較少。
有孔膜上按作物栽培行距排列打有一定直徑的孔,孔徑2~10mm,試驗(yàn)表明,不同的作物要求的孔徑和孔密度不同。有孔膜一方面能保證供氧,另一方面能促進(jìn)胚根下伸,此外大孔可增大水份蒸發(fā)、降低溫度。出苗膜上按作物行距開出條狀縫,與播種位置一致,苗出土后從縫中鉆出,適用于大蒜、水稻的栽培。
除草膜除黑色地膜外,尚可將除草劑添加于膜中或涂于膜表面,除草劑緩釋到土壤中起除草作用,除草膜目前廣泛應(yīng)用于甘蔗、玉米、栽培,也可用于花生、甜椒、西紅柿,在煙草、黃瓜上不能用,炎熱天也不能用。
可降解地膜的產(chǎn)生源于消除土壤中地膜殘片造成的“白色污染”。降解地膜有生物降解型、光降解型和光/生物雙降解型三大類,目前降解地膜在各地、各類作物栽培中都有一定數(shù)量的應(yīng)用,但應(yīng)用不夠普及。降解地膜推廣困難的原因主要有兩點(diǎn),一是價(jià)格,二是現(xiàn)有技術(shù)水平制約及各地土壤、氣候、光照等條件的不同導(dǎo)致地膜降解時(shí)間不能準(zhǔn)確控制,而降解地膜技術(shù)的成熟與完善仍需經(jīng)歷相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期。
保溫地膜通過減少長(zhǎng)波紅外線透過量而起到保溫效果,在北方及冬季使用較多。
此外尚有可收集透過雨水的滲水地膜,滲水地膜有兩種,一種是具有一定孔密度(打孔)的小孔膜,另一種是具有透過選擇性的微孔膜,微孔膜可通過致孔劑或拉伸致孔,微孔膜有親水性,可透水但不透水蒸氣,微孔膜使用效果較好。使用滲水地膜可減少作物灌溉次數(shù),具有節(jié)水效果。
1.2地膜材料與產(chǎn)品
1.2.1地膜材料
近年來(lái)我國(guó)地膜材料以聚乙烯為主,另有部分聚氯乙烯及乙烯-醋酸乙烯樹脂(EVA)。聚乙烯中的高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)在地膜中均有應(yīng)用,三者由于分子結(jié)構(gòu)不同,材料特性與加工性能及產(chǎn)品性能有較大差異。HDPE分子量高,密度大,結(jié)晶度高,因而透光性差,但力學(xué)性能好,強(qiáng)度高,加工性較好,易制成微薄膜,使用溫度-30~100℃;HDPE受紫外線影響最明顯,地膜初始強(qiáng)度雖較高,但老化較快,特別是老化后橫向強(qiáng)度很低,無(wú)法回收,所以一般不用HDPE做地膜,特別是耐老化地膜不可以使用HDPE。LDPE分子量分布寬,結(jié)晶度低,因而透光性好,加工性能好,但力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)較低,使用溫度-40~80℃。LLDPE分子鏈上僅帶有短支鏈,分子量分布窄,結(jié)晶度介于LDPE和HDPE之間,力學(xué)性能好,透光性較差,加工性能比LDPE差,拉伸性較好,易制備微薄膜,抗刺穿性較好。PE地膜用樹脂的基本要求見表1,不同PE地膜耐老化性比較見表2。依據(jù)不同PE的性能及地膜使用情況對(duì)比,因地膜對(duì)透光性要求比大棚膜低,且地膜從降低成本考慮厚度一般較薄,所以LLDPE最適宜做地膜材料。LDPE也可作為地膜材料,但因耐老化性遠(yuǎn)不及LLDPE,如增加厚度則有成本問題,因LDPE有透光性好的優(yōu)點(diǎn),故作為在棚膜材料較合適。有的地膜生產(chǎn)企業(yè)結(jié)合HDPE、LDPE和LLDPE的特點(diǎn),將LDPE和LLDPE共混或?qū)⑷吖不焐a(chǎn)地膜。HDPE雖不宜用于生產(chǎn)地膜,但由于HDPE易加工成微膜,且膜初始強(qiáng)度較高,一些企業(yè)也用來(lái)加工地膜,導(dǎo)致地膜殘片無(wú)法清除,使“白色污染”加劇,并且常因老化快未能達(dá)到某些地區(qū)某些作物要求的覆蓋期限導(dǎo)致一些糾紛。表3列出了部分地膜用PE樹脂推薦牌號(hào)。
表1PE地膜用樹脂基本要求
表2PE地膜耐老化性比較
表3部分地膜用PE推薦牌號(hào)
與PE相比,PVC具有強(qiáng)度高、抗紫外性能好,耐老化、透明性好、保溫性好的優(yōu)點(diǎn),是最早的地膜用主要樹脂。由于近年來(lái)PVC價(jià)格高于PE,且PVC密度大、膜厚,用于地膜已不具備優(yōu)勢(shì)而被淘汰,但由回收PVC制得的黑色和灰色地膜仍有應(yīng)用。表4為地膜農(nóng)膜用PVC樹脂主要指標(biāo)。
EVA薄膜耐沖擊、耐老化、透光性好于PE,保溫性能良好,與無(wú)滴劑有較好的相容性,拉伸性好,易制備微膜,但因產(chǎn)量少價(jià)格高而使用較少。近年來(lái),EVA作為非PE耐老化地膜的可選材料,預(yù)計(jì)EVA地膜用量將會(huì)逐步增加,但增加速度不會(huì)太快,其中主要制約因素是EVA樹脂的價(jià)格,而EVA價(jià)格的大幅下降主要依賴于EVA生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大。EVA地膜用樹脂性能見表5。
聚丙烯(PP)比PE強(qiáng)度高,其加工性能較好,易制得微膜,但結(jié)晶度高透光性差,其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)及螺旋狀晶體導(dǎo)致其分子鏈易氧化斷裂即易老化,故一直未能在地膜上得到應(yīng)用。最近出于非PE地膜的考慮及PP易老化降解的特點(diǎn)使PP受到重視,PP可降解地膜在國(guó)外已有少量研究和試用,在國(guó)內(nèi)華北工學(xué)院正在進(jìn)行此項(xiàng)研究。
表4PVC農(nóng)膜用樹脂主要指標(biāo)
表5EVA農(nóng)膜用樹脂主要指標(biāo)
1.2.2地膜產(chǎn)品
在各類地膜中,除鋁箔反光膜及黑白雙面地膜為復(fù)合膜外,其余普通地膜及功能地膜均為單層膜.出于降低成本的考慮,國(guó)內(nèi)外地膜都在向薄型化方向發(fā)展,在我國(guó)由于用戶承受能力方面壓力較大,國(guó)產(chǎn)地膜厚度較國(guó)外的薄.地膜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范目前只有地膜或農(nóng)膜等通用標(biāo)準(zhǔn)及近年來(lái)形成的可降解地膜試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),其它專用及功能地膜尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,只在參照普通地膜標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上增加一些特征項(xiàng)目作為企業(yè)地膜產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)。表6為GB4455-84農(nóng)業(yè)用聚乙烯吹塑薄膜中的主要指標(biāo),該標(biāo)準(zhǔn)中膜厚度較厚,主要適用于育秧膜及棚膜,表7GB1375-92聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜,此標(biāo)準(zhǔn)適用于以LDPE、LLDPE、LDPE/LLDPE、LDPE/LLDPE/HDPE為主要樹脂,加少量各類助劑,用吹塑法加工而形成的PE地膜,此標(biāo)準(zhǔn)通用性較強(qiáng),可用于PE黑白雙面地膜及其它普通地膜和功能地膜.PE地膜尚有標(biāo)準(zhǔn)SG369-84(LDPE吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜)可作為參照。表8給出了軟PVC吹塑農(nóng)用薄膜(QB1257-91)的主要技術(shù)指標(biāo),該標(biāo)準(zhǔn)適用于吹塑PVC地膜,棚膜及其它用途的農(nóng)膜,PVC吹塑地膜,PVC吹塑地膜尚有SG81-75可參照。
表6農(nóng)用聚乙烯吹塑薄膜(GB4455-84)
表7聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜(GB13735-92)
我國(guó)的耐老化地膜多以70%的LLDPE(MI=1)與LDPE共混,添加0.2%的復(fù)合光穩(wěn)定劑(含受阻胺類紫外線吸收劑和猝滅劑),地膜厚8μm,初始拉伸力1.3N,使用2個(gè)月后拉伸力降為50%,碎片在1m長(zhǎng)度以上,可清除性大于80%,易于撿拾回收。地膜老化評(píng)價(jià)有塑料氙燈光源曝露試驗(yàn)方法(GB9344)、塑料自然氣候曝露試驗(yàn)方法及農(nóng)田曝曬試驗(yàn)等級(jí)評(píng)定考核法。
除草地膜對(duì)除草劑釋放濃度和釋放期有一定要求,正確的配方應(yīng)能保證釋放濃度在傷害農(nóng)作物限值以下,在釋放期間大部分時(shí)間內(nèi)釋放濃度在除草有效濃度之上。顯然內(nèi)添加式除草地膜易滿足上述要求,從提高相容性延長(zhǎng)釋放期考慮,地膜材料以EVA較好,也在PE中添加接枝改性的PE作為相容劑。除草劑常用阿特拉津、除草醚、殺草酚、撲草凈等。
表8軟PVC吹塑農(nóng)用薄膜(GB1257-91)
有色地膜材料多用PE,也有少量PVC膜,各色顏料一般以色母粒的方式加入。黑白雙面(雙層)地膜經(jīng)共擠復(fù)合吹塑而成。雙色相間帶條膜由兩臺(tái)擠出機(jī)共擠吹塑而成。轉(zhuǎn)光膜目前產(chǎn)量不大,膜材料均為聚乙烯,轉(zhuǎn)光劑以轉(zhuǎn)光劑母料的方式加入,轉(zhuǎn)光母料用量一般小于5%。
2.棚膜
棚膜覆蓋栽培技術(shù)早在50年代末期就已開始應(yīng)用。棚膜覆蓋栽培不僅能促進(jìn)作物生長(zhǎng)、早熟、增產(chǎn)、提高果蔬質(zhì)量,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了果蔬作物在寒冷季節(jié)與地區(qū)的種植,產(chǎn)生了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,得以普及應(yīng)用。近年來(lái)利用大棚冬季栽培栽培果樹技術(shù)正在逐步推廣。此外,棚膜覆蓋用于某些作物栽培,還可起到推遲成熟的作用,如玫瑰類花卉、沙漠地帶的葡萄。
塑料薄膜溫室按其面積大小及高度可分為大棚、中棚、小棚。大棚面積通常為600~1300m2,寬10~15m,長(zhǎng)40~60m;中棚面積在600m2以內(nèi),長(zhǎng)15~30m,寬5~8m;小棚結(jié)構(gòu)通常為扣畦或扣壟式,類似低隧道式,高約0.5m,寬1~1.5m,長(zhǎng)15~20m。塑料薄膜溫室按薄膜覆蓋結(jié)構(gòu)形式可分為單層結(jié)構(gòu)式、雙層結(jié)構(gòu)式、雙層膜間充氣式等多種,此外尚有介于地膜與溫室之間的浮膜式及兩邊薄膜保護(hù)式溫棚。
單層結(jié)構(gòu)式采用單層薄膜覆蓋,棚膜厚0.08~0.2mm,單層結(jié)構(gòu)式薄膜溫室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,建造費(fèi)用低,我國(guó)目前大棚中棚多采用此結(jié)構(gòu)。雙層膜棚采用雙層薄膜覆蓋,兩層膜距離一般30~50mm,因而棚內(nèi)外溫差更大,保溫性更好;薄膜常采用雙層PE膜,也可其中一層采用鍍鋁膜,采用鍍鋁膜可比雙層PE透明膜的熱損失減少65%左右,當(dāng)需要嗇光照時(shí)可卷起上層薄膜。
雙層膜間充氣式大棚采用雙層薄膜,膜間距30~50mm,膜間用鼓風(fēng)機(jī)不停地鼓入空氣,形成動(dòng)態(tài)空氣隔熱層,使大棚保溫效果更好,進(jìn)一步減少水份凝滴。雙層膜充氣大棚由于需要不間斷充氣,維持費(fèi)較高,目前在我國(guó)較少使用。但由于單層大棚在北方冬季普遍采用草簾苫蓋保溫,存在一些問題,相比之下雙層大棚及雙層充氣大棚在這方面優(yōu)勢(shì)突出,已引起重視。
浮膜覆蓋是一種低成本簡(jiǎn)易覆蓋方法,膜不用支架直接覆蓋于作物上,也能起到保溫、防風(fēng)雨霜凍、防鳥蟲危害、催長(zhǎng)早熟、延長(zhǎng)種植期的作用。浮膜一般使用一期作物,屬一次性使用,故厚度及性能要求比大棚膜低。膜厚一般0.03~0.05mm,膜材料為降低成本一般用聚乙烯,PE浮膜寬5~10m,長(zhǎng)度不限,分為有孔膜和開縫膜。有孔膜孔徑7~8mm,孔密度500、700、1000孔/m2,孔密度視不同作物和氣候條件而定,500孔/m2相當(dāng)于4%通風(fēng);有孔膜開孔目的除通風(fēng)外,還有消除霧滴和透過雨水的作用。開縫膜覆蓋于作物上,待作物生長(zhǎng)到一定高度時(shí),縫隙被撐大張開,作物上部鉆出縫隙,這種膜對(duì)土豆等作物有良好的效果,但葉片與膜接觸處會(huì)出現(xiàn)焦燒現(xiàn)象。另一類浮膜為無(wú)紡布,原料可為PE、PP、PET、PP/PA等,無(wú)紡布一般采用厚度0.025~0.12mm(17~20g/m2)規(guī)格,幅寬1.5~10m,長(zhǎng)度不限;無(wú)紡布強(qiáng)度高壽命長(zhǎng),可多次反復(fù)使用,在我國(guó)使用較少,但近年應(yīng)用增長(zhǎng)較快。
2.1各種功能棚膜的特點(diǎn)與使用
在普通透明棚膜的基礎(chǔ)上,人們開發(fā)了許多功能棚膜,進(jìn)而還有一些功能組合的多功能棚膜,現(xiàn)將單一功能棚膜介紹如下:
長(zhǎng)壽棚膜:通過優(yōu)化通用基礎(chǔ)樹脂、穩(wěn)定劑等,延長(zhǎng)了棚膜的使用壽命。日本的PVC長(zhǎng)壽膜可使用2~3年,PET膜可使用10年;法國(guó)CdF公司PE膜可使用1~2年;我國(guó)PE長(zhǎng)壽膜厚度0.05mm(用于中小棚)和0.08mm(用于大棚)膜使用壽命可達(dá)1~2年。
無(wú)滴膜:比無(wú)滴地膜要求高,無(wú)滴膜主要依靠親水的無(wú)滴劑起作用,無(wú)滴劑可內(nèi)添加于膜材料中,也可外涂于膜表面。另有一類多層共擠出復(fù)合棚膜,依靠中間樹脂的低導(dǎo)熱系數(shù)起到熱阻作用,使棚膜內(nèi)外表面能保持較大溫差從而減少棚膜內(nèi)表面霧滴的形成,此類膜有些也稱為無(wú)滴膜。近年來(lái)一些無(wú)滴膜增加了防霧功能,可有效減少或消除大棚內(nèi)霧氣,增強(qiáng)作物采光效果。
保溫膜:白天太陽(yáng)光主要以波長(zhǎng)0.3~0.7μm的波長(zhǎng)射入薄膜內(nèi),使棚內(nèi)溫度升高,土壤吸收大量熱量,空氣夜間溫度低土壤以長(zhǎng)波紅外線(5~10μm)將熱量散發(fā)出去,保溫膜的作用就是阻止夜晚遠(yuǎn)紅外輻射的透過,以保持棚內(nèi)溫度。保溫膜有利用紅外熱阻或低導(dǎo)熱系數(shù)型(單層或多層共擠復(fù)合)以及添加紅外吸收劑型,后者成本低保溫效果好。為提高保溫性能,薄膜應(yīng)控制在一定厚度。
轉(zhuǎn)光膜能將紫外光和510~560nm的可見光轉(zhuǎn)變成作物所需的光如藍(lán)光、綠光、紅光等,或能提高棚溫3~5℃,從而加速作物生長(zhǎng),提高作物產(chǎn)量質(zhì)量。各種有色膜可選擇性透過光線,適應(yīng)于不同作物。選光膜可選擇性地透過某一波段的紫外光,其余阻隔掉,這樣既不影響棚膜耐老化性能,又可為不同作物提供所需的紫外光段,有利于作物生長(zhǎng)和提高品質(zhì),此外還可防止病蟲害。
漫散射棚膜適于低緯度地區(qū)、氣溫較高季節(jié)覆蓋大棚。特點(diǎn)是早晚光照弱時(shí)透光率較高,棚內(nèi)溫度也較高;中午光照強(qiáng)時(shí)透光率降低,棚內(nèi)溫度也較低。此膜能防止高溫季節(jié)及中午棚溫過高,有利于棚內(nèi)溫度穩(wěn)定,但膜增溫效果較差,不適于覆蓋北方越冬大棚。
反光膜為雙層鍍鋁BOPET膜,幅寬500~1000mm,厚度0.02~0.03mm,對(duì)入射光具有鏡面反射效果,在日光溫室冬春果蔬生產(chǎn)及蔬菜育苗時(shí)將膜懸掛于栽培畦或苗床北側(cè),反光膜的反光效果可在一定距離內(nèi)增加光照強(qiáng)度40%,從而提高秧苗素質(zhì)和提高果蔬前期產(chǎn)量。
2.2棚膜材料與產(chǎn)品
2.2.1PVC棚膜
我國(guó)PVC棚膜應(yīng)用始于60年代,產(chǎn)品有吹塑膜(標(biāo)準(zhǔn)見GB1257-91)和壓延膜(見表9GB/T3830-94)。由于PVC棚膜保溫性好,初始強(qiáng)度高及透光性優(yōu)于PE膜,過去國(guó)內(nèi)棚膜一直以PVC膜為主。近年來(lái)由于考慮PE膜成本低生產(chǎn)方便,加之PVC膜配方工藝復(fù)雜、增塑劑毒性及增塑劑遷移吸塵等問題,用量大幅減少,目前國(guó)內(nèi)棚膜以PE膜為主。PVC棚膜國(guó)內(nèi)目前主要在北方地區(qū)使用。值得注意的是,目前全世界PVC棚膜占棚膜總量的50%,日本最高達(dá)70%以上。日本棚膜均為長(zhǎng)壽、高透光、高保溫、無(wú)霧滴、無(wú)塵、無(wú)毒多功能膜,壽命一般在3年以上,有的5~8年,無(wú)霧滴期可長(zhǎng)達(dá)4年。
表9PVC壓延農(nóng)用薄膜(GB/T3830-94)
我國(guó)的PVC棚膜也應(yīng)向上述方向繼續(xù)發(fā)展,因PVC膜與PE膜相比尚有耐紫外光老化、極性助劑易加入、功能助劑加入持持效期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),比PE膜易于實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽和長(zhǎng)效。
PVC棚膜應(yīng)使用SG2或SG3型PVC樹脂,其它助劑可選用例如主增塑劑DOP,輔增塑劑DOA和環(huán)氧大豆油等,紫外線吸收劑UV-9、抗氧劑雙酚A和亞磷酸三苯酯等等。需注意棚膜中不得使用DIBP增塑劑,因已證明DIBP的毒性對(duì)農(nóng)作物有害。無(wú)滴劑主要選用聚甘油硬脂酸酯、S-60、S-40等復(fù)配。PVC棚膜的減霧需添加特殊減霧劑,防塵功能目前主要靠表面涂防塵層實(shí)現(xiàn),此外添加少量超細(xì)無(wú)機(jī)粉末填料起吸附緩釋作用,可延長(zhǎng)無(wú)滴持效期及減少增塑劑的遷移量。
2.2.2PE棚膜
國(guó)內(nèi)棚膜近年來(lái)以PE膜為主,PE棚膜標(biāo)準(zhǔn)參見表6,部分推薦棚膜料牌號(hào)見表10。棚膜可用LDPE、LLDPE或兩者按比例共混后吹塑制得。
表10部分PE棚膜料推薦牌號(hào)
依據(jù)最佳溫室效應(yīng)的要求和栽培效益需要,對(duì)透明棚膜透光性有如下要求:對(duì)波長(zhǎng)0.35~3.0μm的太陽(yáng)光輻射具有高透過性,對(duì)波長(zhǎng)<0.35μm的紫外線具有高吸收或高阻隔性,對(duì)>3μm波長(zhǎng)特別是7~11μm波長(zhǎng)的遠(yuǎn)紅外線具有強(qiáng)阻隔性,以達(dá)到促進(jìn)作物生長(zhǎng)、抑制作物徒長(zhǎng)和夜間保溫作用。超細(xì)高嶺土、滑石粉、硅藻土、絹云母可作為阻隔遠(yuǎn)紅外線的保溫劑,膜中用量1%左右。
由于PE耐老化性較PVC差,故高效穩(wěn)定劑對(duì)PE棚膜的耐老化性尤為重要。應(yīng)選用聚合型受阻胺光穩(wěn)定劑,牌號(hào)有瑞士產(chǎn)Chimassorb944、492、494,美國(guó)氰特公司的3529、3346,Tinuvin622LD、N-30,北京產(chǎn)6921、6922、BW-10LD、GW-540等。添加0.4%BW-10LD和0.1%PL-10的PE棚膜使用壽命可達(dá)22個(gè)月。主抗氧劑選用受阻胺酚類如Cyanox1970、Irganox245、MarkAO-80等,輔抗氧劑選用用硫代酯類。受阻胺類光穩(wěn)定劑應(yīng)避免與抗氧劑264并用。
目前國(guó)內(nèi)外判斷聚合物耐候性優(yōu)劣的依據(jù)是斷裂伸長(zhǎng)率保留率和羰基指數(shù),企業(yè)選擇農(nóng)膜用樹脂的主要依據(jù)是熔體指數(shù)。實(shí)踐表明,滿足熔體指數(shù)要求的棚膜有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)爆棚,原因是分子量與熔體指數(shù)并不是簡(jiǎn)單的比例關(guān)系,老化性能還與分子量、分子量分布、支鏈長(zhǎng)短、支鏈數(shù)目、結(jié)晶度、金屬離子含量等因素有關(guān)。分子量高、分子量分布窄,則老化性能較好;長(zhǎng)支鏈主要對(duì)樹脂的熔體流變性能和熱力學(xué)性能產(chǎn)生影響,短支鏈數(shù)目在很大程度上影響著樹脂的機(jī)械性能和光熱穩(wěn)定性,支鏈數(shù)目越大,分子鏈結(jié)構(gòu)的弱點(diǎn)就越多,高聚物穩(wěn)定性就越差;金屬離子含量高則樹脂穩(wěn)定性差。此外農(nóng)膜中添加滑爽劑、開口劑等低分子助劑對(duì)耐候性有一定負(fù)作用。
防霧滴劑主要選用硬脂酸多元醇酯、聚氧乙烯類和有機(jī)胺類非離子型表面活性劑進(jìn)行復(fù)配,減霧劑選用含氟、硅、硼的表面活性劑如日本理研(株)AF-18(用量0.1%)。由于PE非極性,與防霧滴劑相容性差,造成PE無(wú)滴膜持效期短,并且防霧滴劑的添加量一般不超過1~1.7%,用量太多膜透光性下降,為提高持效期可同時(shí)添加超細(xì)高嶺土和滑石粉作為吸附劑和緩釋劑。此外不同樹脂的流滴不同,LDPE流滴性好于LLDPE。
保溫劑、轉(zhuǎn)光劑在各種棚膜中通用。轉(zhuǎn)光劑主要有無(wú)機(jī)和有機(jī)配位體兩類;無(wú)機(jī)轉(zhuǎn)光劑可使溫室蔬菜產(chǎn)量提高,使蔬菜早熟5~20天;有機(jī)轉(zhuǎn)光劑與樹脂相容性好,發(fā)射強(qiáng)度高,比無(wú)機(jī)轉(zhuǎn)光劑效果好。
2.2.3EVA棚膜
EVA棚膜集中了PVC膜與PVC膜的優(yōu)點(diǎn),因而近年來(lái)發(fā)展很快。EVA棚膜發(fā)展重點(diǎn)是多功能三層復(fù)合棚膜,由共擠吹塑工藝制得。EVA膜所用各類功能助劑與PE棚膜完全相同。由于EVA結(jié)晶度低且極性較強(qiáng),與防霧滴劑相容性好;與PE無(wú)滴膜相比,EVA無(wú)滴膜中可添加更多的防霧滴劑(3~3.5%),且流滴持效期長(zhǎng)可達(dá)6個(gè)月。我國(guó)EVA無(wú)滴膜研究應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng),但技術(shù)水平與國(guó)外相當(dāng),國(guó)外EVA無(wú)滴棚膜流滴持效期為1~2年,這只是因其膜厚且棚內(nèi)采用微滴灌技術(shù)。
共擠三層復(fù)合多功能棚膜的生產(chǎn)須注意幾個(gè)要點(diǎn):為延長(zhǎng)流滴持效期,中內(nèi)層或三層均應(yīng)添加防霧劑,添加量以中層>內(nèi)層>外層為宜;無(wú)機(jī)物保溫-緩釋劑在三層中均應(yīng)添加,添加量以中層>內(nèi)層>外層為宜;抗老化劑外層用量最大,以外層=內(nèi)層>中層或外層>中層>內(nèi)層。例如LDPE(外)/EVA(中)/EVA(內(nèi))三層膜,以外、中、內(nèi)順序,抗老化劑用量為0.5、0.45、0.40%,防霧滴劑用量為0.8、1.9、1.7%,保溫-緩釋劑用量0.6、1.3、1.4%。
2.2.4茂金屬聚乙烯(m-PE)棚膜
m-PE有很多優(yōu)點(diǎn),分子量高且分子量分布窄,短支鏈且支鏈少,低密度、高純度、高透光、耐沖擊、耐刺穿,近年來(lái)已用于農(nóng)膜。國(guó)內(nèi)目前正開始研制m-PE棚膜。由于m-PE分子量分布窄加工困難,可加入10%左右LDPE與之共混,以改善加工性。m-PE還可添加于LDPE中以改善LDPE棚膜抗沖擊抗刺穿及透光性能。
2.2.5其它棚膜
PET棚膜與上述棚膜相比強(qiáng)度更高、透光性更好、壽命更長(zhǎng)、流滴持效期更長(zhǎng)。日本PET多功能棚膜使用壽命長(zhǎng)達(dá)10年,10年無(wú)霧滴。PET棚膜在美國(guó)和日本發(fā)展較快應(yīng)用較多,在我國(guó)目前還未應(yīng)用,但PET膜的優(yōu)越性能已受到關(guān)注,今后幾年會(huì)有一定發(fā)展。
PC棚膜和PTFE棚膜比PET膜壽命更長(zhǎng),但因成本問題目前在國(guó)外用量也較少。
由PE扁絲編織后復(fù)合(單面或雙面)PE膜而成的PE編織復(fù)合棚膜是近年來(lái)開發(fā)出的新產(chǎn)品,該膜強(qiáng)度高,壽命比普通PE棚膜高一倍。由于該膜透光性相對(duì)較差,故此類膜的功能應(yīng)向無(wú)滴、保溫、反光等方向發(fā)展。
在溫室大棚中飼養(yǎng)禽畜及進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖在國(guó)內(nèi)外已有許多應(yīng)用,甚至可在大棚中養(yǎng)蠶,大棚養(yǎng)殖對(duì)于促進(jìn)禽畜水產(chǎn)品生長(zhǎng)(特別是冬春季)增加產(chǎn)出效果顯著。棚膜一般可用PE無(wú)滴膜,也可用長(zhǎng)壽膜。
3.農(nóng)網(wǎng)
采用HDPE、PP、PA、PVDC等單絲經(jīng)定向拉伸獲得高強(qiáng)度絲,紡織成網(wǎng)。也可直接由旋轉(zhuǎn)機(jī)頭擠出成網(wǎng)。農(nóng)網(wǎng)已應(yīng)用于農(nóng)業(yè)包裝、蔬菜運(yùn)輸、漁網(wǎng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、牲畜飼養(yǎng)、植物保護(hù)和作物的收集等方面,以下介紹一些主要品種。
3.1防蟲網(wǎng)
HDPE網(wǎng)或抗紫外線的PP網(wǎng),加有防老化劑,是一種新型農(nóng)用覆蓋材料。采用防蟲網(wǎng)全封閉栽培,可有效防止害蟲入侵,從而實(shí)現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)基本不用農(nóng)藥,防蟲網(wǎng)在無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)中具有重要作用。防蟲網(wǎng)的網(wǎng)眼密度以22目為宜,網(wǎng)眼密度太小防蟲效果降低,太大則通風(fēng)不暢易造成爛菜。防蟲網(wǎng)幅寬一般3~4m。
3.2遮陽(yáng)網(wǎng)
HDPE網(wǎng),加有光穩(wěn)定劑等助劑,有黑色網(wǎng)和銀灰色網(wǎng)兩種。遮陽(yáng)網(wǎng)可為作物提供遮蔽陽(yáng)光的生長(zhǎng)條件,使用后透光率可降至25~40%,可起到調(diào)溫、增濕、防暴雨、防冰雹及鳥害的作用。銀灰色網(wǎng)增溫效果略好于黑色網(wǎng)。網(wǎng)寬度一般2~4m,長(zhǎng)50~100m,2mm網(wǎng)格可濾除50%的直射陽(yáng)光。目前國(guó)內(nèi)年用網(wǎng)量1.6億平方米,售價(jià)0.5~1.0元/平方米。為適應(yīng)浮動(dòng)覆蓋的要求,應(yīng)開發(fā)寬幅遮陽(yáng)網(wǎng)。
3.3遮蔭網(wǎng)
遮蔭網(wǎng)用于控制日照時(shí)間而不形成膜下熱量的積累和室內(nèi)溫度的上升,作為具有反光、遮蔭、保溫功能的覆蓋材料或溫室內(nèi)保溫幕使用。遮蔭網(wǎng)通常為鋁塑編織網(wǎng),其中鋁絲條起反光作用。國(guó)外產(chǎn)品多數(shù)為鋁箔條與透明PE扁絲混編網(wǎng),由于鋁的反光作用,在夏天可減少溫室內(nèi)溫度及地表溫度的上升,冬天和夜間可減少溫室內(nèi)熱量散失,此網(wǎng)使用壽命可達(dá)10年,但此網(wǎng)成本太高,我國(guó)還沒有此產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)上海長(zhǎng)征塑料編織廠生產(chǎn)出PE鍍鋁膜條與PE條編織網(wǎng),成本較低,力學(xué)性能與耐老化性能達(dá)到國(guó)外Al/PE編織網(wǎng)產(chǎn)品性能。
3.4風(fēng)障
風(fēng)障可為網(wǎng)片或柵條狀或條狀薄膜,一般用PE,顏色多為黑色或綠色,寬度2m以內(nèi),長(zhǎng)度不限,網(wǎng)片孔徑可為φ4、φ6mm,孔徑4mm時(shí)開孔面積35%,孔徑6mm時(shí)開孔面積50%,網(wǎng)孔也可為其它多邊形。風(fēng)障可為作物及大棚提供減弱強(qiáng)風(fēng)的保護(hù)作用。
3.5漁網(wǎng)
依據(jù)漁網(wǎng)種類不同,魚網(wǎng)材料可用PE、PP、PVDC、PET、PVDC、PA和EVA。PVC是我國(guó)拖網(wǎng)用主要材料,因PE網(wǎng)耐低溫性、抗磨性和抗撕裂性優(yōu)良,適應(yīng)拖網(wǎng)使用要求,PE網(wǎng)單絲生產(chǎn)時(shí)在270~290℃下拉伸,拉絲后于90~100℃熱水槽中進(jìn)行8~10倍的拉伸。圍網(wǎng)采用PVDC網(wǎng),因其密度大可下沉。刺網(wǎng)采用PA網(wǎng)可滿足強(qiáng)度和彈性要求。PP網(wǎng)密度小可浮于水中,適用于定置網(wǎng)和刺網(wǎng)。
3.6其它
在各類水產(chǎn)品的網(wǎng)箱養(yǎng)殖及禽畜養(yǎng)殖中,塑料網(wǎng)已被廣泛使用,養(yǎng)殖網(wǎng)通常為編織網(wǎng),材料一般為PE,也有采用PET和PA。
近年來(lái)在蔬菜運(yùn)輸過程中,塑料網(wǎng)袋用量很大,網(wǎng)袋材料為PE、PP或PVC,因網(wǎng)袋強(qiáng)度要求高,故均為扁絲編織網(wǎng)。出于成本考慮,這些網(wǎng)用原料多數(shù)為回收廢塑料。
用直徑3mm的PP繩編織成30×30mm網(wǎng)眼的網(wǎng)片作為網(wǎng)壩,可起到保護(hù)河道邊灘、沖刷航槽及泄洪效果,在我國(guó)水利工程中早有采用。
近年來(lái)在大棚中立體種植西瓜,采用塑料網(wǎng)袋吊掛西瓜。采用防蟲網(wǎng)袋保護(hù)葡萄免受蟲害。