專利名稱：聚烯烴紅外保溫薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料保溫薄膜。
作為保溫塑料薄膜，大量應(yīng)用的有聚乙烯、聚氯乙烯等薄膜。由于聚氯乙烯塑料薄膜密度大，導(dǎo)致薄膜單位面積使用成本增加，以及加工寬幅薄膜困難，溫度形變大、易于松弛等缺點，因而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中逐漸淘汰。聚乙烯膜具有比重小，溫度形變小，加工工藝簡單能制成寬幅薄膜等優(yōu)點，因而用量與日俱增。但聚乙烯薄膜作為溫室覆蓋材料，其最大缺點是紅外透過率高，夜間保溫性差，特別是造成溫室氣溫的“熱逆變效應(yīng)”使溫室作物遭受冷害，因而使用上受到限制。造成熱逆變效應(yīng)的主要原因是夜間土壤和植物的熱量以紅外線形式幅射逸出，而聚乙烯薄膜紅外線透過率較高，因而造成溫室夜間氣溫降低，甚至當外界氣溫在零度以上時，溫室內(nèi)會結(jié)霜，使作物遭受冷害，即所謂溫室的“熱逆變效應(yīng)”。據(jù)西班牙全國烴類協(xié)會F·R·Perdro《西班牙用于暖房、隧道的特殊聚乙烯薄膜》(國際化工和石油化工技術(shù)設(shè)備展覽會技術(shù)研討會)資料介紹土地作為黑體，在夜間主要以波長為2.5-25微米的紅外幅射線形式散發(fā)能量，并進一步給出了5℃時的能量分布曲線，該曲線表明7-25微米范圍內(nèi)紅外幅射能量占總數(shù)的74%左右。因此要提高薄膜的保溫性，就應(yīng)選擇在此波長范圍內(nèi)能廣泛吸收紅外線的物質(zhì)作為阻隔劑添加到樹脂中制成具有良好保溫性的塑料薄膜。
現(xiàn)有的聚烯烴保溫薄膜所用紅外阻隔劑大多采用添加無機填料如硅酸鹽礦物粉末，偏磷酸鹽、硫酸鹽及一些氧化物，也有添加云母粉作為阻隔劑的，如日本JP特開昭56-157443所述。這些物質(zhì)作為紅外阻隔劑添加到聚烯烴薄膜中可提高保溫效果，但這些添加物作為化工原料，或價格較高增加了薄膜成本，或無穩(wěn)定的工業(yè)來源難于成批生產(chǎn)，或因耐水性較差影響了薄膜戶外使用。
本發(fā)明的任務(wù)在于尋找一種價格便宜，來源豐富有良好紅外吸收特性的物質(zhì)與聚烯烴共混制成一種保溫塑料薄膜從而達到降低紅外透過率降低成本的目的。
分子光譜學(xué)指出，一定的化學(xué)鍵只能吸收一定波長的光，本發(fā)明根據(jù)各種物質(zhì)分子基團對紅外線吸收的特定波長范圍，采用了以粉煤灰為主體的紅外阻隔劑，與聚烯烴樹脂共混制得了在7-25微米波長范圍內(nèi)能廣泛吸收紅外線的保溫塑料薄膜。
具體說來，本發(fā)明采用的粉煤灰是由電廠煙道灰經(jīng)分選出的10微米以下的玻璃微珠，其化學(xué)組成主要為各種硅酸鹽和硅鋁酸鹽的混合物。這是一種多原子組成的大分子結(jié)構(gòu)物質(zhì)，其分子中各個Si-O、Al-O原子的連結(jié)鍵處在不斷地振動中，而且在振動中能夠改變分子的偶極矩，因而具有紅外活性。這可從紅外吸收譜圖中觀察到的紅外吸收峰得到證實。

圖1是一種典型的粉煤灰樣品的吸收譜圖，從圖中可看到主要強吸收有兩處1100cm-1-1000cm-1和460-560cm-1。
由于粉煤灰折光率與樹脂不相一致、粉煤灰添加量增加會導(dǎo)致薄膜透明度下降，因此，適當添加一些無機物如硅灰石、二氧化硅、硅藻土、氫氧化鋁、磷酸鈣等物質(zhì)，與粉煤灰玻璃微珠配伍組成紅外阻隔劑，可進一步降低塑料薄膜的紅外透過性，提高可見光的透光率。紅外阻隔劑平均粒徑應(yīng)小于10微米，在塑料薄膜中其添加量以100份重量聚烯烴樹脂計應(yīng)在8-15份，其中粉煤灰玻璃微珠應(yīng)不少于2份。
本發(fā)明所用聚烯烴樹脂基體可以是低密度聚乙烯(Ml0.3-7)、線性低密度聚乙烯(Ml1-2)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ml0.5-2)或其各種比例的共混物以制取不同性能指標的薄膜。其中線性低密度聚乙烯的加入可提高薄膜強度、降低厚度，乙烯-醋酸乙烯的加入可提高韌性及降低紅外透過率。
通過調(diào)整粉煤灰與配伍組份的含量以及變換樹脂的品種，可制得各種不同性能的薄膜，如粉煤灰量高可見光透過率低，紅外透過率也低的薄膜，使用這種薄膜由于保溫性好，溫室夜間溫度提高，透明度差，白晝室溫降低，縮小了晝夜溫差，是一種特別適于食用菌栽培的蘑菇保溫膜。
為了提高薄膜的抗老化能力及抗霧渦?，可添加一些眳Q氳鬧寥繾賢庀呶占?、抗氧剂、防雾剂、颜料谍xＳ玫撓 010，二苯甲酮、受阻胺、脂肪酸酯等，這些助劑添加量一般應(yīng)在5份以下。
塑料膜加工工藝可采用濃縮母料法、擠出吹塑法、擠出流延等工藝使薄膜成型。
本發(fā)明的實施例如下實施例1將20份低密度聚乙烯(Ml2.0)與15份粉煤灰玻璃微珠混合，用單螺桿擠出造粒機制成φ2×3-5的顆粒，再加80份上述聚乙烯，在擠出吹塑機上吹制成0.1mm厚的薄膜。
實施例2將10份低密度聚乙烯(Ml2)，10份乙烯-醋酸乙烯與Ml2)與9份粉煤灰玻璃微珠、1份氫氧化鋁、2份碳酸鈣、3份SiO2，其它助劑3份混合，經(jīng)開放式煉塑機輥壓成片后切粒，再加入60份上述聚乙烯及20份線性低密度聚乙烯(MI2)粒料，在擠出吹塑機上吹制成0.1mm厚的薄膜。
實施例3將25份低密度聚乙烯(MI7)與5份粉煤灰微珠、4份硅灰石與2份磷酸鈣混合，用單螺桿擠出造粒機制成φ2×3-5的顆粒，加入50份聚乙烯(MI2)及25份線性低密度聚乙烯(MI2)用擠出吹塑機制成0.04mm薄膜。
實施例4將90份低密度聚乙烯(MI2)與2份粉煤灰玻璃微珠，4份氫氧化鋁，2份硅藻土及其他助劑2份混合后用單螺桿擠出造粒機制成φ2×3-5的顆粒，再用擠出吹塑機制成0.1mm厚之薄膜。
這種薄膜的紅外譜圖見圖2曲線2對照例1用100份低密度聚乙烯(MI2.0)用擠出吹塑法制成0.1mm厚薄膜。紅外譜圖見圖2曲線1對照例2用70份低密度聚乙烯(MI2)、10份乙烯-醋酸乙烯(MI2)20份線性低密度聚乙烯(MI2)混合，用擠出吹塑法制成0.1mm厚的薄膜。
對照例3用25份低密度聚乙烯(MI7)50份低密度聚乙烯(MI2)與25份線性低密度聚乙烯(MI2)混合，在擠出吹塑機上制成0.04mm厚的薄膜。
以上各種薄膜用日本專利特開昭56-1574433介紹的保溫箱法測定其保溫性能，結(jié)果如表1所示
可見光透過率紅外線透過率4天夜間平均氣溫%%℃實施例165.415.210.5實施例270.110.511.0實施例382.233.110.1實施例477.811.211.1對照例188.777.39.8對照例289.664.210.1對照例391.184.29.4以上數(shù)據(jù)是在石家莊1986年4月8日-11日連續(xù)4個晴天的測定結(jié)果。從中可以看出實施例的紅外透過率大幅度下降，保溫性明顯地優(yōu)于對照例，使夜間平均氣溫顯著提高。值得注意是因土地?zé)崛荽螅瑢嶋H土地扣棚溫度要比保溫箱數(shù)據(jù)高。在春季食用菌栽培中，由于夜間地溫升高，有利生長，可多收一茬。
本發(fā)明所用紅外阻隔劑以粉煤灰為主體配以復(fù)合組分，使所制得塑料薄膜有廣譜吸收紅外線的特性，因而提高了保溫性，由于粉煤灰屬工業(yè)三廢，與之配合的其它無機物也有豐富的工業(yè)來源，價格便宜，作為紅外阻隔劑添加入薄膜可達節(jié)省樹脂、降低成本之目的。本發(fā)明的保溫薄膜具有保溫和遮陽的雙重功能，在農(nóng)業(yè)種植中具有增產(chǎn)和提前收獲的作用。特別是對于食用菌的栽培，更具有增產(chǎn)、節(jié)能的特殊功效。
圖例說明圖1一種典型的粉煤灰玻璃微珠紅外譜圖;
圖2實施例4的保溫膜的紅外譜圖。(曲線2)對照例1普通聚乙烯薄膜紅外譜圖。(曲線1)
權(quán)利要求
1.一種塑料保溫薄膜，由聚烯烴、紅外線阻隔劑及其它助劑組成，其特征在于所說紅外線阻隔劑中含有粒徑小于10微米的電廠粉煤灰玻璃微珠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的薄膜，其特征在于聚烯烴樹脂與紅外阻隔劑重量之比為100∶8-15，其中粉煤灰玻璃微珠含量至少為2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的薄膜，其特征在于紅外阻隔劑中還可含二氧化硅、氫氧化鋁、碳酸鎂、硅藻土、磷酸鈣等小于10微米的粉末填料，或其共混物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于聚烯樹脂可以是低密度聚乙烯(MI0.3-7)、線性低密度聚乙烯(MI1-2)、乙烯-醋酸乙烯(MI0.5-2)或其共混物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的薄膜，其特征在于其它助劑可是抗老劑如1010、二苯甲酮、受阻胺;防霧劑。如脂肪酸脂，及顏料等物質(zhì)，其添加量≤5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚烯烴保溫塑料薄膜。所用紅外阻隔劑是以電廠粉煤灰玻璃微珠為主體或配以其它無機粉末所組成，其中粉煤灰不少于2份。與樹脂按100∶8—15重量比混合制成薄膜。該膜具有在波長7—25微米范圍內(nèi)吸收紅外線的特點，因而減少了被覆蓋物熱輻射損失具有保溫效果。將工業(yè)廢棄物粉煤灰作為紅外阻隔劑，既降低了成本又開發(fā)了粉煤灰的一種新功能。
文檔編號C08L23/04GK1032545SQ8710679
公開日1989年4月26日 申請日期1987年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1987年10月6日
發(fā)明者舒斌 申請人:石家莊市東風(fēng)塑料廠