專利名稱：長(zhǎng)效流滴消霧耐老化農(nóng)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)用塑料薄膜。具體說，就是在多層共擠吹塑聚烯烴耐老化薄膜過程中，將一種無(wú)機(jī)納米水溶性膠液涂覆到薄膜外表面，經(jīng)過涂覆、均化、干燥、冷卻、展平、收卷步驟，得到一種與薄膜使用壽命同步的高透明、高強(qiáng)度、高保溫具有流滴消霧功能的農(nóng)用薄膜。
背景技術(shù)：
我國(guó)自二十世紀(jì)六十年代初開始生產(chǎn)農(nóng)用塑料薄膜，主要用于大棚覆蓋。一般分為普通棚膜、功能性薄膜(耐老化類)。隨著大棚生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，流滴保溫耐老化薄膜發(fā)展迅速。由于我國(guó)北方冬季棚內(nèi)外溫差較大，早晚時(shí)棚內(nèi)極易產(chǎn)生霧氣，棚內(nèi)霧氣容易使農(nóng)作物產(chǎn)生病害，影響農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量。九十年代中后期，國(guó)內(nèi)開始生產(chǎn)消霧型流滴保溫耐老化農(nóng)膜。這種薄膜是將流滴劑和消霧劑等各種添加劑與PE、EVA樹脂共混后吹塑制成，稱為內(nèi)添加型流滴消霧膜。由于添加的流滴劑和消霧劑需要進(jìn)口，成本較高，況且隨 著流滴劑和消霧劑的不斷析出、流失，薄膜的流滴消霧時(shí)間一般只能達(dá)4-7個(gè)月，質(zhì)量不夠穩(wěn)定。為解決此問題，2003年一種灌漿法流滴消霧膜應(yīng)運(yùn)而生。該膜流滴消霧功能可維持5-7個(gè)月，但銷售時(shí)農(nóng)民用戶拿到手的薄膜產(chǎn)品的內(nèi)層是濕的，需要上棚后自然晾干再使用。人們稱其為濕法流滴消霧膜。2005年前后，國(guó)內(nèi)開始研究干法涂布型流滴消霧膜，一般是兩步法生產(chǎn)。首先，通過三層共擠吹塑機(jī)組生產(chǎn)出耐老化基材膜，然后利用涂布機(jī)將基材膜外表面噴涂流滴消霧類液體，經(jīng)干燥、冷卻、折疊，制得涂布型流滴消霧耐老化農(nóng)膜。此種方式生產(chǎn)的農(nóng)膜由于噴涂方面技術(shù)的銜接性不好掌控，生產(chǎn)的產(chǎn)品極易出現(xiàn)涂布液的不均勻，流滴消霧功能無(wú)法保障，影響使用效果；同時(shí)由于生產(chǎn)不連續(xù)，造成人力、物力的大量消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種一步法外涂覆方式生產(chǎn)與薄膜使用壽命同步的高透明、高強(qiáng)度、高保溫流滴消霧農(nóng)膜，其連續(xù)使用壽命為2-5年。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，其采用外涂式無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧液一步法生產(chǎn)而成，具體生產(chǎn)步驟為將樹脂與光穩(wěn)定劑、抗氧劑均勻混合，通過雙螺桿擠出機(jī)制得防老化母料；將樹脂與保溫劑均勻混合，通過密煉機(jī)和單螺桿擠出機(jī)制得保溫母料；再將樹脂與防老化母料、保溫母料均勻混合后吹制成筒狀薄膜，經(jīng)上牽引輥夾緊成平膜，然后用電暈處理機(jī)對(duì)薄膜進(jìn)行表面處理，再用涂液裝置對(duì)薄膜涂覆無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧液，經(jīng)均化，干燥，收卷后制得長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，所述無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧液的組成為以流滴消霧液總質(zhì)量計(jì)，無(wú)機(jī)納米膠粒子O. 4-0. 8%，偶聯(lián)劑O. 1-0. 2 %，非離子表面活性劑
O.2-0. 5%，分散劑0-0. 2 %，有機(jī)膠乳液O. 07-0. 15%，易揮發(fā)液體2_5%，去離子水余量，所述無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧涂布液在常溫下旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)試的粘度為1-2泊。所述的無(wú)機(jī)納米膠粒子是Si02、Al203、Mg0、Zn0高活性粒子中的2種或2種以上的混合物。所述的偶聯(lián)劑是硅烷偶聯(lián)劑。所述的非離子表面活性劑是部分溶于水的聚氧乙烯醚或氟類化合物。所述的分散劑是聚丙烯酸鈉。所述的有機(jī)膠乳液是鏈段帶有側(cè)基的聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚乙烯醇的水溶性乳液。所述的易揮發(fā)液體是甲醇、乙醇、異丙醇、異辛醇、甲苯或二甲苯。所述的去離子水，其導(dǎo)電率為50_150us/cm，PH值為5. 5-6. 8。無(wú)機(jī)納米膠與有機(jī)膠的重量百分比為4. 5-5. 5 I。所述的均化是以高速攪拌機(jī)、高速噴嘴或超聲波噴嘴實(shí)現(xiàn)的。所述的干燥是以燃?xì)饧訜峥諝饣蚣t外線加熱空氣形成熱風(fēng)實(shí)現(xiàn)的。所述被加熱空氣的出風(fēng)口是鴨嘴形狀的。所述被加熱空氣的溫度控制在40-75°C無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧涂布液是這樣制得的在溫度為10_40°C的環(huán)境下，將有機(jī)膠乳液在攪拌的情況下逐漸加入適量的無(wú)機(jī)納米膠粒子，充分?jǐn)嚢?-20分鐘后依次加入少量的分散劑和非離子表面活性劑，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝笮纬煞€(wěn)定的乳狀液。然后將這種乳狀液溶于去離子水，充分?jǐn)嚢?-10分鐘，再加入易揮發(fā)類液體充分?jǐn)嚢?-10分鐘，制成無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧涂布液。同時(shí)用自動(dòng)表面張力測(cè)定儀BZY-2型測(cè)定無(wú)機(jī)納米水溶性涂布液的表面張力，測(cè)定應(yīng)小于30mN/m。本發(fā)明采用外涂式無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧液一步法生產(chǎn)長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，所述的基材膜的吹膜配方如下外層mLLPE/LDPE樹脂 85-95% ;防老化母料 5-15%。中層mLLPE/EVA/LDPE樹脂 75-85 % ；防老化母料 5-15 % ;保溫母料 10-20 %。內(nèi)層mLLPE/LLDPE樹脂 85-95% ;防老化母料 5-15%。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于所用的無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧液與薄膜的粘附作用很強(qiáng)，具有較理想的耐刮蹭性。同時(shí)因納米級(jí)材料具有大的比表面積，加上-Si-O的結(jié)構(gòu)是不飽和的，且能級(jí)偏高，因此兩者疊加的效果使得納米級(jí)材料具有巨大的表面自由能，能夠強(qiáng)烈地吸附水分子，試圖達(dá)到降低納米材料自身巨大表面能的目的。通過強(qiáng)吸附作用，在膜內(nèi)表面形成水分子潤(rùn)滑 層，從而使得水分子潤(rùn)滑層上的水滴流淌。加入與無(wú)機(jī)納米膠具有較好相溶性的有機(jī)膠乳液使涂布液的抗刮蹭性得到明顯提高。另外，硅溶膠與偶聯(lián)劑分散在水中時(shí)會(huì)形成大量帶負(fù)電荷的硅醇基(Si-OH)，它對(duì)帶正電荷的霧氣水分子同樣有強(qiáng)力吸附作用，當(dāng)其進(jìn)入膜表面水分子潤(rùn)滑層時(shí)，也會(huì)隨之流淌，使得薄膜具有長(zhǎng)效流滴消霧功能。所述涂布液均化裝置，保證了薄膜外表面完全均勻地涂布流滴消霧液。防止膠液自凝聚現(xiàn)象產(chǎn)生，并可根據(jù)薄膜性能的要求，調(diào)節(jié)薄膜表面的涂布量，有利于節(jié)能降耗。所述鴨嘴式熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，使得涂布后的薄膜能夠達(dá)到完全干燥，同時(shí)保證薄膜在生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性，避免后續(xù)過程中薄膜出現(xiàn)產(chǎn)生折皺等弊病。


圖I為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例I采用外涂式無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧液一步法生產(chǎn)長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，其生產(chǎn)步驟如下第一步將光穩(wěn)定劑和抗氧劑15Kg與90Kg聚乙烯樹脂一起拌勻，通過雙螺桿擠出機(jī)制成防老化母料；將水滑石50Kg與SOKg聚乙烯樹脂通過密煉機(jī)和單螺桿擠出機(jī)制成水滑石保溫母料。 第二步將200KgLLPE 2045與約20Kg防老化母料均勻混合后加入三層共擠吹膜機(jī)組的內(nèi)層和外層喂料口 dflOOKg mLLPE 2005、100Kg mLLPE 2010與20Kg防老化母料、20Kg保溫母料均勻混合后加入三層共擠吹膜機(jī)組的中層喂料口。通過三層共擠吹膜機(jī)組制成筒狀薄膜，經(jīng)上牽引輥夾緊成平膜，然后用電暈處理機(jī)對(duì)薄膜進(jìn)行表面處理，再用涂液裝置對(duì)薄膜涂覆無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧液，經(jīng)均化裝置處理后，再經(jīng)鴨嘴式熱風(fēng)干燥系統(tǒng)干燥，經(jīng)上、下牽引輥和收卷機(jī)后制得長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜。第三步將制得的長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜扣在快速流滴試驗(yàn)儀，快速流滴試驗(yàn)儀的試驗(yàn)溫度為60°C，2小時(shí)即可判定涂布型長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜產(chǎn)品的流滴性能是否合格。實(shí)施例2，采用外涂式無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧液一步法生產(chǎn)長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，其生產(chǎn)過程如下第一步將光穩(wěn)定劑和抗氧劑IOKg與85Kg聚乙烯樹脂一起拌勻，通過雙螺桿擠出機(jī)制成防老化母料；將水滑石20Kg與50Kg聚乙烯樹脂通過密煉機(jī)和單螺桿擠出機(jī)制成水滑石保溫母料。第二步將200Kg的mLLPE 2010與約20Kg的防老化母料均勻混合后加入三層共擠吹膜機(jī)組的內(nèi)層和外層喂料口 ；將IOOKg mLLPE2005UOOKg LLPE 2045與15Kg防老化母料、25Kg保溫母料均勻混合后加入三層共擠吹膜機(jī)組中層喂料口。通過三層共擠吹膜機(jī)組制成筒狀農(nóng)膜，經(jīng)上牽引輥夾緊成平膜，然后經(jīng)電暈處理機(jī)對(duì)薄膜進(jìn)行表面處理，然后進(jìn)入涂液裝置涂上流滴消霧液，經(jīng)均化裝置處理后，再經(jīng)鴨嘴式熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，經(jīng)上、下牽引輥和收卷機(jī)后制得長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜。第三步將制得的長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜扣在快速流滴試驗(yàn)儀，快速流滴試驗(yàn)儀的試驗(yàn)溫度測(cè)定為60°C，2小時(shí)即可判定涂布型長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜產(chǎn)品的流滴性能是否合格。采用本發(fā)明生產(chǎn)的新型長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜產(chǎn)品經(jīng)過3年農(nóng)田扣棚試驗(yàn)，流滴效果顯著，全期試驗(yàn)棚內(nèi)均未出現(xiàn)霧氣，棚內(nèi)溫度能達(dá)到EVA類薄膜覆蓋的棚溫，棚內(nèi)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)良好，用戶滿意。
權(quán)利要求
1.一種長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，其采用外涂式無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧液一步法生產(chǎn)而成，具體生產(chǎn)步驟為 將樹脂與光穩(wěn)定劑、抗氧劑均勻混合，通過雙螺桿擠出機(jī)制得防老化母料；將樹脂與保溫劑均勻混合，通過密煉機(jī)和單螺桿擠出機(jī)制得保溫母料；再將樹脂與防老化母料、保溫母料均勻混合后吹制成筒狀薄膜，經(jīng)上牽引輥夾緊成平膜，然后用電暈處理機(jī)對(duì)薄膜進(jìn)行表面處理，再用涂液裝置對(duì)薄膜涂覆無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧液，經(jīng)均化，干燥，收卷后制得長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，所述無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧液的組成為以流滴消霧液總質(zhì)量計(jì)，無(wú)機(jī)納米膠粒子O. 4-0. 8%，偶聯(lián)劑O. 1-0. 2%，非離子表面活性劑O. 2-0. 5%,分散劑0-0. 2%，有機(jī)膠乳液O. 07-0. 15%，易揮發(fā)液體2-5%，去離子水余量，所述無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧涂布液在常溫下旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)試的粘度為1-2泊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，其中所述無(wú)機(jī)納米膠粒子是SiO2, A1203> MgO, ZnO高活性粒子中的2種或2種以上的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，其中所述偶聯(lián)劑是硅烷偶聯(lián)劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，其中所述非離子表面活性劑是部分溶于水的聚氧乙烯醚或氟類化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，其中所述分散劑是聚丙烯酸鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，其中所述有機(jī)膠乳液是鏈段帶有側(cè)基的聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚乙烯醇的水溶性乳液。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，其中所述易揮發(fā)液體是甲醇、乙醇、異丙醇、異辛醇、甲苯或二甲苯。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，其中所述無(wú)機(jī)納米膠與有機(jī)膠的重量百分比為4. 5-5. 5 I。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，其中所述均化是以高速攪拌機(jī)、高速噴嘴或超聲波噴嘴實(shí)現(xiàn)的。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，其中所述干燥是以燃?xì)饧訜峥諝饣蚣t外線加熱空氣通過鴨嘴狀出風(fēng)口形成熱風(fēng)實(shí)現(xiàn)的。
全文摘要
一種采用外涂式無(wú)機(jī)納米水溶性流滴消霧液一步法生產(chǎn)的長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜，其連續(xù)使用壽命2-5年。該薄膜的生產(chǎn)工藝是將樹脂與光穩(wěn)定劑、抗氧劑均勻混合，通過雙螺桿擠出機(jī)制得防老化母料；將樹脂與保溫劑均勻混合通過密煉機(jī)和單螺桿擠出機(jī)制得保溫母料；再將樹脂與防老化母料、保溫母料均勻混合后吹制成筒狀薄膜。薄膜經(jīng)上牽引輥夾緊成平膜，然后經(jīng)電暈處理機(jī)對(duì)薄膜進(jìn)行表面處理，進(jìn)入涂液裝置涂覆流滴消霧液，經(jīng)均化，干燥，收卷后制得長(zhǎng)效流滴消霧保溫耐老化薄膜。
文檔編號(hào)A01G13/02GK102653140SQ20111004782
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者何福慶, 崔海龍, 常玉, 滕林杰, 相曉霞, 秦立潔, 閆鳳旺, 顧輝 申請(qǐng)人:北京華盾雪花塑料集團(tuán)有限責(zé)任公司