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PO膜——温室覆盖新趋势(三)

植物生长机理

为什么建造温室-常见温室类型

温室覆盖材料的类别和优势对比

PO膜会成为覆盖趋势的原因

种植者使用反馈、PO膜数据与感受

往期回顾:

 PO膜——温室覆盖新趋势(一) 植物生长机理

 PO膜——温室覆盖新趋势(二) 为什么建造温室-常见温室类型

温室覆盖材料类别



软薄膜材料

聚氯乙烯薄膜(PVC)

聚乙烯薄膜(PE)

乙烯-醋酸乙烯(PE-EVA)

聚烯泾共聚膜(PO)



玻璃材料
浮法玻璃
钢化玻璃
磨砂玻璃
中空玻璃


F-clean

PC板

聚碳酸酯板(PC)


温室覆盖材料的优劣对比
软质薄膜
一、PE

聚乙烯薄膜(PE)优点:乳白色半透明,厚0.1~0.2mm,幅面较宽,最宽可达18m。耐酸、耐碱、耐盐;不易产生有毒气体,对作物安全;不易粘灰尘,透光性好;密度小(0.92g/cm3),因而覆盖成本低。

缺点:

1)红外线透过率很高(可达80%),保温性能差。在晴朗无风的早春夜间,温室内可能出现“逆温”现象,冻害作物。

2)强度较差,回弹性不好,易撕裂。


二、PVC

聚氯乙烯薄膜(PVC)优点:无色透明,强度较大,抗张力强度达27.5MPa帕。红外线透过率较小(20%),它的保温性较好,并且耐酸、耐碱、耐盐,喷上农药化肥也不易引起变质。

缺点:

1〕易吸灰尘,导致透光性大幅度下降。透光率衰减快。不宜做越夏连续覆盖栽培。2〕透气透湿率低,有毒气体透过的少。温室在高温条件下,会产生有毒气体,使作物中毒。同时温室内还会造成高温高湿的环境,作物病害比较严重。聚氯乙烯薄膜密度较大(1.4g/cm3),单位重量的薄膜覆盖面积小,使得覆盖成本较高。相同面积的温室,采用PVC薄膜的覆盖成本比PE薄膜约增加50%。


三、功能复合膜

1.长寿膜 选用熔体流动速率MFR=0.3~0.8的重包装级树脂,再配上高效受阻胺光稳定剂,才能达到长寿的目的。对于PVC长寿膜则选用紫外线吸收剂时,对膜的保护作用较强。

2.无滴膜  PE流滴持效期一般只有2~4个月,PVC无滴膜4~6个月,PE-EVA8个月左右。采用含有卤素的非离子表面活性剂,其无滴膜的防雾滴性能优良,流滴持效期可达1~5年,基本上与防老化同步。

3.复合功能膜 多层共挤PE/EVA/EVA它的红外阻隔率约为50%,且因其呈弱极性,与防雾滴剂和保温剂的相容性好,防雾滴持效期长;外层PE树脂的耐候性和内层EVA树脂的保温、防滴性。PO系列膜也是一种PE/EVA复合膜,伸缩率小,强度大,用后可直接进行烧却处理,不产生有害气体。

4.有色膜 :太阳光线中对光合作用起主导作用的是波长为400~700纳米的可见光,称为光合有效辐射,其中以 400~510纳米的蓝紫光和610~720纳米的红橙光对光合作用的影响最大,绿光最小。


四、PO膜

PO是英文单词polyolefin的简称,用中文表述就是聚烯烃。通常指乙烯、丙烯或高级烯烃的聚合物。

1.强大的透光率 92%以上(10丝以下厚度)衰减。

2.消雾流滴 特殊先进的涂层技术,持续消雾及流滴寿命可以与膜体同寿命。

3.耐穿刺能力 茂金属材料加入。

4.防尘处理 朝外的一面纳米涂层无静电处理,加上PO膜本身的杂质少,静电也少,对尘土的吸附能力大大下降,当大风及雨水冲刷后,干净如初。

5.防老化 在聚烯烃和茂金属的作用下,其特点是持久防老化。

6.保温性能 保持温室内温度

7.抗撕裂强度高 在茂金属技术上,其结实程度超过其他的膜,在张挂后其伸缩性极低,从横向,纵向两个方向抻拽,也只能看到白色保温层而不会出现断裂7.环保降解无有毒物污染。

8.环保降解 无有毒污染物


F-clean

聚氟乙烯薄膜(PVF)是一种硬质薄膜,厚0.06~0.1mm。

优点:1.机械强度高2耐老化是目前使用寿命最长的薄膜,可连续覆盖15~20年。2.透光率高93%以上,几乎不衰减3.表面抗尘4.消雾抗流滴5.不长青苔。

缺点:1.由于氟本身具有毒性,聚氟乙烯薄膜在制造过程中,需将氟夹在中间层,避免使用时对环境造成污染,用后需由厂家回收,进行专门处理。2.目前宽幅最宽仅有2.6米左右。

F-CLEAN是日本旭逍子公司生产的号称软玻璃的覆盖膜目前越来越的温室用作顶部覆盖。

玻璃

优点:

1.透光性能优异且透光保持率高。

2.保温性能良好。

3.由于对紫外线透过率很低,玻璃的耐老化性能好,使用寿命长。

4.热胀冷缩系数低,结构系数可靠。

缺点:玻璃比量大(2500kg/m3),对温室基础、骨架要求严格,初始造价、维护成本、运行费用、折旧成本高;抗冲击性能低,易碎;保温性能差。目前,好多大型城市已经不鼓励建造玻璃温室。

PC板

聚碳酸酯板(PC)是目前塑料应用中最先进的聚合物之一。1、机械强度高抗冲击韧性高。2.尺寸稳定性很好,耐热性较好,可在-60~120℃下长期使用。热变形温度大于310℃,可燃性规格属自熄性树脂,极性小,吸水率低,对光稳定,耐候性好。3.使用寿命长达10年。4.保温性能极高,其传热系数可降低到1.6~2.2W/m2℃,比玻璃温室节能30%~60%。

主要有平板、浪板和多层中空板三种类型。平板厚0.7~1.2mm;浪板(波纹形板)覆盖的温室内光照比较均匀,平均透光率略有提高;双层或三层聚碳酸酯中空板厚3~16mm。缺点:表面易沾灰尘,透光率衰减快,抗流滴功能寿命短。初始投资价格高。



温室覆盖材料的要求



作物生长是温度、光照、湿度、水、二氧化碳浓度、通风性能、肥等诸多环境因子综合作用的反映。温室覆盖材料将作物与外界环境隔离,使作物处于一个相对封闭的更适于生长的可控环境条件之中。作物生长的室内环境与外界环境之间不断进行着能量(光、热)和物质(水、气、肥等)的流动与交换,两者相互影响,相互作用。因此覆盖材料是整栋温室中最重要的部件之一,覆盖材料及其特性直接影响着作物的生长。覆盖材料必须达到的基本性能要求有:透光率 流滴性 保温性 抗老化 机械强度造价等。
一、高透光率及持久性
第一节专门讲过植物生长机理的光合作用,光合作用最重要的因素是光照强度,而覆盖材料的透光率是光照的基本保证。

有试验研究表明,在其它环境因子都适宜的条件下,光饱和点之前每多1%的光照意味着高1%的产量。



二、持续消雾及抗流滴能力
消雾及抗流滴性能。温室在生产或使用过程中如果湿度较高,或早晚室内外温差较大室内散发的水蒸气或冷凝水不断凝结于覆盖材料内表面,形成一些雾状水滴,第一影响透光率(光照减弱,光合作用强度降低,影响呼吸作用),特别是早上,一层雾气不但阻止阳光快速进入温室内,使升温变慢,湿度加大(影响蒸腾作用)。同时,如果覆盖材料的流滴功能不够好,聚集在覆盖材料内面的水滴滴下还会烧伤作物,滴落在作物表面的雾滴则增加了作物的发病率。采用无滴处理的覆盖材料可以避免雾状水滴的产生。其机理是将防雾滴助剂(表面活性剂)加入到塑料膜中,改善薄膜的表面活性,提高薄膜表面的润湿能力。



三、保温性能
温室在夜间使用时,由于室内外温差较大,室内热量通过覆盖材料以传导、对流、辐射的方式迅速向外界散失。因此,覆盖材料的保温性能对温室内热量和温度的保持具有重要意义。通常覆盖材料很薄,其传导热阻很小,而对流换热由室外风速和室内空气流动所左右。这样,覆盖材料的保温性能就取决于它对长波辐射的透过性质。基本上不透过长波辐射的玻璃覆盖材料保温性能较好,而普通PE薄膜的长波辐射透过率达80%,保温性差。   散热方式:辐射、传导、对流。

四、抗老化性能

覆盖材料长期直接暴露于自然条件下,会受到光、热、氧、水等许多因素的影响,尤其是太阳紫外线和空气中氧气的影响。光氧化作用的结果引起高分子材料发生结构、颜色、透明度、机械强度等随时间的变化而迅速老化。塑料材料的抗老化性能较弱,普通塑料薄膜覆盖温室时,一般只能使用一季。大量使用普通塑料薄膜既不经济又严重浪费资源,污染环境,而且换膜工作量大人工费高,直接影响现代大型温室的周年生产。目前,很多复合功能型的薄膜都将抗紫外线剂或/和抗氧化剂混入母料树脂中或在材料表面复合,吸收紫外线,抑制聚合物的光氧降解,以延长材料使用寿命。由于表面复合的抗紫外线剂能将投射到材料表面的紫外线立即吸收,使大部分紫外线不能到达材料内层,而母料中混入的抗紫外线剂只能在材料中逐渐衰减紫外线,因此,表面复合的长寿膜耐候性能更好。

矛盾:过多的抗UV添加又影响茄果类叶片增厚类植物对紫外线的需求。


五、机械强度

覆盖材料的机械性能(抗拉伸强度、抗撕裂强度、抗冲击强度等)将影响其安装施工的难易程度和使用过程中承受外力的能力及使用年限,如果形体寿命都没有了,依附于形体寿命的功能寿命就无从谈起。普通柔性薄膜伸缩性大(如PVC薄膜)、抗裂强度小(如PE薄膜)。当气温偏高时,薄膜膨胀松弛,此时遇风则易撕裂薄膜。玻璃是一种透光、保温、抗老化性能均比较理想的覆盖材料,但它抗冲击强度低,易碎,且不能弯曲。因而多冰雹地区经常选用硬质塑料覆盖材料,硬质塑料材料不仅具有很好的抗冲击性能,而且抗弯曲强度高,可以在任何结构的温室中应用。


六、性价比

现阶段满足这些要求的材料很多,而且在国内都有大量的应用。每种材料都有明显的优点与缺点。但基于农业投资的特点,并不是所有材料都能在温室建设中使用。如F-clean几乎适合所有的条件但每平米近百元的初始投资还是让种植者可想而不敢用,虽然从使用年限加上每3-5年的换膜费用其实比所有温室覆盖都便宜。



更多精彩内容敬请期待  To be continued






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