第五節(jié)溫室覆蓋材料

1、第五節(jié) 溫室常用的覆蓋材料SectionCoating Material of Greenhouse1基本要求：熟悉生產(chǎn)上常用的覆蓋材料類(lèi)型及其應(yīng)用特點(diǎn)，掌握覆蓋材料透光及熱能調(diào)節(jié)規(guī)律，學(xué)習(xí)如何評(píng)價(jià)塑料棚膜的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。教學(xué)內(nèi)容：溫室覆蓋材料的種類(lèi)及特點(diǎn)覆蓋材料的透光性能常用棚膜的質(zhì)量評(píng)價(jià)主要知識(shí)與重點(diǎn)：了解主要覆蓋材料特點(diǎn)及透光性能是本節(jié)的重點(diǎn)。2一、溫室覆蓋材料的種類(lèi)及特點(diǎn)溫室覆蓋材料（Coating Material of Greenhouse）：溫室覆蓋蓋材料將作物與外界環(huán)境 隔離，使作物處于一個(gè)相對(duì)封閉的更適于生長(zhǎng)的可控環(huán)境條件之中，通過(guò)覆蓋材料使作物生長(zhǎng)的室內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境之間不

2、斷避行著能量(光、熱)和物質(zhì)(水、氣 、肥等)的流動(dòng)與交換,兩者相互影響、相互作用。3溫室覆蓋材料的分類(lèi)：保溫采光材料；內(nèi)覆蓋材料；外覆蓋材料4覆蓋材料的評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)覆蓋材料的優(yōu)劣主要有六大標(biāo)準(zhǔn)，其中保溫性和采光性為主要指標(biāo)。保溫性透光性力學(xué)性能持久性能防霧滴性能低成本 5覆蓋材料的透光性能 棚膜的透光率GB4455不低于85%；GB/T20202規(guī)定不低于87%；JB/T10286規(guī)定溫室單層膜和無(wú)滴長(zhǎng)壽膜的透光率要90%玻璃的透光率GB11614規(guī)定浮化玻璃透光率分別為：4，87%，5，86%；JB/T10286規(guī)定玻璃透光率90%。聚碳酸酯中空板NY/T1362規(guī)定8，78%，10，76%

3、。JG/T116-1999規(guī)定雙層和三層聚要75%和70%JB/T10286規(guī)定波浪板、雙層和三層要80%。6覆蓋材料的保溫性能 外覆蓋材料的保溫性能：中空PC板玻璃PE薄膜。內(nèi)覆蓋材料的保溫性能：綴鋁膜的確良布無(wú)紡布PE 膜外保溫覆蓋材料的芯材對(duì)保溫性有較大影響，依次為：毛氈發(fā)泡聚乙烯鍍鋁膜防水布無(wú)紡布薄膜。7二、玻璃(Glass) 1.玻璃：是一種透明的硅酸鹽類(lèi)非金屬材料，在熔融時(shí)形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，冷卻過(guò)程中粘度逐漸增大并硬化而不結(jié)晶。普通玻璃化學(xué)氧化物的組成(Na2OCaO6SiO2),主要成份是二氧化硅。82.玻璃的通性各向同性：均質(zhì)玻璃在各個(gè)方向的性質(zhì)如折射率、硬度、彈性模量、熱膨脹

4、系數(shù)等性能相同。介穩(wěn)性：當(dāng)熔體冷卻成玻璃體時(shí)，它能在較低溫度下保留高溫時(shí)的結(jié)構(gòu)而不變化。可逆漸變性：熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化是可逆和漸變的。連續(xù)性：熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)物理化學(xué)性質(zhì)隨溫度變化是連續(xù)的。93.玻璃的分類(lèi)按生產(chǎn)工藝分類(lèi)簡(jiǎn)單分類(lèi)成分分類(lèi)性能分類(lèi)10按生產(chǎn)工藝分類(lèi)熱熔玻璃：浮雕玻璃、 鍛打玻璃、 精彩玻璃、琉璃玻璃、夾絲玻璃、酒店制品、聚晶玻璃、玻璃馬賽克、 無(wú)影膠玻璃、鋼化玻璃 11簡(jiǎn)單分類(lèi)玻璃簡(jiǎn)單分類(lèi)主要分為平板玻璃和特種玻璃。平板玻璃主要分為三種：即引上法平板玻璃(分有槽/無(wú)槽兩種)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。12成分分類(lèi)：玻璃通常按主要成分分為氧化物玻璃和非氧化物玻璃。氧化物玻璃又分

5、為硅酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃等。硅酸鹽玻璃指基本成分為SiO2的玻璃，其品種多 ，用途廣。通常按玻璃中SiO2以及堿金屬 、堿土金屬氧化物的不同含量，又分為 ：石英玻璃高硅氧玻璃鈉鈣玻璃鉛硅酸鹽玻璃鋁硅酸鹽玻璃硼硅酸鹽玻璃13性能分類(lèi)鋼化玻璃、多孔玻璃(即泡沫玻璃，孔徑約40，用于海水淡化、病毒過(guò)濾等方面）、導(dǎo)電玻璃(用作電極和飛機(jī)風(fēng)擋玻璃)、微晶玻璃、乳濁玻璃（用于照明器件和裝飾物品等）和中空玻璃（用作門(mén)窗玻璃）等。平板玻璃、鋼化玻璃、有機(jī)玻璃三種 14玻璃的優(yōu)點(diǎn)極好的透光率-約90%；較優(yōu)的熱阻和隔紫外線能力、耐磨、壽命可達(dá)25年；熱脹冷縮系數(shù)低；取材方便。 15缺點(diǎn)：抗碰撞性能低

6、(鋼化玻璃例外)；價(jià)格高(材料+密封)；重量大；易被打破，且破裂以后不容易清理。16四、聚乙烯(P.E.)薄漠（polyethylene）1.聚乙烯的化學(xué)構(gòu)成與分類(lèi)聚乙烯分類(lèi)：低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、LDPE樹(shù)脂、LLDPE樹(shù)脂（線型低密度聚乙烯樹(shù)脂）等。聚乙烯的化學(xué)構(gòu)成：聚乙烯是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的高分子，也是應(yīng)用最廣泛的高分子材料。它是由重復(fù)的CH2單元連接而成的。聚乙烯是通過(guò)乙烯（CH2=CH2）的加成聚合而成的。172.聚乙烯的性能高密度聚乙烯(HDPE)：在中等壓力(15-30大氣壓)、有機(jī)化合物催化條件下，進(jìn)行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(

7、HDPE)。這種條件下聚合的聚乙烯分子是線性的，且分子鏈很長(zhǎng)，分子量高達(dá)幾十萬(wàn)。18低密度聚乙烯(LDPE)：在高壓力(100-300MPa)，高溫(190210C)，過(guò)氧化物催化條件下自由基聚合，生產(chǎn)出的則是低密度聚乙烯(LDPE)，它是支化結(jié)構(gòu)的。 19加工工藝及產(chǎn)品分類(lèi)聚合壓力大?。焊邏骸⒅袎?、低壓；聚合實(shí)施方法：淤漿法、溶液法、氣相法；產(chǎn)品密度大?。焊呙芏?、中密度、低密度、線性低密度；產(chǎn)品分子量：低分子量、普通分子量、超高分子量。 203.聚乙烯特性無(wú)臭，無(wú)毒，手感似蠟；具有優(yōu)良的耐低溫性能(最低使用溫度可達(dá)-70-100)；化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸)，

8、常溫下不溶于一般溶劑；吸水性小，電絕緣性能優(yōu)良；對(duì)于環(huán)境應(yīng)力(化學(xué)與機(jī)械作用)是很敏感的，耐熱老化性差。214.聚乙烯的種類(lèi) LDPE：低密度聚乙烯、高壓聚乙烯LLDPE：線形低密度聚乙烯MDPE：中密度聚乙烯、雙峰樹(shù)脂HDPE：高密度聚乙烯、低壓聚乙烯UHMWPE：超高分子量聚乙烯改性聚乙烯：CPE、交聯(lián)聚乙烯（PEX）乙烯共聚物：乙烯-丙烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烴（如辛烯POE、環(huán)烯烴）的共聚物、乙烯-不飽和酯共聚物（EAA、EMAA、EEA、EMA、EMMA、EMAH）22分子量達(dá)到3，000，000-6，000，000的線性聚乙烯稱(chēng)為超高分子量聚乙烯(U

9、HMWPE)。超高分子量聚乙烯的強(qiáng)度非常高，可以用來(lái)做防彈衣。235.聚乙烯制作主要方法 液相法（溶液法和淤漿法）和氣相法（物料在反應(yīng)器中的相態(tài)類(lèi)型）。我國(guó)主要采用齊格勒催化劑的淤漿法。24HDPE生產(chǎn)工藝：淤漿法HDPE的生產(chǎn)流程基本性能：無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒的不透明的白色粉末，造粒后為乳白色顆粒；玻璃化溫度：-78；熔點(diǎn)：比低密度聚乙烯高，約126136；密度：0.942-0.950（無(wú)定型態(tài)密度(25):0.855g/cm3，晶體密度(25):1.00g/cm3。）； 分子為線型結(jié)構(gòu)，是較典型的結(jié)晶高聚物。機(jī)械性能均優(yōu)于低密度聚乙烯，脆化溫度比低密度聚乙烯低，約-100-140。優(yōu)點(diǎn)：（1）

10、良好的耐熱性（軟化點(diǎn)120-125）和耐寒性（脆化溫度：-70）、使用溫度可達(dá)100。（2）機(jī)械性能（拉伸、彎曲、壓縮、剪切強(qiáng)度和硬度）均優(yōu)于LDPE，耐磨性好。（3）介電性能優(yōu)良（絕緣材料）。（4）化學(xué)穩(wěn)定性良好，室溫下不溶于任何有機(jī)溶劑，耐酸、堿、鹽。（5）吸水性和水蒸汽透過(guò)率很低（包裝好材料）。缺點(diǎn)：（1）耐老化性能（熱氧老化）較差抗氧劑和紫外吸收劑；（2）在受力作用下，熱變形溫度很低。25線形低密度聚乙烯（LLDPE）生產(chǎn)工藝：主要通過(guò)溶液法和氣相法，將乙烯與帶有烷基的支化烯烴，如4-甲基-戊烯(4-methyl-1-pentene)、己烯、辛烯等共聚可以得到線性低密度聚乙烯(LLDP

11、E)。LLDPE的特性：線型低密度聚乙烯，分子中一般只有短支鏈存在；機(jī)械性能介于高密度和低密度聚乙烯兩者之間；熔點(diǎn)比普通低密度聚乙烯高15；耐低溫性能也比低密度聚乙烯好；耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性比普通低密度聚乙烯高數(shù)十倍。26低密度聚乙烯（LDPE）應(yīng)用：低密度聚乙烯相對(duì)軟一些，主要用于制造塑料薄膜；電線電纜；熱收縮護(hù)套。制作工藝：聚乙烯用氧或過(guò)氧化物等作引發(fā)劑，使乙烯聚合為低密度聚乙烯。乙烯經(jīng)二級(jí)壓縮后進(jìn)入反應(yīng)器，在壓力100300MPa、溫度200300及引發(fā)劑作用下聚合為聚乙烯，反應(yīng)物經(jīng)減壓分離，使未反應(yīng)的乙烯回收后循環(huán)使用，熔融狀的聚乙烯在加入塑料助劑后擠出造粒。采用吹塑和流延兩種工藝制成。流

12、延聚乙烯薄膜的厚度均勻，但價(jià)格較高，目前很少使用。吹塑聚乙烯薄膜是由吹塑級(jí)PE顆粒經(jīng)吹塑機(jī)吹制而成，成本較低，應(yīng)用最廣泛。性能：半透明、有光澤、質(zhì)地較柔軟的薄膜，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、熱封性、耐水性和防潮性，耐冷凍，可水煮。其主要缺點(diǎn)是對(duì)氧氣的阻隔性較差，常用于復(fù)合軟包裝材料的內(nèi)層薄膜，也是應(yīng)用最廣泛、用量最大的一種塑料包裝薄膜，約占塑料包裝薄膜耗用量的40%以上。 276.聚乙烯的加工制品聚乙烯應(yīng)用于薄膜聚乙烯應(yīng)用于中空制品聚乙烯應(yīng)用于管板材聚乙烯應(yīng)用于纖維聚乙烯應(yīng)用于雜品287.聚乙烯薄膜作為溫室覆蓋材料的應(yīng)用聚乙烯膜的生產(chǎn)方案1)P.E.+U.V.A.：P.E.膜+最上層含U.V.A(防

13、紫外)添加劑2)P.E.+IR+AF+U.V.A.：P.E.膜+最上層含U.V.A(防紫外)添加+中間一層為I.R.(透光)吸收劑+最下一層有A.F.(流滴、隔長(zhǎng)波輻射，即保溫)添加劑3)P.E.+IR+AF+S.L.+U.V.A：P.E.膜+最上層含U.V.A(防紫外)添加+中間一層為I.R.(透光)吸收劑+最下一層有A.F.(流滴、隔長(zhǎng)波輻射，即保溫)添加劑目前生產(chǎn)的P.E.膜厚度在100到250微米之間，用在屋頂上預(yù)計(jì)壽命可達(dá)4年。P.E.膜的幅寬可達(dá)16米，長(zhǎng)度任意。P.E.膜的最大缺點(diǎn)是，有風(fēng)時(shí)，PE膜不容易固定，鋪在屋頂上缺乏可靠的安全性。297.2多層編織的聚乙烯膜結(jié)構(gòu)：由聚乙烯

14、經(jīng)拉絲、并象地毯一樣編織而成的新產(chǎn)品，其表面有一很薄的保護(hù)層。優(yōu)點(diǎn)：該材料很結(jié)實(shí)，強(qiáng)度幾乎要比普通膜高出20倍，足可抵御強(qiáng)風(fēng)，甚至輕微拍打。該P(yáng).E.膜具有IR和AF兩者相加的全部效果。其透光率為80%左右，價(jià)格大約是普通膜的34倍。 缺點(diǎn)：這種多層編織的聚乙烯膜不象普通P.E.膜那樣好拉伸；生產(chǎn)的幅寬為2米，為了滿(mǎn)足屋頂所需要的適宜寬度，必須焊接。一般這種材料的保用期為3年。 30增強(qiáng)型聚氯乙烯薄膜 基本材料：聚氯乙烯(P.V.C) 性能：普通清潔的P.V.C膜約有85%的透光率，膨脹和施工安裝性能較差。在溫暖氣候里薄膜變松馳，遇到風(fēng)可能被吹壞。新的增強(qiáng)型P.V.C膜材料及構(gòu)成：是由一聚酯材

15、料織成的網(wǎng)，網(wǎng)的兩側(cè)再覆蓋上普通的P.V.C。優(yōu)點(diǎn)：該網(wǎng)堅(jiān)實(shí)，防止了薄膜的膨脹，確保了材料的總體強(qiáng)度。增強(qiáng)型P.V.C膜具有U.V.A和AF兩者疊加的性能，這大大改進(jìn)了P.V.C的性能。性能：這種覆蓋材料，有紅色膜和透明膜兩種。其透光率紅色膜為80%，透明膜為85%；膜的厚度為0.325，非常重；現(xiàn)生產(chǎn)的幅寬為2米，可通過(guò)焊接得到所需的寬度。其價(jià)格大約是P.E.膜的78倍。但在以色列，有許多地方已經(jīng)在面積使用5年了。 31五、硬質(zhì)塑料覆蓋玻璃纖維增強(qiáng)塑料(FRP)板 ：FRP板在新的時(shí)候的透光率和玻璃很接近。但用幾年以后，纖維開(kāi)始脫離聚酯，透光率下降，板也開(kāi)始黃。玻璃纖維板在常有冰雹危害的地區(qū)

16、使用較多，不易受害。P.V.C透明板：波形P.V.C.板也是過(guò)去用于覆蓋溫室的硬質(zhì)塑料中的一種。其最大問(wèn)題是，耐高溫性能較差。32聚碳酸酯板：是目前塑料應(yīng)用中最先進(jìn)的聚合物之一。聚碳酸酯具有各種性能相結(jié)合的特點(diǎn)：強(qiáng)度、透光率、彈性、自重輕、透明、溫度適應(yīng)范圍寬等。板的制造：采用改進(jìn)的共擠成型技術(shù)，并將紫外線保護(hù)層結(jié)合到產(chǎn)品中。性能：硬質(zhì)、透明的波紋狀聚碳酸酯板，其可見(jiàn)光透光率達(dá)89%；可完全阻擋有害的紫外線輻射；對(duì)遠(yuǎn)紅外有高吸收率；重量輕；易于安裝。對(duì)透光率有10年的保證期；對(duì)冰雹危害也有單獨(dú)的保證。33六、覆蓋材料的性能比較材 料特 點(diǎn)商標(biāo)名稱(chēng)透光率(PAR)/(%)透熱輻射/(%)壽命(年)玻璃非常透明、重、易碎雙 層88325+隔 熱71325+低 鐵90-92325+聚丙烯重量輕高成本彈性玻璃93520+雙 層83320+聚碳酸酯（PC板）高 效高成本單 層87-9237-10雙 層8037-10玻璃鋼低成本FILON88310-15聚乙烯壽命短SUN SELECT