覆盖材料的种类与性能.ppt
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1、园艺设施的覆盖材料,棚室覆盖材料及其应用技术,是人类在同干旱、低温、霜冻和风、雨、雪等自然灾害的长期斗争中,以及在开发利用农业资源的长期实践中逐步认识和发展起来的。利用日益发达的现代科学技术,大力开发推广高科技含量的新型棚室覆盖材料的设施园艺,对于防灾、减灾,挖掘农业的内在潜力,建设持续高产、优质、高效农业,促进我国的菜园子建设,增加菜农收入,丰富城乡居民的菜篮子,保持社会稳定,具有十分重要的意义。,棚室覆盖材料的发展覆盖材料的种类和性能透明覆盖材料半透明覆盖材料不透明覆盖材料参考资料,本章主要内容,棚室覆盖材料的发展,为了摆脱大自然的束缚,我们的祖先很早就开始利用保护设施抗御恶劣的自然条件,
2、进行超时令、反季节蔬菜、瓜、果栽培的伟大实践。史载,公元206一211年间,“冬种瓜于骗山(今陕西临渔境内)谷中温处,瓜实成”。这是我国,也是世界上最原始的温室栽培。,到了汉代,纸张的发明,使温室栽培进入了以纸为透光覆盖材料的纸窗温室时代。玻璃问世以后,便取代纸,大大改善了温室的光照条件,增强了温室效应,促进了温室的发展。,本世纪3050年代,以玻璃为透明覆盖材料的阳畦、改良阳畦和温室有了较大的发展。但由于易破损,对骨架要求严格,建造和维修难度大、费用高,不利于推广普及。,50年代中后期,随着塑料小拱棚覆盖栽培方式的引进,揭开了我国以塑料薄膜取代玻璃作为透明覆盖材料的棚室栽培新篇章。,60年代
3、初至70年代中期,聚氯乙烯(PVC)薄膜大面积应用于大、中、小棚栽培,促进了我国塑料棚园艺的发展。,19751976年冬春,由于农用聚氯乙烯薄膜增塑剂选择不当,造成大面积棚栽作物中毒。此后,聚氯乙烯农膜厂家纷纷转产聚乙烯(PE)薄膜,除东北地区因气候严寒且有一定的生产和使用经验尚有一定市场外,其他地区均改用农用聚乙烯薄膜,并开始取代玻璃用作阳畦、改良阳畦和温室透明覆盖材料。,70年代末80年代初,地膜、无纺布、遮阳网等覆盖材料相继引入我国,并成功地应用于生产实践,使我国的设施栽培由只盖天不盖地发展到既盖天又盖地,设施园艺由增温保温型发展到遮阳降温型,无纺布也作为棚室内保温覆盖材料应用于生产。但
4、是,草帘、草苫等作为棚室外保温覆盖材料,尚无理想的工业化产品取代。,1988年以来,在有关部门组织实施的国家农业试验示范及新型农膜专项计划的推动下,我国棚膜的生产工艺技术发展很快,从普通棚膜到乙烯一醋酸乙烯(EvA)多功能复合膜,巳研制开发出三代新型棚膜,即防老化膜、双防膜(防雾滴防老化膜,下同)和乙烯醋酸乙烯多功能复合膜,从而更有利于设施园艺的开发推广。,覆盖材料的种类,覆盖材料的发展:玻璃,聚氯乙烯(PVC)薄膜,聚乙烯(PE)薄膜,乙酸-醋酸乙烯薄膜,玻璃纤维增强塑料板(玻璃钢),PC板,多功能薄膜。覆盖材料的种类:传统覆盖材料(草帘,竹帘,棉被,玻璃),现代覆盖材料普通膜:PVC普通膜
5、,PE普通膜,寿命只有4-6个月防老化膜:PVC防老化膜,寿命8-12个月,PE防老化膜,寿命12-18个月,现代覆盖材料的分类,普通膜:PVC普通膜,PE普通膜,寿命只有4-6个月防老化膜:PVC防老化膜,寿命8-12个月,PE防老化膜,寿命12-18个月多功能复合膜:PE多功能复合膜,EVA多功能复合膜调光膜:漫反射膜,光转化膜,有色膜硬质塑料板材:FRP板,FRA板,PC板遮阳网无纺布,覆盖材料的性能,传统的保温功能延伸到减少到病虫害发生,提高品质等功能,透明覆盖材料,对透明覆盖材料的要求,透光性:将波长在350nm以下的紫外光阻隔掉,加入红外线阻隔剂,降低红外线的透过率。强度要求:具有
6、一定的抗风雪压力和抗冲击能力。耐侯性:防老化性能,需要加入光稳定剂,热稳定剂,抗氧化剂等。防雾防滴性,要求防雾持续时间长,防雾与防滴同步。保温性:保温性的差异缘于热辐射透过率的差异。,玻璃,是薄膜普及之前使用最多的覆盖材料普通玻璃的可见光通过率为90%左右,对300nm以下的紫外线有阻隔作用可吸收几乎所有的红外线,夜间的长波辐射所引起的热损失很少。优点:使用寿命长(20年以上),耐候性好,防尘,防腐蚀性好缺点:比重大(2.5克/立方厘米),对支架的坚固性要求高,易破损,故限制了推广应用。,玻璃,有三种:平板玻璃,钢化玻璃,红外线吸收玻璃。玻璃在所有覆盖材料中耐侯性最强,透光性,防尘性和亲水性都
7、很好,但比较重,抗冲击性能差。红外线吸收玻璃保温性好,造价高。钢化玻璃抗冲击性能好,但易老化,造价高。,塑料薄膜,是目前我国设施农业中使用面积最大的覆盖材料其特点是:质地轻,价格较低,性能优良,使用和运输方便等。根据母料可分为三大类:聚氯乙烯(PVC)薄膜 聚乙烯(PE)薄膜 乙烯醋酸乙烯(EVA)多功能复合薄膜,塑料薄膜聚氯乙烯(PVC)薄膜,种类繁多,功能丰富,为目前我国和日本等国家使用最普遍的薄膜之一。以聚氯乙烯树脂为主原料,加入适量的增塑剂制作而成许多产品还添加光稳定剂,紫外线吸收剂以增加耐候性,添加表面活性剂以提高防雾效果,塑料薄膜-聚氯乙烯(PVC)薄膜,聚氯乙烯(PVC)薄膜有透
8、明和粉色之分其加工过程大多经过了防尘和防雾滴处理,从而能使水分以膜状流下优点:不仅具有较好的柔性,透明度,保温性和防雾滴效果,一些薄膜还具有选光和强保温功能,塑料薄膜-聚氯乙烯(PVC)薄膜,缺点:容易产生增塑剂的缓慢释放及吸尘现象,使其透光率迅速下降,缩短了使用年限。,“转光膜”,大多为近年生产的去紫外线薄膜通过在聚氯乙烯原料中添加紫外线吸收剂以改变紫外线的透过率通过控制紫外线透过率,不仅可促进一些植物的生长,同时也可减少叶霉病和菌核病,以及一些虫害的发生,但在一些作物上必须谨慎使用。见下表。,薄膜的保温性与其对长波辐射区域的透过率有关,聚氯乙烯薄膜对长波辐射的透过率显著低于聚乙烯薄膜,因此
9、,其保温性也比聚乙烯薄膜和乙烯醋酸乙烯(EVA)多功能复合薄膜要好。,塑料薄膜-聚乙烯(PE)薄膜,由低密度聚乙烯(LDPE)树脂或线形低密度聚乙烯(LLDPE)树脂吹制而成除作为地膜使用外,也广泛作为外覆盖和保温多重覆盖使用与聚氯乙烯(PVC)薄膜相比,其优点是:比重轻(0.95,PVC是1.41)幅度大,覆盖比较容易等,塑料薄膜-聚乙烯(PE)薄膜,其他特点:吸尘少,无增塑剂释放等,使用一段时间后其透光率下降要比PVC低缺点:对紫外线的吸收率较PVC要高,容易引起聚合物的光氧化而加速薄膜的老化,因此,使用寿命一般比PVC要短。,塑料薄膜:乙烯醋酸乙烯(EVA)多功能复合薄膜,是以乙烯醋酸乙
10、烯共聚物为主原料添加紫外线吸收剂,保温剂和防雾滴注剂等制造而成的多层复合薄膜特点:质轻 使用寿命长(35年)透明度高 防雾滴剂渗出率低等,塑料薄膜:乙烯醋酸乙烯(EVA)多功能复合薄膜,优点:EVA膜的红外线区域的透过率介于聚氯乙烯(PVC)薄膜和聚乙烯(PE)薄膜之间,故保温性显著高于聚乙烯(PE)薄膜,夜间的温度要比普通PE高出23度。对光合有效辐射的透过率也高于PVC和PE。既克服了PE无滴持续期短和保温性差的缺点,也克服了PVC比重大,幅窄,易吸尘和耐候性差的缺点,具有很好的应用前景。,PVC和PE薄膜的比较,透光性比较:在紫外线区域,聚乙烯薄膜的透过率高,在可见光区域聚氯乙烯的透过率
11、高,在中远红外区域聚乙烯的透过率高,聚氯乙烯对光合有效辐射的透过率高,增温性和保温性强。聚氯乙烯使用后增塑剂易析出,加之它易吸附灰尘,透光率衰减很快,所以透光率在实际使用时不如聚乙烯膜高。,PVC和PE薄膜的比较,强度和耐侯性:聚氯乙烯薄膜较强保温性:聚氯乙烯薄膜由于聚乙烯薄膜聚氯乙烯薄膜易修补。,功能性聚氯乙烯(PVC)薄膜,PVC长寿无滴膜:在生产过程中加入增塑剂,防老化剂,流滴性在4-6个月,使用寿命提高到8-10个月,薄膜厚度为0.12mm。PVC长寿无滴防尘膜:生产过程中增加一道防尘工艺,进一步提高了透光率和使用寿命。,功能性聚乙烯(PE)薄膜,PE长寿无滴膜:无滴性提高到150天以
12、上,使用寿命12-18个月,透光率提高10-20%。PE多功能复合膜:加入防雾滴剂,保温剂和防老化剂,使用寿命更加延长,还添加有特定紫外线吸收剂,可抑制病菌的发生。薄型多功能聚乙烯膜:加入红外线阻隔剂提高薄膜的保温型,厚度仅为0.05mm。,调光薄膜,漫反射膜 将性状特殊的晶体材料混入聚氯乙烯和聚乙烯材料中制成。散射光增加,受光均匀。转光膜 具有光转化特性,可将紫外光区的能量转化为有利光合作用的橙红光。蓝色和紫色膜 蓝紫光透光率增加。,EVA多功能复合薄膜,以乙烯-醋酸乙烯共聚物为主体的多功能复合薄膜。透光性和保温性介于PE和PVC薄膜之间。综合了PE和PVC薄膜的优点,无滴性,透光率,耐侯性
13、,保温性兼具。,氟素膜,氟素膜以聚四氟乙烯为基础母料。透光性和抗静电能力强,寿命在10-15年,使用10年后透光率仍有90%以上。价格昂贵,国内尚不能生产。,反光膜,有三种类型:一是成膜过程中加入铝粉,二是以铝粉蒸汽涂于膜表面,三是将聚酯膜真空镀铝,又称镜面反射膜。提高对可见光的反射能力,增加光照。铝箔的长波放射系数较小,可以减少热辐射的散失,有保温作用。,新型多功能覆盖材料,除目前普遍使用的长寿无滴膜外,另有转光膜,有色膜,病虫害趋避膜等,大多处于开发研究阶段1.漫反射薄膜通过在聚乙烯母料中添加调光物质,使直射光在进入大棚后形成更均匀的散射光,作物受光趋于一致,设施中的温度变化减少,可促进植
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