第五节温室覆盖材料

第五节温室覆盖材料第1页，共37页，2023年，2月20日，星期一基本要求：熟悉生产上常用的覆盖材料类型及其应用特点，掌握覆盖材料透光及热能调节规律，学习如何评价塑料棚膜的质量评价方法。教学内容：温室覆盖材料的种类及特点覆盖材料的透光性能常用棚膜的质量评价主要知识与重点：了解主要覆盖材料特点及透光性能是本节的重点。第2页，共37页，2023年，2月20日，星期一一、温室覆盖材料的种类及特点温室覆盖材料（CoatingMaterialofGreenhouse）：温室覆盖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，通过覆盖材料使作物生长的室内环境与外界环境之间不断避行着能量(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。第3页，共37页，2023年，2月20日，星期一温室覆盖材料的分类：保温采光材料；内覆盖材料；外覆盖材料第4页，共37页，2023年，2月20日，星期一覆盖材料的评价：评价覆盖材料的优劣主要有六大标准，其中保温性和采光性为主要指标。保温性透光性力学性能持久性能防雾滴性能低成本第5页，共37页，2023年，2月20日，星期一覆盖材料的透光性能

棚膜的透光率GB4455不低于85%；GB/T20202规定不低于87%；JB/T10286规定温室单层膜和无滴长寿膜的透光率要≥90%玻璃的透光率GB11614规定浮化玻璃透光率分别为：4㎜，≥87%，5㎜，≥86%；JB/T10286规定玻璃透光率≥90%。聚碳酸酯中空板NY/T1362规定8㎜，≥78%，10㎜，≥76%。JG/T116-1999规定双层和三层聚要≥75%和≥70%JB/T10286规定波浪板、双层和三层要≥80%。第6页，共37页，2023年，2月20日，星期一覆盖材料的保温性能外覆盖材料的保温性能：中空PC板＞玻璃＞PE薄膜。内覆盖材料的保温性能：缀铝膜＞的确良布＞无纺布＞PE膜外保温覆盖材料的芯材对保温性有较大影响，依次为：毛毡＞发泡聚乙烯＞镀铝膜＞防水布＞无纺布＞薄膜。第7页，共37页，2023年，2月20日，星期一二、玻璃(Glass)1.玻璃：是一种透明的硅酸盐类非金属材料，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶。普通玻璃化学氧化物的组成(Na2O·CaO·6SiO2),主要成份是二氧化硅。第8页，共37页，2023年，2月20日，星期一2.玻璃的通性各向同性：均质玻璃在各个方向的性质如折射率、硬度、弹性模量、热膨胀系数等性能相同。介稳性：当熔体冷却成玻璃体时，它能在较低温度下保留高温时的结构而不变化。可逆渐变性：熔融态向玻璃态转化是可逆和渐变的。连续性：熔融态向玻璃态转变时物理化学性质随温度变化是连续的。第9页，共37页，2023年，2月20日，星期一3.玻璃的分类按生产工艺分类简单分类成分分类性能分类第10页，共37页，2023年，2月20日，星期一按生产工艺分类热熔玻璃：浮雕玻璃、锻打玻璃、精彩玻璃、琉璃玻璃、夹丝玻璃、酒店制品、聚晶玻璃、玻璃马赛克、无影胶玻璃、钢化玻璃第11页，共37页，2023年，2月20日，星期一简单分类玻璃简单分类主要分为平板玻璃和特种玻璃。平板玻璃主要分为三种：即引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。第12页，共37页，2023年，2月20日，星期一成分分类：玻璃通常按主要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。硅酸盐玻璃指基本成分为SiO2的玻璃，其品种多，用途广。通常按玻璃中SiO2以及碱金属、碱土金属氧化物的不同含量，又分为：石英玻璃高硅氧玻璃钠钙玻璃铅硅酸盐玻璃铝硅酸盐玻璃硼硅酸盐玻璃第13页，共37页，2023年，2月20日，星期一性能分类钢化玻璃、多孔玻璃(即泡沫玻璃，孔径约40，用于海水淡化、病毒过滤等方面）、导电玻璃(用作电极和飞机风挡玻璃)、微晶玻璃、乳浊玻璃（用于照明器件和装饰物品等）和中空玻璃（用作门窗玻璃）等。平板玻璃、钢化玻璃、有机玻璃三种

第14页，共37页，2023年，2月20日，星期一玻璃的优点极好的透光率----约90%；较优的热阻和隔紫外线能力、耐磨、寿命可达25年；热胀冷缩系数低；取材方便。第15页，共37页，2023年，2月20日，星期一缺点：抗碰撞性能低(钢化玻璃例外)；

价格高(材料+密封)；重量大；易被打破，且破裂以后不容易清理。第16页，共37页，2023年，2月20日，星期一四、

聚乙烯(P.E.)薄漠（polyethylene）1.聚乙烯的化学构成与分类聚乙烯分类：低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、LDPE树脂、LLDPE树脂（线型低密度聚乙烯树脂）等。聚乙烯的化学构成：聚乙烯是结构最简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料。它是由重复的–CH2–单元连接而成的。聚乙烯是通过乙烯（

CH2=CH2

）的加成聚合而成的。第17页，共37页，2023年，2月20日，星期一2.聚乙烯的性能高密度聚乙烯(HDPE)：在中等压力(15-30大气压)、有机化合物催化条件下，进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。第18页，共37页，2023年，2月20日，星期一低密度聚乙烯(LDPE)：在高压力(100-300MPa)，高温(190–210°C)，过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低密度聚乙烯(LDPE)，它是支化结构的。第19页，共37页，2023年，2月20日，星期一加工工艺及产品分类聚合压力大小：高压、中压、低压；聚合实施方法：

淤浆法、溶液法

、气相法

；产品密度大小：高密度、中密度、低密度、线性低密度；产品分子量：低分子量、普通分子量、超高分子量。第20页，共37页，2023年，2月20日，星期一3.聚乙烯特性

无臭，无毒，手感似蜡；具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃)；化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂；吸水性小，电绝缘性能优良；对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。第21页，共37页，2023年，2月20日，星期一4.聚乙烯的种类

LDPE：低密度聚乙烯、高压聚乙烯LLDPE：线形低密度聚乙烯

MDPE：中密度聚乙烯、双峰树脂

HDPE：高密度聚乙烯、低压聚乙烯

UHMWPE：超高分子量聚乙烯

改性聚乙烯：CPE、交联聚乙烯（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-其它烯烃（如辛烯POE、环烯烃）的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物（EAA、

EMAA

、EEA、EMA、EMMA、EMAH）第22页，共37页，2023年，2月20日，星期一分子量达到3，000，000-6，000，000的线性聚乙烯称为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的强度非常高，可以用来做防弹衣。第23页，共37页，2023年，2月20日，星期一5.聚乙烯制作主要方法液相法（溶液法和淤浆法）和气相法（物料在反应器中的相态类型）。我国主要采用齐格勒催化剂的淤浆法。第24页，共37页，2023年，2月20日，星期一HDPE生产工艺：淤浆法HDPE的生产流程基本性能：无臭、无味、无毒的不透明的白色粉末，造粒后为乳白色颗粒；玻璃化温度：

-78℃；熔点：比低密度聚乙烯高，约126～136℃

；密度：0.942-0.950（无定型态密度(25℃):

0.855

g/cm3，晶体密度(25℃):

1.00

g/cm3。）；分子为线型结构，是较典型的结晶高聚物。机械性能均优于低密度聚乙烯，脆化温度比低密度聚乙烯低，约-100～-140℃。优点：（1）良好的耐热性（软化点120-125℃）和耐寒性（脆化温度：-70℃）、使用温度可达100℃。（2）机械性能（拉伸、弯曲、压缩、剪切强度和硬度）均优于LDPE，耐磨性好。（3）介电性能优良（绝缘材料）。（4）化学稳定性良好，室温下不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱、盐。（5）吸水性和水蒸汽透过率很低（包装好材料）。缺点：（1）耐老化性能（热氧老化）较差——抗氧剂和紫外吸收剂；（2）在受力作用下，热变形温度很低。第25页，共37页，2023年，2月20日，星期一线形低密度聚乙烯（LLDPE）

生产工艺：主要通过溶液法和气相法，将乙烯与带有烷基的支化烯烃，如4-甲基-戊烯(4-methyl-1-pentene)、己烯、辛烯等共聚可以得到线性低密度聚乙烯(LLDPE)。LLDPE的特性：

线型低密度聚乙烯，分子中一般只有短支链存在；机械性能介于高密度和低密度聚乙烯两者之间；熔点比普通低密度聚乙烯高15℃；耐低温性能也比低密度聚乙烯好；耐环境应力开裂性比普通低密度聚乙烯高数十倍。第26页，共37页，2023年，2月20日，星期一低密度聚乙烯（LDPE）应用：低密度聚乙烯相对软一些，主要用于制造塑料薄膜；电线电缆；热收缩护套。制作工艺：聚乙烯用氧或过氧化物等作引发剂，使乙烯聚合为低密度聚乙烯。乙烯经二级压缩后进入反应器，在压力100～300MPa、温度200～300℃及引发剂作用下聚合为聚乙烯，反应物经减压分离，使未反应的乙烯回收后循环使用，熔融状的聚乙烯在加入塑料助剂后挤出造粒。采用吹塑和流延两种工艺制成。流延聚乙烯薄膜的厚度均匀，但价格较高，目前很少使用。吹塑聚乙烯薄膜是由吹塑级PE颗粒经吹塑机吹制而成，成本较低，应用最广泛。性能：半透明、有光泽、质地较柔软的薄膜，具有优良的化学稳定性、热封性、耐水性和防潮性，耐冷冻，可水煮。其主要缺点是对氧气的阻隔性较差，常用于复合软包装材料的内层薄膜，也是应用最广泛、用量最大的一种塑料包装薄膜，约占塑料包装薄膜耗用量的40%以上。第27页，共37页，2023年，2月20日，星期一6.聚乙烯的加工制品聚乙烯应用于薄膜聚乙烯应用于中空制品聚乙烯应用于管板材聚乙烯应用于纤维聚乙烯应用于杂品第28页，共37页，2023年，2月20日，星期一7.聚乙烯薄膜作为温室覆盖材料的应用聚乙烯膜的生产方案1)P.E.+U.V.A.：P.E.膜+最上层含U.V.A(防紫外)添加剂2)P.E.+IR+AF+U.V.A.：P.E.膜+最上层含U.V.A(防紫外)添加+中间一层为I.R.(透光)吸收剂+最下一层有A.F.(流滴、隔长波辐射，即保温)添加剂3)P.E.+IR+AF+S.L.+U.V.A：P.E.膜+最上层含U.V.A(防紫外)添加+中间一层为I.R.(透光)吸收剂+最下一层有A.F.(流滴、隔长波辐射，即保温)添加剂目前生产的P.E.膜厚度在100到250微米之间，用在屋顶上预计寿命可达4年。P.E.膜的幅宽可达16米，长度任意。P.E.膜的最大缺点是，有风时，PE膜不容易固定，铺在屋顶上缺乏可靠的安全性。第29页，共37页，2023年，2月20日，星期一7.2多层编织的聚乙烯膜

结构：由聚乙烯经拉丝、并象地毯一样编织而成的新产品，其表面有一很薄的保护层。优点：该材料很结实，强度几乎要比普通膜高出20倍，足可抵御强风，甚至轻微拍打。该P.E.膜具有IR和AF两者相加的全部效果。其透光率为80%左右，价格大约是普通膜的3~4倍。缺点：这种多层编织的聚乙烯膜不象普通P.E.膜那样好拉伸；生产的幅宽为2米，为了满足屋顶所需要的适宜宽度，必须焊接。一般这种材料的保用期为3年。第30页，共37页，2023年，2月20日，星期一增强型聚氯乙烯薄膜基本材料：聚氯乙烯(P.V.C)性能：普通清洁的P.V.C膜约有85%的透光率，膨胀和施工安装性能较差。在温暖气候里薄膜变松驰，遇到风可能被吹坏。新的增强型P.V.C膜材料及构成：是由一聚酯材料织成的网，网的两侧再覆盖上普通的P.V.C。优点：该网坚实，防止了薄膜的膨胀，确保了材料的总体强度。增强型P.V.C膜具有U.V.A和AF两者叠加的性能，这大大改进了P.V.C的性能。性能：这种覆盖材料，有红色膜和透明膜两种。其透光率红色膜为80%，透明膜为85%；膜的厚度为0.325ｍｍ，非常重；现生产的幅宽为2米，可通过焊接得到所需的宽度。其价格大约是P.E.膜的7~8倍。但在以色列，有许多地方已经在面积使用5年了。第31页，共37页，2023年，2月20日，星期一五、

硬质塑料覆盖玻璃纤维增强塑料(FRP)板：FRP板在新的时候的透光率和玻璃很接近。但用几年以后，纤维开始脱离聚酯，透光率下降，板也开始黄。玻璃纤维板在常有冰雹危害的地区使用较多，不易受害。P.V.C透明板：波形P.V.C.板也是过去用于覆盖温室的硬质塑料中的一种。其最大问题是，耐高温性能较差。第32页，共37页，2023年，2月20日，星期一聚碳酸酯板：是目前塑料应用中最先进的聚合物之一。聚碳酸酯具有各种性能相结合的特点：强度、透光率、弹性、自重轻、透明、温度适应范围宽等。板的制造：采用改进的共挤成型技术，并将紫外线保护层结合到产品中。性能：硬质、透明的波纹状聚碳酸酯板，其可见光透光率达89%；可完全阻挡有害的紫外线辐射；对远红外有高吸收率；重量轻；易于安装。对透光率有10年的保证期；对冰雹危害也有单独的保证。第33页，共37页，2023年，2月20日，星期一六、覆盖材料的性能比较材料特点商标