第三章温室透光覆盖材料的特性

第三章温室透光覆盖材料的特性第一节透光覆盖材料的性能要求及材料选择第二节塑料膜及其固定第三节玻璃及其固定第四节PC板及其固定第三章温室透光覆盖材料及安装园艺设施覆盖材料的沿革

1700玻璃屋顶温室1938PEPVCEVA1958玻璃钢丙烯酸树脂板聚碳酸酯板汉代以后油纸1920

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1930玻璃1956PVC薄膜1976PE薄膜1992EVA薄膜1993保温被中国设施园艺覆盖材料发展第一节透光覆盖材料的性能要求及材料选择一、温室对透光覆盖材料的基本性能要求

二、温室常用透光覆盖材料及其选择

三、温室覆盖材料的发展趋势1.透光性2.机械性能3.使用寿命4.保温性能5.防雾滴性能一、温室对透光覆盖材料的基本性能要求1.透光性μm

光合有效辐射波段＜0.35μm

和＞3μm的透光率低

衡量材料透光性能的透光率包括四方面的含义：①材料对光线垂直入射的透光率②材料在光线不同入射角下的透光率变化③透光率随时间的衰减④透过光线中散射光与直射光的比率2.机械性能覆盖材料的机械性能包括材料的强度、抗冲击性能和热胀冷缩性能等，是表征其在使用过程中承受荷载能力和影响安装施工难易程度的重要指标。柔性材料如塑料膜常用撕裂强度和撕裂拉伸率来表示材料的强度指标玻璃等刚性材料则用抗压强度、抗拉强度、弯曲强度和抗冲击强度等指标来衡量。材料热涨冷缩性能对其安装构造设计和日常保养管理都是重要的技术参数。3.使用寿命包含两个方面的含义（1）材料达到机械强度而破坏（2）透光率衰减到不能满足作物生长需要3.使用寿命原因：①紫外线作用下发生氧化；②高温加速老化；③昼夜温差导致板材破碎防止措施：添加光稳定剂、热剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂现象：①破裂，变脆自动撕裂②光衰减，透光率降低塑料薄膜变脆的原因薄膜受到阳光中紫外线的作用，发生氧化薄膜紧绷在支架上，白天支架表面的温度很高，尤其是夏季晴日，常常超过50-60℃，加速氧化过程。硬质塑料板材老化：表面的氧化作用导致颜色变黄，表面出现裂缝，甚至在裂缝中滋生微生物；高温导致板材膨胀，冷却时收缩，温差会导致板材破碎。4.保温性能通过覆盖材料(围护结构)的传热途径主要有传导、对流和辐射三种方式。玻璃＞PVC＞EVA＞PE添加红外线阻隔剂，减少热辐射损失。5.防雾滴性能棚膜内表面添加防雾剂防雾滴剂是一类表面活性剂，可以降低材料的表面张力，增加薄膜表面与水的亲和性

二、温室常用透光覆盖材料及其选择（一）玻璃（二）柔性覆盖材料（三）硬质塑料覆盖材料（一）玻璃玻璃温室建造最常用的玻璃为浮法平板玻璃，它具有表面质量好、规格大、品种多的特点。

玻璃覆盖有以下优点：透光性能优异保温性能良好紫外线透过率低热胀冷缩系数低，结构系数可靠，表面亲水性好，防雾滴能力强。

缺点：由于玻璃的比重大（3），要求具有较强的支架，镶嵌材料用量较多，建造维修难度大，费用高，抗冲击性能差，易碎。（二）柔性覆盖材料1.单一材料塑料薄膜

PVCPE2.功能性薄膜长寿膜无滴膜保温膜复合功能膜有色膜(1)聚氯乙烯薄膜PVC是以聚氯乙烯树脂为原料，加入增塑剂、稳定剂、着色剂、填充剂等各种助剂，按一定比例配制，配制料经高温塑炼，然后再用压延机压延成膜，或用吹塑机吹塑成膜。聚氯乙烯薄膜无色透明，一般厚度为，强度较大，抗张力达。聚氯乙烯对红外线透过率较小(20％)，保温性较好，并且耐酸、耐碱、耐盐。PVC缺点；a.由于表面增塑剂的析出，聚氯乙烯薄膜易吸灰尘，导致透光性大幅度下降。b.透气透湿率低，有毒气体透过得少。c.聚氯乙烯薄膜密度较大3)，单位质量的薄膜覆盖面积小，使得覆盖成本较高。

(2)聚乙烯薄膜

以聚乙烯树脂为原料，采用吹塑法直接生产。将塑料挤成薄膜后趁热用压缩空气将它吹胀，冷却定型后即得薄膜制品。厚，幅面较宽，质地柔软，气温影响不明显，天冷不发硬；耐酸、耐碱、耐盐；不易产生有毒气体，对作物安全；不易沾灰尘，透光率好；密度小，覆盖成本低。普通聚乙烯薄膜有如下缺点：对红外线透过率很高(可达80％)，保温性能差对紫外线的透过率高，紫外线对其分子结构的破坏力也大，影响其使用寿命。强度较差，回弹性不好，易撕裂，抗张强度仅为PVC的64%。PE薄膜主要产品有：普通PE棚膜PE防老化棚膜PE无滴防老化膜PE保温棚膜PE功能复合膜种类透过波长范围近紫外线透过率适用范围适用作物和病虫害近紫外线必需型300nm以上70%以上促进花青素着色茄子、草莓、葡萄、苹果、无花果、桃、中晚熟蜜柑、郁金香、洋桔梗、石斛等具有红紫和兰色花的植物促进蜜蜂活动甜瓜、草莓紫外线透过型300nm以上50%通用几乎所有植物近紫外线抑制透过型340±10nm25%±10促进叶菜、茎菜生长韭菜、菠菜、莴苣等紫外线不透过型380nm以上0防治病虫害水稻菌核病、菠菜萎焉病、大葱黑斑病、灰霉病、蓟马、蚜虫、潜叶蝇类表各种薄膜对近紫外线的透过特性及其适用范围(1)长寿膜高性能的长寿膜取决于基础树脂和抗老化剂的选择。生产PE长寿膜必须选用重包装级树脂（对紫外光破坏能量的抵抗力强），再配上高效光稳定剂，才能达到长寿的目的。对于PVC长寿膜则选用紫外线吸收剂，对膜的保护作用较强。

2．功能性薄膜在我国，耐候长寿膜仅占薄膜总量的18.2%，且耐候水平低，防老化寿命只能达到12—18个月(国外的长寿膜可连续覆盖3—5年甚至更长)。（2）无滴膜其机理是将防雾滴助剂(通常是非离子表面活性剂)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。

2．功能性薄膜聚氯乙烯、乙烯—醋酸乙烯与防雾滴助剂的相容性好于聚乙烯，防雾滴持续期长。国产无滴膜采用我国自行开发的聚多元醇酯类防雾滴剂或胺类复合型无滴剂，PE无滴膜流滴持效期一般只有2—4个月，PVC无滴膜4—6个月，PE—EVA无滴膜也不过8个月左右。先进国家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，基本与防老化同步。(3)保温膜塑料材料对长波辐射都有一定的透过率，保温性能较差。在塑料薄膜中添加保温助剂，可以吸收或阻隔长波辐射，阻挡室内通过薄膜向外界散失的长波辐射热量。保温助剂有无机和有机两种类型。有机保温剂用于生产高透过直射光薄膜，无机保温剂则用来生产高透过散射光薄膜。我国目前的保温膜几乎都用无机保温助剂，直射光透过率较低，对喜温蔬菜的越冬生产不利。

2．功能性薄膜（4）复合功能膜采用多层共挤的复合工艺，将有效助剂置于最为关键有效的层次中：外表层为抗紫外线助剂，中间层采用保温性好的助剂材料，内层则为表面活性剂

2．功能性薄膜（5）有色膜加入不同颜料制成的有色薄膜，对可见光的不同波长产生吸收，使投射光质发生变化，达到增产改质的效果。（三）硬质塑料覆盖材料在雨雪很多或常有冰雹危害的地区，软质塑料薄膜覆盖的温室承受过大的雨雪荷载，将有坍塌的危险。冰雹更是对薄膜会产生直接的破坏。此时，采用硬质塑料薄膜或硬质塑料板，将改善温室的受力状况，提高温室的安全度。FRP板以不饱和树脂为主体，加入玻璃纤维以提高强度。厚度，表面或有涂层或有覆膜（聚氟乙烯薄膜）保护。玻璃纤维是以玻璃为原料，在高温熔融状态下拉丝而成的，直径一般为0.5—30mm。不燃烧、耐腐蚀、拉伸强度高、光学性能好使用寿命在10年以上1．玻璃纤维增强聚酯板(FRP)2.FRA板以聚丙烯酸树脂为主体，加入玻璃纤维增强而成，厚度。由于紫外线对FRA板的作用仅限于表面，所以比FRP板耐老化，使用寿命可达15年，但耐火性差。3.MMA板以甲丙烯酸树脂为母料，与优质氢氧化铝粉混合后聚合而成。厚度。透光率高，保温性强，污染少，透光率衰减缓慢，但热线性膨胀系数较大，耐热性能差，价格贵。

4．聚碳酸酯板聚碳酸酯板(PC)是目前塑料应用中最先进的聚合物之一。它是一种无定形的、无毒无味无臭、透明无色或微黄色热塑性工程塑料，具有均衡的机械性能及电性能、尤其是抗冲击韧性为一般热塑性塑料之冠。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，吸水率低，对光稳定，耐候性好。聚碳酸酯板是采用改进的共挤成形技术制造，具有聚碳酸酯树脂的各种特点和优点，透光率可达89%，使用寿命长达10年。国际市场发生产的PC板有平板、浪板和多层中空板三种类型。平板厚；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；双层或三层聚碳酸配中空板厚3—16mm，具有优良的保