第五节温室覆盖材料

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第五节 温室常用的覆盖材料,Section,Coating Material of Greenhouse,1,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。,2,一、温室覆盖材料的种类及特点,温室覆盖材料（Coating Material of Greenhouse）：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。,3,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,4,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,5,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%。,6,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。,7,二、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(Na2OCaO6SiO2),主要成份是,二氧化硅,。,8,2.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。,9,3.玻璃的分类,按生产工艺分类,简单分类,成分分类,性能分类,10,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,11,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。,12,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,13,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,14,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。,15,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。,16,四、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。,17,2.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。,18,低密度聚乙烯(LDPE)：在高压力(100-300MPa)，高温(190210C)，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。,19,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。,20,3.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。,21,4.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）,22,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。,23,5.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。,24,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126136；,密度：0.942-0.950（无定型态密度(25):0.855g/cm3，晶体密度(25):1.00g/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。,25,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。,26,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100300MPa、温度200300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。,27,6.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,28,7.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。,29,7.2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34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。,30,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,0.325,，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,78,倍。但在以色列，有许多地方已经在面积使用,5,年了。,31,五、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。,32,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。,33,六、覆盖材料的性能比较,材 料,特 点,商标名称,透光率(PAR)/(%),透热辐射/(%),寿命(年),玻璃,非常透明、重、易碎,双 层,88,3,25,+,隔 热,71,3,25,+,低 铁,90-92,3,25,+,聚丙烯,重量轻,高成本,弹性玻璃,93,5,20,+,双 层,83,3,20,+,聚碳酸酯（PC板）,高 效,高成本,单 层,87-92,3,7-10,双 层,80,3,7-10,玻璃钢,低成本,FILON,88,3,10-15,聚乙烯,寿命短,SUN SELECTOR,85-90,10,PVC膜,很坚实,EREZ,80,10,4,编织PF膜,很坚实,PALRIG,78,20,4,34,作业与习题,温室覆盖材料可以分成哪几大分类？日光温室最常用的覆盖材料是什么？为什么？,评价覆盖材料的标准是什么？其中以什么因子为主？,简述覆盖材料的透光性和保温性,玻璃具有哪些通性？,聚乙烯薄膜可以分成那几大类？各有什么特点？日光温室一般选用什么薄膜做覆盖材料？,35,比较玻璃、聚丙烯、聚碳酸酯（,PC,板）、玻璃钢、聚乙烯、聚酯膜、,PVF,、,PVC,膜、编织,PF,膜的优缺点，确定现代化温室和日光节能温室常用,的覆盖材料类型？,36,The END！,37,