1、第五章 温室的覆盖材料,第一节覆盖材料简述 第二节 透明覆盖材料及其应用 第三节 地膜的种类特性及应用 第四节 硬质塑料板材的种类、特性及应用 第五节 玻璃 第六节 半透明与不透明覆盖材料 第七节外覆盖保温材料的种类、特性及应用,园艺设施覆盖材料的沿革,20世纪50年代玻璃纤维增强塑料聚酯板问世，PC板材（聚碳酸酯板）开始作为覆盖材料应用,古罗马人用云母片或透明的滑石板作为覆盖材料,14世纪80年代用玻璃当覆盖材料（玻璃房）,18世纪初建成具玻璃屋顶的温室,19世纪末平板玻璃温室问世，并应用于温室覆盖，至今百余 年历史,20世纪30年代英国化学家福西特和吉布森发明了PE膜，于1938年在英国生
2、产，随后PVC、EVA相继问世,中国覆盖材料发展历史,80年代中期，塑料薄膜大面积推广,汉代以前用不透明覆盖材料作简易设施的保温覆盖物,汉代以后，发明造纸术出现纸窗温室,20世纪30-50年代，玻璃作为透明覆盖材料,1957年从日本引进薄膜生产技术,1958年自行生产薄膜,1962年塑料薄膜用于小拱棚覆盖,1972年塑料薄膜用于大棚覆盖,第一节覆盖材料简述,一、覆盖材料的种类 1、传统的覆盖材料 草帘、草苫 纸被 棉被 竹帘 玻璃 2、现代覆盖材料 2.1塑料薄膜 2.1.1普通膜 PVC PE,2.1.2防老化膜 PVC防老化膜 PE防老化膜 2.1.3双防膜 PVC双防膜 PE双防膜 2.
3、1.4多功能复合膜 PE多功能复合膜 EVA多功能复合膜,2.1.5调光膜 漫反射膜 光转换膜 有色膜 2.2硬质塑料板材 FRP FRA MMA PC板 2.3镜面反光膜 2.4遮阳网,2.5无纺布 薄型无纺布 厚型无纺布 2.6复合保温被 2.7地膜 普通地膜 有色地膜 特殊功能性地膜,按照功能来分 1、用于采光的 玻璃 塑料板材 塑料薄膜 2、用于覆盖保温的 3、调节光、温环境的,二、设施生产对覆盖材料的要求 性能优良 轻便耐用 价格合理,（一）透明覆盖材料,在波长,区域内（可见光和近红外线区域）透过率越高越好,光合有效辐射 作物光合作用,有热效应 室内增温,波长3000的红外线区域，透
4、过率越低越好,紫外线加速薄膜老化寿命短,紫外线对植物生育有有益和有害两方面影响？,3000的红外线波段，是各种物质热辐射失热主要波段，透过率越高，保温性越差,散射光的作用, 350nm 近紫外线 紫外线 315 380nm 参与某些花青素和维生素C D等的合成 315nm对作物有害 345 nm以下 促进灰霉病分生孢子的形成 370nm 诱发菌核病 添加特定的紫外线阻隔、吸收或转光剂 将350nm以下阻隔掉,薄膜使用过程中经常受到冲击力、积雪、雨水、拉伸等外力作用，故要考虑强度，包括横向拉伸强度（kg/cm2)、断裂伸长率(%)，抗冲击强度等,2、强 度,1）纵向力（包括冲击力、冰雹等） 2）
5、横向负荷 雪等 3）拉伸力 4）不光滑骨架的磨损,3、耐侯性,耐侯性指塑料薄膜防老化性能；薄膜的使用寿命问题,如何增加耐侯性？,在薄膜生产工艺中加入光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂和紫外吸收剂,具体原因 1）强光、高温作用下，变脆 从而自动撕裂 2）光衰减 透光率 薄膜变脆的原因 1）紫外线 2）支架部分 白天温度高 加速氧化 先变灰 变棕色 变脆 撕裂,硬质塑料板材 1）表面氧化 颜色变黄 出现裂缝 微生物 2）冷热膨胀光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂和紫外线吸收剂等助剂,加入表面活性剂防雾滴剂,如何获得流滴性？,具体表现 1）影响透光率 温度 2）诱发病害 防雾滴剂 表面活性剂 降低表面张力 无滴
6、性或流滴性 作用时间 1、2、3、5年 不足4个月 好的6-8个月,保温情况 玻璃聚氯乙烯乙烯-醋酸乙烯聚乙烯,二、不透明覆盖材料 外覆盖保温 内张 外保温： 1）保温性能好 传热系数 ( 2.0W/m2. ) 2）重量比较轻 表面洁净 光滑 3）防雨水浸湿 经久耐用 防老化和防水处理,（二）对保温覆盖材料的要求,1、外保温覆盖材料,草苫、草帘、纸被、保温被,A、较高的保温性，传热系数不高 于2.0w/m2,B、轻量化，便于操作，省工省力,C、防雨、防湿、经久耐用,D、表面洁净、光滑 , 防止污染和破损薄膜,2、内保温材料,薄型无纺布、遮阳网等,A、高保温,B、防雾滴,第二节 透明覆盖材料及其
7、应用,一 农用塑料薄膜的种类、特性及应用,我国设施园艺生产中使用的透明覆盖材料，主要以塑料薄膜为主，就基础母料而言，主要是聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯薄膜(PE)两大类，20世纪90年代初又研制出乙烯-醋酸乙烯(EVA)多功能复合膜,本节重点介绍各种用于大棚和温室的PVC、PE、EVA三种薄膜的特性及要求,（一）普通聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)薄膜,PVC膜，1958年从日本引进，1963年自行生产，1972年用于塑料大棚生产,PE膜，1976年开始生产,由于其安全无害而得到广泛应用,1 生产工艺,2 应用情况：,普通PVC膜：过去普遍用于大棚生产，厚度0.100.15mm;现仅用于中、小
8、拱棚，厚度0.030.05mm,普通 PE膜：普遍应用于长江中下游地区，用于塑料大棚的厚度为0.050.08mm；用于中、小拱棚覆盖的厚度为0.030.05mm,3 性 能,（1）透光性,透明覆盖材料的透光性表现为以下三方面,A 对不同波长辐射的透过率分光透过率,B 透过率与入射角的关系,C 散光率：即透射光中散射光的比例和透光性的衰减，由水滴灰尘等引起,A 对不同波长光辐射透过率,几种塑料薄膜热辐射透过率,PVC PE EVA,几种塑料薄膜短波辐射分光透过率,PVC,PE,EVA,耐老化性？,增温性？,保温性？,两种薄膜在不同波段透过率的差异说明了什么？,紫外（=300nm） 20 5556
9、 可见（450650nm） 8688 7180 近红外（1500nm） 9394 8891 中红外（5000nm） 72 85 远红外（9000nm） 40 84,两种塑料薄膜在不同光波区的透过率,性能的比较,在紫外线区，聚乙烯的透光率高于聚氯乙烯，在可见光区域聚氯乙烯膜高于聚乙烯膜，在中远红外区域（热辐射部分）聚氯乙烯薄膜的透过率远低于聚乙烯薄膜， 聚氯乙烯对光合有效辐射的透过率高，保温性强。,B 透光率与入射角关系,随入射角增大，透光率下降,C 实际生产条件下所测新膜透光率一般只有62%70%,测试时间,09：00 10：00 11：00 12：00 13：00 14：00 15：00,P
10、E塑料大棚 PVC塑料大棚,52 59 59 69 71 67 61 64 62 63 74 74 73 73,两种塑料（新膜）大棚透光率比较,聚氯乙烯 使用一段时间之后 薄膜中的增塑剂会慢慢的析出来 表面的静电性较强 吸附尘土 透光率衰减得快 80%半年 50% 一年后 30% 75% 半年 65% 一年后 50以上,（2）强度和耐侯性,强度： PVC PE 耐侯性：PVC PE,?,保温性： PVC PE,?,其 它 性 能：,PE 膜,P V C 膜,普通PVC、PE膜在使用过程中存在以下问题：,1 寿命短，PE膜3-6个月，PVC膜6个月以上，有效使用寿命4-6个月,2 无流滴性，棚室
11、湿度大，作物病害重,3 保温性差,针对上述问题，开发了系列功能性薄膜,2 功能性聚氯乙烯薄膜,（1）PVC长寿无滴膜,（2） PVC长寿无滴防尘膜,3 功能性 PE膜,（1） PE长寿无滴膜：,（2）PE多功能复合膜,各种助剂应相对集中在哪一层，为什么？,PE多功能复合膜,PE多功能复合膜,（3）薄型多功能聚乙烯膜,生产工艺基本同PE多功能膜，具以下特点：,4 调光薄膜,（1） 漫反射膜,（2） 转光膜,1 具有光转换特性 将吸收的紫外光转换成兰紫光或橙红光 ， 提高光合作用,2 透光率高 比同质功能性PE膜高8%左右,4 减少温差 覆盖转光膜棚室温度特点：阴天或晴天的早晚气温高于同质PE膜；
12、晴天中午低于同质PE膜,3 保温性好 在寒冷121月，最低气温可提高2 4 ,作物产量、品质提高,（3）紫光膜和蓝光膜,5 乙烯-醋酸乙烯（EVA) 多功能复合膜,（1） 生产工艺和特性,以乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA)树脂为主体的三层复合多功能性薄膜。厚度0.10-0.12mm,的导入，使具有如下独特性能,（2）国产EVA 膜主要性能,透光性,B. 强度和耐侯性,强度：PVCEVAPE,耐侯性：18-24个月,EVA树脂阻隔紫外线能力强.,夜间比 PE膜高1.01.5,白天比PE膜高2.03.0,EVA树脂的弱极性使流滴持效期延长，一般8个月以上,WHY ?,克服了,PE膜的哪些缺点？,PVC的哪些缺点？,膜将是膜和膜的更新换代产品,6. 氟素膜,以四氟乙烯为基础母料，其特点是：,在了解了各种棚室覆盖薄膜性能后，在应用时（薄膜选用），应注意哪些问题呢？,今后薄膜的研究方向：,如F/FR转换薄膜、温变色薄膜、光诱变膜等,其他多功能透明覆盖材料 1、红光/远红光（R/FR）转换膜 红光和远红光吸收物质 植株特性 特别是茎的生长 2、光敏薄膜（银化合物-光强后-黄色或橙色-减轻光强）,3、近红外线反射薄膜（近红外线吸收物质SnO2） 4、近红外线吸收薄膜（近红外线吸收物质） 5、温敏薄膜（高分子感温化合物 变浑浊） 6、病虫忌避膜 在母料中加入或在薄膜表面粘涂杀虫剂或性激素,
