CN1009793B - 防止虫害的覆盖薄膜 - Google Patents
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Abstract
一种包括有反射膜层和黑膜层的覆盖薄膜。该反射膜层于波长小于0.4微米处有反射峰，且有RA/RB比值不小于1.4的反射范围，其中RA为紫外线在反射峰处的反射率，RB为波长0.5微米处的可见光反射率，将此薄膜覆盖于种植的地面上，藉此可以防止各种作物和其它植物的虫害，此外还有降低地下温度和防止杂草增长的功效。
Description
本发明涉及的是防止虫害用的覆盖薄膜，在夏季将它覆盖于种植的土壤上，藉此可有效地防止对各种作物和其它多种植物有害的害虫;有助于降低地下的温度;并可避免杂草增生。更具体地说，本发明涉及的是一种叠层覆盖薄膜，该膜包括一反射膜层和一含碳黑的黑膜层等，该反射膜层于波长小于0.4微米处有反射峰，且有RA/RB比值不小于1.4的反射范围，其中RA为紫外线在反射峰处的反射率，RB为波长0.5微米处的可见光反射率。
覆盖薄膜一般用于保持土壤中水分，升高地下的温度，和防止化肥中各组分的损失等目的。夏季中，该覆盖薄膜可有效地用于保持土壤中水份，和防止化肥中各组分的损失，但地下温度不宜升得太高，对于植物栽种来说，温升过高并不可取，而且还会引致杂草更快蔓延。
最通用的覆盖薄膜是透明的聚乙烯薄膜，但若于夏季使用此种覆盖薄膜时，因太阳光的透射，使地下温度上升太高，且杂草蔓延太快，因此，并不适用于作物的栽培。此外，黑色覆盖薄膜虽可有效地抑制杂草生长，但它会充分吸收阳光，致使地下温度上升，因此，它不适于降低地下温度。
为了改进上述缺点，曾经建议采用含二氧化钛的白色覆盖薄膜，或用含铝粉的银色聚乙烯薄膜，作为夏季适用的覆盖薄腊。但是，这些覆盖薄膜因不能充分降低地下温度，或因防止杂草增生的效果不好，故仍然不能令人满意。因此，至今未有任何已知的、能同时满足上面两个要求的覆盖薄膜。
在某些作物的栽培中，使用通过沉积铝或靠叠压铝箔于聚乙烯薄膜上而获取的薄膜。但若应用这些薄膜的话，铝沉积物或铝箔在使用期间往往会剥落，或被氧化，并掉落成很多碎片。此外，它们也都价格昂贵。因此，这些薄膜未能普遍应用。另外，还提出一种白色和黑色叠合的覆盖薄膜[参看日本实用新型公开号38369/1980（Japanese Utility Model Publication（KoKoKu）No.38369/1980）]，虽然它在防止杂草增生上是有效的，但它在夏季仍然不能充分地降低地下温度。
已知上述覆盖薄膜对于防止有害于作物栽培的各种害虫，如蓟马（例如棕黄蓟马），蚜虫（例如棉蚜，Mizus persieae），果蝇（例如Zeugodacus cucurbitae），黄守瓜等害虫有点效果，但它们对某些虫害并非也有效。
鉴于这些观点，本发明的几位发明人深入细致地研究了适合于夏季作物栽培应用的一种改进的覆盖薄膜，它在降低地下温度，防止杂草增生，和进一步防止对作物有害的、诸如蓟马（例如棕黄蓟马）、蚜虫（例如棉蚜、Mizus persieae）等害虫上皆有效。同时他们已经发现：一种在波长小于0.4微米处有反射峰，而且，紫外线在反射峰处的反射率RA与波长0.5微米处的可见光反射率RB之比值（RA/RB）不小于1.4的反射范围的薄膜，用于防止虫害非常有效;而若将此薄膜叠压以含碳黑等物的黑膜层时，它可完全吸收来自反射膜的光线，因此可以获得一种在降低地下温度和防止杂草
增生方面，都有极佳表现的优异的叠层薄膜。
本发明的目的是提供一种改进的覆盖薄膜，它具有特别的反射峰和反射范围，可有效地防止虫害。本发明的另一目的是提供一种叠层覆盖薄膜，它包括一层含有具有反射紫外线的特性之特殊化合物的薄膜层，与黑膜层。本发明的其它目的是提供一种叠层薄膜，它具有降低地下温度、防止杂草增生、以及防止虫害的功效。本发明的这些和其它的目的和优点，对于本领域的熟练技术人员来说，可由下面的说明而一目了然。
图1是本发明中一实施例的覆盖薄膜之透视图。
图2是本发明另一实施例中覆盖薄膜的透视图。
图3至5分别表示这些覆盖薄膜的剖视图。
图6和图7表示的都是本发明实例和比数用的参考例中所制取的各种薄膜，它们在波长0.2至0.8微米范围内，各自的紫外线反射率和可见光反射率的曲线图。
这些图中各符号的意义如下：
1：含有无机化合物的反射膜层。2：含有碳黑等物的黑膜层。3：透气小孔。4：通过熔融穿孔产生的透气小孔。5：热封区。6：空气层。
本发明提供的是一种，在降低地下温度和防止虫害上具有卓越功效的覆盖薄膜。该膜包括反射膜层和含碳黑的黑膜层等。该反射膜层于波长小于0.4微米处有一反射峰，且有RA/RB比值不小于1.4的反射范围，其中RA为紫外线反射峰处的反射率，RB为波长0.5微米处可见光的反射率。
本发明之薄膜所用的原材料树脂包括所有种类的通用的热塑性树脂。合适树脂的例子有：乙烯的均聚物或共聚物，如：低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-丁烯-1共聚物、乙烯-4-甲基戊烯-1共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯脂-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，等等;聚丙烯;氯乙烯树脂等。这些树脂可以单独使用，也可将它们中的两个或两个以上结合起来使用。
本发明中的反射膜层可以通过掺混一种特别的无机化合物而制成，该无机化合物于波长小于0.4微米处有一紫外反射率，且折射率之比值（nAnB）不小于1.2，最好不小于1.5，其中（nA）是无机化合物的折射率，（nB）是树脂的折射率。本发明中所用的无机化合物，包括能满足上述条件的任何种类的化合物，例如，钛酸盐化合物：如钛酸钾、钛酸钙、钛酸镁、钛酸钡、钛酸锶、钛酸锂等等;锆的化合物，如硅酸锆、氧化锆等。这些化合物中，从膜的卓越的光反射特点和耐气候性考虑的话，以钛酸钾、钛酸钡、硅酸锆和氧化锆为特别好。
这些无机化合物可以粉末或须晶中的任一形状加以使用，但考虑到膜的特别优异强度和光反射特性，则以须晶状较好。当RA/RB之比值小于上述的下限时，它就会出现防止虫害效果低的不利现象。
反射膜层和黑膜层所用树脂可以是相同的，也可以是不同的。黑膜层的着色剂最好是用碳黑。
本发明的叠层薄膜可以通过以下的步骤制取，例如：
把含有粉末状或须晶状无机化合物的热塑性树脂混合物加以混合，并用普通的班伯里混合机（Banbury mixer）、双辊捏和机、或挤压捏和机进行捏和，于是树脂熔融于其中，并使无机化合物等充分混合。将如此制得的经捏和的混合物，与含有碳黑等物的树脂混合物，通过复合挤压薄膜加工法，即分别由两台各装有两层挤压模的挤压机挤压它们，使之形成双层膜。此双层膜也可以采用下法制取，即用吹塑薄膜加工，T-模薄膜加工，压延机加工等类加工时常用的普通加工机，分别处理含无机化合物的树脂混合物和含碳黑的树脂混合物。或者通过双色管状薄膜加工法，即由两台各装有特殊的双色吹膜模的挤压机分别挤压每种树脂混合物而制成。其中，管状薄膜的半圆周是由含无机化合物的树脂混合物构成，另半圆周则由含碳黑的树脂混合物构成。这些方法中，以双色管状薄膜的加工方法较好，因为它不需要如下所述的将两层薄膜层叠合的步骤。
先把上面制取的含无机化合物的薄膜与含碳黑的薄膜叠放在一起，然后让它们经过热封，或用热熔粘合剂，使两种薄膜粘合，成为需要的双层叠层薄膜。
含无机化合物的薄膜和含碳黑的薄膜，最好分别制成既符合经济效益，又在工艺上较易操作的最
合适的厚度。以5至35微米为宜。复合挤压或粘合成的薄膜的总厚度以10至75微米的范围为好。
无机化合物在反射膜层中的含量虽无具体规定，但考虑到近红外线和紫外线的强反射，故若以含无机化合物薄膜层的总重量计时，则其中无机化合物的含量可优选0.5至30%（重量）的范围，而以5至30%（重量）更好。又，考虑到要能完全吸收太阳光，故黑膜层中所用碳黑等物的量，以含碳黑薄膜层的总重量计，优选于2至10%（重量）范围内。
复合挤压或粘合的双层叠层薄膜最好有透气小孔，其孔径为φ0.3至10毫米，且孔率为0.1～5%，藉此可更有效地达到降低地下温度的作用。
透气孔的形成，可以在薄膜加工的同一生产线中制成，或者分别通过另外的穿孔生产线完成。这些小孔可以通过穿孔，或用热针穿刺的普通方法制成。在粘合成的双层叠层薄膜的情况下，采用热针穿刺较好，因为这可使围绕着这些小孔的薄膜区同时有穿孔与粘合的作用。把这些透气小孔做成孔径φ0.3至10毫米为好，而以φ0.5至3毫米更好，且孔率以0.1至5%为宜。若孔径和孔率皆低于上述范围的下限时，不能充分有效地降低地下的温度。另一方面，若超过上限时，虽然能充分有效地降低地下的温度，但在抑制杂草增生上却很不利，显示出低的抑制功效。
本发明之覆盖薄膜通过其反射薄膜层能够充分地反射近红外线，因此能很好地抑制地下温度的上升，另外，通过其黑膜层可以完全吸收阳光，因此又可以很好地防止杂草增生。此外，该反射膜层在特定的波长时，有紫外和可见光反射率，因此对于诸如，蓟马（例如棕黄蓟马），蚜虫（例如棉蚜、Mizus persieae）等类的各种害虫有防虫功效。而且将它用于下述场合特别有用，即把通常在夏季种植于寒冷高地的类似莴苣之类的一种青菜，栽种于平地时;于夏季和秋季插种的黄瓜进行栽种时;以及迟种植的西红柿和波菜的栽种时。
当覆盖薄膜有透气小孔时，由于它增进了空气穿过小孔的渗气作用，而使它显示了极好的降低地下温度的功效。在以热封法或用热针穿刺制成的双层叠层薄膜的情况下，在两层薄膜层之间，形成有空气夹层，因此，与用复合挤压法制成的双层膜相比，它更进一步改善了降低地下温度的性能。
本发明通过以下的实例和参考例加以说明，但不可将它们认为是对本发明的限制。
在实例与参考例中，将按照下述方法测定地下温度，进行杂草增生以及防止虫害的试验。
将覆盖薄膜铺在田垅（宽1米，长10米，高20厘米）上。将温度计插于离地面5厘米深外，以便测定地下的温度。
覆盖30天之后，检查田垅上杂草的情况，藉此观察杂草增生的状况。
在覆盖薄膜的范围内，栽种小圆石豆30天，计标每40片叶子上棕黄蓟马或棉蚜的数目，以此测出防止虫害的效果。
实例1
将乙烯-丁烯-1共聚物（密度0.921克/厘米3，熔体指数（MI）2克/10分，折射率（nB）1.51（100重量份），钛酸钾须晶（Tismo
D，K2O6TiO2，大津贺（Otsuka）化学株式会社，折射率（nA24）（20重量份），和单硬脂酸甘油酯（作为分散剂）（0.3重量份）的混合物，用5升班伯里混合机，于150-160℃的树脂温度，捏和10分钟。然后，用挤压机将其挤压，以制成粒状丸（所产生的组合物，下文称之为“树脂组分A”）。
将与上面所用相同的乙烯-丁烯-1共聚物100重量份，碳黑5重量份，和单硬脂酸甘油酯（作为分散剂）0.1重量份，进行捏和，并以与上述相同的方法挤压。称此粒状丸产物为“树脂组分B”。
将上面制成的树脂组分A和树脂组分B，分别用装配有两台挤压机和两层模子的双层吹塑薄膜加工机，在220℃的熔融区和200℃塑模温度的条件下进行加工，使树脂组分A和树脂组分B熔融于其中，而且在两层模子内粘合它们，以成双层的叠层薄膜。这样制成的薄膜有一个厚度比，即树脂A组分膜层的厚度/树脂B组分膜层的厚度＝1/1，而总厚度则为30微米。此膜有（RA/RB）＝1.71的比值，其中R是紫外线在反射峰处的反射率，RB是波长为0.5微米时的反射率。
测定该膜的物理性质和功效，其中，调整叠层薄膜，使树脂组分A在外侧。结果示于表1。
实例2
按照实例1同样的方法，不同的只是，把低密
度聚乙烯（密度0.9233克/厘米5，熔体指数（MI）1.5克/10分，折射率n1.51）100重量分，钛酸钾须晶Tismo
D，K2O6TiO2，大津贺化学株式会社制，折射率nA2.4）10重量份和单硬脂酸甘油酯（作分散剂）0.3重量份进行捏和和制粒，得到粒状小丸（树脂组分C）。此外，用同样的低密度聚乙烯，碳黑和单硬脂酸甘油酯，同样制取粒状小丸（树脂组分D）。按照与实例1相同的方法加工成双层吹塑薄膜，藉此处理树脂组份C和D，以制取双层膜。
测定该膜之物理性能和功效，结果示于表1。
实例3
按照实例2的方法制成双层膜，用热针使之穿孔，得出穿孔的双层膜，其孔径为φ1.5毫米，而孔率则为0.2%。
测定该膜的物理性能和作用，其结果示于表1。
实例4
把乙烯-丁烯-1共聚物（密度0.921克/厘米3，熔体指数（MI）2克/10分，折射率nB1.51）（100重量份），钛酸钾须晶（TismoRL，K2O6TiO2，大津贺化学株式会社，折射率nA2.3）（5重量份）和单硬脂酸甘油酯（作为分散剂）0.3重量份，用5升班伯里混合机，于150-160℃的树脂温度，进行挤压10分钟。并且用挤压机制粒，得到粒状小丸（以下，称此组合物产物为“树脂组份E”）。
将与上面所同样的乙烯-丁烯-1共聚物（100重量份），碳黑（5重量份），和单硬酸甘油酯（作为分散剂）（0.1重量份）进行捏和。并以上述的同样方法进行挤压。得到的粒状小丸称为“树脂组份F”。
用装设有两台挤压机和双色膜的双色吹塑薄膜加工机，在220℃熔区，和200℃塑模温度的条件下，将上面制得的树脂组份E与树脂组份F，分别加工，以给出双色薄膜，其中，管状薄膜的半圆周由树脂组分E组成，而剩下的半圆周则由树脂组份F组成。这样制成的薄膜有15微米厚。
该膜用图表示，即树脂组份E层和树脂组份F层，在它们的结尾线合拢，并互相堆叠。然后用熔融穿孔机对该膜进行穿孔，使它具有孔率0.2%（孔径为φ1.5毫米）。而且每一个小孔周围的区域都被热封，以制出穿孔的层压薄膜。在这样制得的薄膜中，所有围绕小孔的膜区皆被热封，而其它膜区只是叠放在一起，因此这种膜区包括了空气层。
测定该膜的物理性能和功效，其结果示于表1。
实例5
使用硅酸锆（A-PAX
，ZrO265.7%（重量），SiO233.3%（重量），Kinsei Kogyo株式会社制，折射率nA为1.8）20重量份代替钛酸钾，除此之外，其它全按实例1所述的方法操作，于是获得双层叠层薄膜。
测定该膜的物理性能和功率，其结果示于表1。
实例6
使用具有平均粒径为2.5微米的粉末状钛酸钾（K2O6TiO2，Kubota Tekko株式会社制，折射率nA为2.4）20重量份代替钛酸钾须晶，用以制取实例1中所用的树脂组份A，除此不同点之外，其它全按实例1的方法进行操作，由此制成双层薄膜。
测定该膜的物理性能和功能，其结果示于表1。
实例7
用氧化锆（EP氧化锆，ZrO299.5%（重量），SiO20.2%（重量），Daiichi Kigenso化学株式会社制品）20重量份代替钛酸钾须晶，用以制取树脂组分A，除此之外，其它操作与实例1所述方法相同，由此制取双层薄膜。
测定该膜的物理性能和功效，其结果示于表1。
参考例1
用普通的吹塑薄膜加工机，只采用实例1所用的同样的树脂组分B，从而制成单层薄膜，其厚度为30微米。
测定此薄膜的物理性能和功效。其结果示于表1。
参考例2
采用乙烯-丁烯-1共聚物（密度0.21克/厘米3，熔体指数MI2克/10分），通过普通的吹塑加工机，制成透明薄膜，其厚度为30微米）。
测定此膜的物理性能和功效。其结果示于表1。
参考例3
使用粉末状的二氧化钛（金红石型，20重量份）代替制备树脂组份A时所用的钛酸钾，除此之外，以实例1所述的同样方法，制取双层叠层薄膜。
测定该膜的物理性能和功效。其结果示于表1。
参考例4
用粉末状铝（20重量份）代替制备树脂组份A时所用的钛酸钾，除此之外，以实例1所述之同样方法，制取双层叠层薄膜。
测定该膜的物理性能和功效。其结果示于表1。
由表1可清楚看出，和一般的覆盖薄膜相比，本发明的覆盖薄膜在抑制地下温度的升高和防止虫害方面，具有卓越的功效，此外，本发明的覆盖薄膜在防止杂草增生上也表现出优异的功效。
Claims (6)
1、一种用以降低地下温度和防止虫害的热塑性树脂覆盖薄膜，其特征在于，该薄膜包括含有无机化合物的热塑性树脂的反射膜层和含碳黑的黑膜层，该反射膜层于波长小于0.4微米处有反射峰，且有RA/RB比值不小于1.4的反射范围，其中RA为紫外线在反射峰处的反射率，而RB则为波长0.5微米处的可见光反射率。
2、按照权利要求1所述的薄膜，其特征在于，其中的无机化合物是钛酸盐化合物。
3、按照权利要求1所述的薄膜，其特征在于，其中的无机化合物是锆的化合物。
4、按照权利要求1所述的薄膜，其特征在于，该膜是叠层薄膜，是由装设有双层挤压模具的复合挤压薄膜加工机制成的。
5、按照权利要求1所述的薄膜，其特征在于，该膜是有透气小孔的叠层薄膜，其孔径为φ0.3～10毫米，孔率则为0.1～5%。
6、按照权利要求1所述的薄膜，其特征在于，该膜是一种粘合的双层叠层薄膜，它包括含有无机化合物的树脂组合物所构成的反射膜层和含碳黑的黑膜层，而且该膜有透气小孔，其孔径为φ0.3～10毫米，孔率为0.1～5%，上述小孔可通过把反射膜层和黑膜层叠合成薄膜，并使它经过熔融穿孔而制成，所述的粘合膜，是在环绕小孔的膜区粘合着，而在其它膜区，则有空气夹层。
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