三層共擠高保溫轉光PO膜的制作方法

本發明涉及一種PO膜及其制備工藝，尤其涉及采用高級烯烴的原材料及其他助劑為原料制備PO膜，屬農用棚膜領域。

背景技術：

PO膜(農用大棚膜)是一農用復合層大棚膜，最先是日本采用高級烯烴的原料及其他助劑，采用外噴涂后烘干而產出的一種多層高檔功能性聚烯烴新型農用大棚膜。

PO膜作為新一代農用大棚膜，自其引入以來，就以期優異的消霧流滴性、高透光、高保溫性得到了廣大種植戶的青睞，特別是消霧流滴持效期實現與棚膜壽命同步。近幾年，我國農膜行業生產廠家加大對PO膜的投入，各PO膜品牌如雨后春筍般涌現，逐漸打破日本PO膜的壟斷地位。

PO膜與市場上傳統PE膜及EVA膜比較優勢突出，主要表現在：(1)卓越的透明性；(2)超強的持續消霧、流滴能力；(3)強化保溫性能；(4)使用壽命長；(5)超強的拉伸強度；(6)防靜電、不粘塵；(7)減少病蟲害，適合無公害蔬菜生產；(8)增產增收、提早上市；(9)作物色澤鮮艷，口感好，品質高。但目前PO農用棚膜普遍存在功能單一的不足，本申請人在前期申請的發明專利“三層共擠EVA長壽消霧環保型多功能大棚膜201310219304.2”中對PO農用棚膜進行了改進，其將外層、中層、內層配方分別混合均勻，采用雙頭螺紋螺桿雙螺桿擠出機制成母粒，經共擠模頭形成三層薄膜擠出，制成防老化性能優異，無霧滴多功能農用大棚薄膜。但在應用過程中，發現還需進行改進，為提高農作物產量，縮短農作物生產周期，急需研發一種兼有轉光功能的多功能PO農用棚膜，滿足市場需求。

技術實現要素：

針對目前技術現狀，本發明目的在于提供一種高保溫、高透明、防霧滴、壽命長且具有轉光功能的PO農用棚膜。

為實現本發明目的，本發明在前期產品基礎上，進行改進，在茂金屬聚乙烯(mPE)中加入乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，在中層加入轉光母料，外層、中層、內層配方不同，將外層、中層、內層配方分別混合均勻，采用雙頭螺紋螺桿雙螺桿擠出機制成母粒，經共擠模頭形成三層薄膜擠出，制成PO農用棚膜，并在PO膜外涂覆水性流滴消霧涂覆液。原料配方如下:各組分以重量百分比計，外層原料配方：

線形低密度聚乙烯(LLDPE)10％-20％，

茂金屬線型低密度聚乙烯(mLLDPE)40％-60％，

低密度聚乙烯(LDPE)10％-20％，

長壽母料14-18％，

流變劑3-5％。

中層原料配方：

茂金屬線型低密度聚乙烯(mLLDPE)40％-50％，

水滑石5％-15％，

乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)15％-25％，

低密度聚乙烯(LDPE)5％-15％，

長壽母料3％-7％，

轉光母料6％-10％，

流變劑1-3％。

內層原料配方：

線形低密度聚乙烯(LLDPE)5％-15％，

茂金屬線型低密度聚乙烯(mLLDPE)50％-70％，

低密度聚乙烯(LDPE)5％-15％，

長壽母料14-18％，

流變劑3-5％。

原料配方優選如下:各組分以重量百分比計，

內層：線形低密度聚乙烯(LLDPE)0209AA：10％，茂金屬線型低密度聚乙烯mLLDPE1018HA：55％，低密度聚乙烯LDPE2420D：15％，長壽母料15％，流變劑5％。

中層：茂金屬線型低密度聚乙烯mLLDPE1018HA：45％，水滑石母料10％，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)：20％，低密度聚乙烯LDPE2420D：10％，長壽母料5％，轉光母料8％，流變劑2％。

外層：線形低密度聚乙烯(LLDPE)0209AA：10％，茂金屬線型低密度聚乙烯mLLDPE1018HA：60％，低密度聚乙烯LDPE2420D：10％，長壽母料16％，流變劑4％。

所述的長壽母料由以下組分組成，各組分以重量百分比計：流滴劑20％；光穩劑10％；滑石粉5％；聚乙烯蠟5％；PVC樹脂粉60％；

所述的轉光母料由以下組分組成，各組分以重量百分比計：轉光劑20％；光穩劑10％；滑石粉5％；水滑石10％；聚乙烯蠟5％；PVC樹脂粉50％；

所述水性流滴消霧涂覆液選TF-820型

所述流滴劑選La-12；流變劑選P-201；轉光劑選FGR620；光穩定劑選B215。均為市售品。

其工藝技術方案如下：

將外層、中層、內層配方經計量后，分別混合均勻，分別加入料斗，進入雙螺桿擠出機中，該擠出機采用雙頭螺紋螺桿雙螺桿擠出機，熔融、擠出、造粒制成功能性母粒；經多層共擠出機熔融擠出，然后進入環形共擠模頭形成三層薄膜擠出，從模頭中心的冷卻風管吹入壓縮空氣，將薄膜吹脹成筒狀薄膜或膜泡。經內部和外部空氣冷卻，然后進入人字夾板將PO膜泡內的空氣排凈，薄膜表面經電暈處理使PO膜的潤濕張力提高到大于38達因/厘米，然后用涂覆液進行外層涂覆、加熱烘干固化、折疊，然后經檢測后裝箱入庫。

本發明工藝在制備PO膜過程中原料配方、熔體溫度、吹脹比、牽引比和冷凝線高度對薄膜性能均有影響，結合優化的環保地膜的加工工藝條件，并通過比較，得出最適宜加工參數：熔融溫度180～190℃；薄膜的吹脹比1：3-5；薄膜的牽引比1：7-15。

本發明原理：采用三層共擠工藝生產。內、中、外層是均為長壽層，采用增加抗拉、抗撕裂強度、防老化、增透光的配方，選用光穩定劑、復合抗氧劑；其中中層增加了轉光母料，可將陽光中紫外光和綠光轉換成植物生長所需要的紅光或橙色；最后進行薄膜表面電暈處理使PO膜的潤濕張力提高到大于38達因/平方厘米，然后用涂覆液進行外層涂覆、加熱烘干固化、折疊，然后經檢測后裝箱入庫。

本發明優點：1、采用茂金屬線型低密度聚乙烯(mLLDPE)為原料，茂金屬線型低密度聚乙烯具有較大的斷裂伸長率達16000％，抗沖性能是普通PE的三倍，達1300/g，還具有較好的抗撕裂強度和抗穿刺強度，具有力學性能好、熔點低、低溫熱封性能好、熱封強度高、光學性能好、薄膜抗黏性及針刺性好等特點。從而降低了高結晶度，提高了柔韌性、抗沖擊性、填料相溶性和熱密封性能，透明性和表面光澤性好，化學穩定性良好，抗老化和耐臭氧強度好，無毒性。制備出的PO膜防老化，無霧滴，抗穿刺性能優異，使用壽命達到3年以上。2、PO膜外涂覆用水性流滴消霧涂覆液由樹脂和固化劑雙組份組成，其主要成份是親水性的高分子材料和水。在聚乙烯農膜表面涂覆后經加熱固化，形成一層高透明的親水涂層，使農膜具備優良的流滴消霧功能。由于涂層與聚乙烯農膜表面有較強的結合力及優良的抗老化性能，使涂覆后的農膜的流滴消霧功能與農膜自身使用壽命同步，按市面銷售涂覆膜常規操作扣棚后，涂覆層在12小時內形成透明水膜如鏡面效果，長期使用棚內不掛滴。

目前，國家質量監督總局還未出臺PO膜的國家標準，各項指標參照GB4455-2006農業用聚乙烯吹塑棚膜標準檢測。經權威部門檢驗測試，各項質量技術指標均達到或超過國家標準(GB4455-2006)，其中部分指標優于國標(GB4455-2006)2倍以上。3、轉光效果好，轉光率達13％以上，非常有利于農作物生長，同時縮短了農作物生長周期。

本發明所述的雙頭螺紋螺桿設備采用201310219304.2所述。

附圖說明

圖1為本發明工藝流程圖。

具體實施方式

為對本發明進行更好的說明，舉實施例如下:所用原料均為市售品。

實施例1

本發明原料配方如下:各組分以重量百分比計，

內層：線形低密度聚乙烯(LLDPE)0209AA：10％，茂金屬線型低密度聚乙烯mLLDPE1018HA：55％，低密度聚乙烯LDPE2420D：15％，長壽母料15％，流變劑5％。

中層：茂金屬線型低密度聚乙烯mLLDPE1018HA：45％，水滑石母料10％，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)：20％，低密度聚乙烯LDPE2420D：10％，長壽母料5％，轉光母料8％，流變劑(PPA母料)2％。

外層：線形低密度聚乙烯(LLDPE)0209AA：10％，茂金屬線型低密度聚乙烯mLLDPE1018HA：60％，低密度聚乙烯LDPE2420D：10％，長壽母料16％，流變劑4％。

所述的長壽母料由以下組分組成，各組分以重量百分比計：流滴劑20％；光穩劑10％；滑石粉5％；聚乙烯蠟5％；PVC樹脂粉60％；

所述的轉光母料由以下組分組成，各組分以重量百分比計：轉光劑20％；光穩劑10％；滑石粉5％；水滑石10％；聚乙烯蠟5％；PVC樹脂粉50％；

按上述配方，將外層、中層、內層配方經計量后，分別混合均勻，分別加入料斗，進入雙螺桿擠出機中，該擠出機采用雙頭螺紋螺桿雙螺桿擠出機，于180～190℃熔融、擠出、造粒制成功能性母粒；經多層共擠出機于180～190℃熔融擠出，然后進入環形共擠模頭形成三層薄膜擠出，從模頭中心的冷卻風管吹入壓縮空氣，將薄膜吹脹成筒狀薄膜或膜泡，薄膜的吹脹比1：3-5。經內部和外部空氣冷卻，薄膜的冷凝線高度為200～300mm，然后進入人字夾板將棚膜泡內的空氣排凈；薄膜的牽引比1：7-15；然后進行薄膜表面電暈處理使PO膜的潤濕張力提高到大于38達因/平方厘米，再用涂覆液進行外層涂覆、加熱烘干固化、折疊，最后經檢測后裝箱入庫。

實施例2

本發明原料配方如下:各組分以重量百分比計，內層：線形低密度聚乙烯(LLDPE)0209AA：10％，茂金屬線型低密度聚乙烯mLLDPE1018HA：60％，低密度聚乙烯LDPE2420D：15％，長壽母料10％，流變劑5％。

中層：茂金屬線型低密度聚乙烯mLLDPE1018HA：50％，水滑石母料10％，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)：15％，低密度聚乙烯LDPE2420D：10％，長壽母料5％，轉光母料7％，流變劑(PPA母料)3％。

外層：線形低密度聚乙烯(LLDPE)0209AA：20％，茂金屬線型低密度聚乙烯mLLDPE1018HA：50％，低密度聚乙烯LDPE2420D：10％，長壽母料16％，流變劑4％。

所述的長壽母料由以下組分組成，各組分以重量百分比計：流滴劑20％；光穩劑10％；滑石粉5％；聚乙烯蠟5％；PVC樹脂粉60％；

所述的轉光母料由以下組分組成，各組分以重量百分比計：轉光劑20％；光穩劑10％；滑石粉5％；水滑石10％；聚乙烯蠟5％；PVC樹脂粉50％。

按照實施例1所述方法制備而成。

目前，國家質量監督總局還未出臺PO膜的國家標準，各項指標參照GB4455-2006農業用聚乙烯吹塑棚膜標準檢測，經檢測各項指標均優于國家標準，檢驗結果見表1。

表1

本發明PO膜作為農用棚膜，轉光效果好，能有效吸收紫外光，并產生藍色熒光，自然光中的紫外光轉光率達80％，使蔬菜增產10-30％，煙草、花生增產10-15％。非常有利于農作物生長，縮短農作物生長周期。