一种高耐候性、流滴消雾聚乙烯塑料大棚编织膜及其生产方法
技术领域
本发明属于塑料编织以及流延膜涂覆技术领域，涉及一种高耐候性、流滴消雾、防尘聚乙烯编织膜的生产方法，是用于蔬菜大棚，水果大棚以及水产大棚的新一代高功能产品。
背景技术
传统的塑料大棚使用聚乙烯塑料薄膜，强度差，耐候性差，在使用时容易出现撕破、磨损、透光度降低速度快、流滴消雾时间短、使用寿命短等问题，需要每年都要进行更换，造成浪费及环境污染。
为了改进这种缺陷，现有技术使用聚乙烯塑料大棚布来代替聚乙烯塑料薄膜，这种大棚布为三层复合结构，包括外表层、中间层和内表层，外表层和内表层均为高压低密度聚乙烯淋膜层，中间层为低压高密度聚乙烯编织布，制备的聚乙烯塑料大棚布，在实际使用中发现存在以下缺陷：
（1）产品透光度快速降低，流滴消雾有效期只有三至五个月（大棚实验），流滴测试仪测试其流滴消雾功能为三至五天；
（2）透光率低；
（3）抗老化性能差；
（4）同时三层的结构，外表层、内表层和中间层的粘合性能不好，容易分离。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种高耐候性、流滴消雾聚乙烯塑料大棚编织膜的生产方法，实现以下发明目的：
（1）提高流滴消雾性能；
（2）提高透光率；
（3）提高抗老化性能；
（4）提高层间粘合性能。
为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种高耐候性、流滴消雾聚乙烯塑料大棚编织膜，由外至内，包括外表第一层、外表第二层、中间层和内表第二层、内表第一层；所述内表第一层包括聚乙烯、抗老化母粒、流滴消雾母粒。
所述内表第一层厚度为430-440um，以质量份计，包括以下组分：聚乙烯：58-62份、抗老化母粒4-6份、流滴消雾母粒32-37份。
所述流滴消雾母粒，包括流滴母粒和消雾母粒，质量比例为30-35:13；所述流滴母粒由聚乙烯粉料、EVA、流滴剂以16-20:3-5:2-4的质量比混合挤出造粒；所述消雾母粒，由聚乙烯粉料、EVA、消雾剂以70-75:14-16:12-15的质量比混合挤出造粒。
所述流滴剂为高碳有机化合物，所述消雾剂为有机硅消雾剂和有机氟的混合物。
所述流滴剂包括单硬脂酸甘油酯、山梨糖醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯烷醇酰胺，质量比例为3:1:1；
所述消雾剂包括烷基糖苷、AF-1500添加式含氟消雾剂、木糖醇脂肪酸酯，质量比例为1:1:2。
所述外表第一层、外表第二层和内表第一层、内表第二层为高压低密度聚乙烯流延膜涂覆层，中间层为低压高密度聚乙烯编织布；所述中间层的聚乙烯中含有28-32%的茂金属聚乙烯，优选为所述中间层的聚乙烯中含有30%的茂金属聚乙烯。
所述外表第一层厚度为105-110um，以质量份计，包括以下组分：聚乙烯83-87份、防尘改性剂8-12份、抗老化母粒4-6份；
所述外表第二层厚度为215-220um，以质量份计，包括以下组分：聚乙烯94-96份、抗老化母粒4-6份；
所述中间层，编织密度为7*7或4*3目/平方英寸，以质量份计，包括以下组分：聚乙烯94-96份、抗老化母粒4-6份；
所述内表第二层厚度215-220um，以质量份计，包括以下组分：聚乙烯94-96份、抗老化母粒4-6份。
优选为：
所述内表第二层厚度217um（20克/平方），以质量份计，包括以下组分：聚乙烯95份、抗老化母粒5份；
所述内表第一层厚度为435um（40克/平方），以质量份计，包括以下组分：聚乙烯：60份、抗老化母粒5份，流滴消雾母粒35份。
所述外表第一层厚度为108um（10克/平方），以质量份计，包括以下组分：聚乙烯85份、含有防尘改性剂10份（防尘改性剂型号G0377，生产厂家：上海卢啸新材料有限公司）、抗老化母粒5份。
所述外表第二层厚度为217um（20克/平方），以质量份计，包括以下组分：聚乙烯95份、抗老化母粒5份。
所述中间层，以质量份计，包括以下组分：聚乙烯95份、抗老化母粒5份。
所述抗老化剂型号为G0601；生产厂家：上海卢啸新材料有限公司。
所述防尘改性剂型号为G0377；生产厂家：上海卢啸新材料有限公司。
所述外表第一层、外表第二层、中间层和内表第二层、内表第一层含有的聚乙烯的质量比为：83-87：94-96：94-96：94-96：58-62，优选为：85：95：95：95：60。
所述抗老化剂包括防老剂4010、双十八碳醇酯、羧甲基纤维素钠，质量比例为2:1:1；
所述防尘剂，包括脂肪酰胺、木素磺酸铵，质量比为1：1。
一种高耐候性、流滴消雾聚乙烯塑料大棚编织膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、制备流滴消雾母粒
（1）制备流滴母粒
将聚乙烯粉料、EVA、流滴剂放入1500rpm高搅机搅拌十分钟后，进入双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机一区为120度、二区150度、三区150度、四区155度、机头温度168度，制备得到流滴母粒；
所述聚乙烯粉料、EVA、流滴剂的质量比为16-20:3-5:2-4，优选为18:4:3；
所述流滴剂是由本公司（寿光市双捷化工有限公司）生产提供的一种高碳有机化合物，290度的生产过程不分解。
（2）制备消雾母粒
将聚乙烯粉料、EVA、消雾剂放入1500rpm高搅机搅拌十分钟后，进入双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机为一区120度、二区150度、三区150度、四区155度、机头温度168度，制备得到消雾母粒。
所述聚乙烯粉料、EVA、消雾剂的质量比例为70-75:14-16:12-15，优选为72:15:13；
所述消雾剂由本公司（寿光市双捷化工有限公司）生产提供，是有机硅消雾剂和有机氟的混合物。
（3）混合
然后再把已生产好的流滴母粒和消雾母粒在1300rpm转速下混合，得到流滴消雾母粒。
所述流滴母粒与消雾母粒的质量比例为30-35:13，优选为33:13。
步骤2、拉丝混料
将中间层的低压高密度聚乙烯、抗老化母粒混合，送入1500rpm高速混料机中混合均匀。
步骤3、拉丝
将步骤2混合后的中间层的原料送入挤出机，经过螺杆加热塑化，所述加热温度在185-270℃之间，经过模头成型挤出为薄膜，经水冷却，水温控制在38-40℃，将薄膜切割为胚丝，并通过设定牵伸比1:7.8，拉伸成扁丝，强度为5g/D以上；
扁丝再经热定型，控制热回缩率在3%以内，最后由卷绕机收卷成型。
步骤4：编织
将步骤3所获扁丝编织成布，设定编织密度为7*7或4*3目/平方英寸。
步骤5：流延涂覆
将步骤4所获编织布卷送入流延覆膜机覆膜，按外表第一层、外表第二层的配料使用AB共挤覆膜一次得外表层，按内表第一层、内表第二层的配料使用AB共挤覆膜一次得内表层，确保覆膜均匀、温度适宜、粘合度高。
步骤6：粘合
将步骤5所获复合塑料布送入热合机中粘合，最终热合、切割。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明制备的大棚编织膜，流滴消雾持久，测试仪测试保持120天以上，实用可达五至七年，外表层防止灰尘粘附、使用寿命长。
（2）本发明制备的大棚编织膜，透光率在87.1%以上。
（3）本发明制备的大棚编织膜，抗老化效果好，抗老化测试（QUVA 340nm 5000小时）（相当于5年使用），强度保留90%以上。
（4）本发明制备的大棚编织膜，经向拉伸强度为476N，纬向拉伸强度为350N，经向伸长率为16%，纬向伸长率为18%，经向撕裂强度为87N，纬向撕裂强度为101.5N，经向耐撕裂度为3411gf，纬向耐撕裂度为3397gf。
附图说明
图1是本发明制备的聚乙烯塑料大棚编织膜。
图中，1-外表第一层，2-外表第二层，3-中间层，4-内表第二层，5-内表第一层。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1一种高耐候性、流滴消雾聚乙烯塑料大棚编织膜
所述大棚编织膜，由外至内，包括外表第一层1、外表第二层2、中间层3和内表第二层4、内表第一层5。
外表第一层1、外表第二层2和内表第一层5、内表第二层4为高压低密度聚乙烯流延膜涂覆层，中间层3为低压高密度聚乙烯编织布。
所述外表第一层1厚度为108um（10克/平方），以质量份计，包括以下组分：聚乙烯85份、防尘改性剂10份、抗老化母粒5份。
所述防尘改性剂型号G0377，生产厂家：上海卢啸新材料有限公司；
所述外表第二层2厚度为217um（20克/平方），以质量份计，包括以下组分：聚乙烯95份、抗老化母粒5份。
所述中间层3，以质量份计，包括以下组分：聚乙烯95份、抗老化母粒5份。
上述抗老化母粒，由抗老化剂通过挤出机造粒得抗老化母粒；
所述抗老化剂型号G0601，生产厂家：上海卢啸新材料有限公司。
所述中间层3的聚乙烯中含有30%的茂金属聚乙烯。
所述内表第二层4厚度217um（20克/平方），以质量份计，包括以下组分：聚乙烯95份、抗老化母粒5份；
所述内表第一层5厚度为435um（40克/平方），以质量份计，包括以下组分：聚乙烯：60份、抗老化母粒5份、流滴消雾母粒35份。
所述外表第一层1、外表第二层2、中间层3和内表第二层4、内表第一层5含有的聚乙烯的质量比为：85：95：95：95：60。
上述大棚编织膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：制备流滴消雾母粒
（1）制备流滴母粒
将聚乙烯粉料、EVA、流滴剂放入1500rpm高搅机搅拌十分钟后，进入双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机一区为120度、二区150度、三区150度、四区155度、机头温度168度，制备得到流滴母粒；
所述聚乙烯粉料、EVA、流滴剂的质量比为18:4:3；
所述流滴剂是由本公司（寿光市双捷化工有限公司）生产提供的一种高碳有机化合物，290度的生产过程不分解。
（2）制备消雾母粒
将聚乙烯粉料、EVA、消雾剂放入1500rpm高搅机搅拌十分钟后，进入双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机为一区120度、二区150度、三区150度、四区155度、机头温度168度，制备得到消雾母粒。
所述聚乙烯粉料、EVA、消雾剂的质量比例为72:15:13；
所述消雾剂由本公司（寿光市双捷化工有限公司）生产提供，是有机硅消雾剂和有机氟的混合物。
（3）混合
然后再把已生产好的流滴母粒和消雾母粒在1300rpm转速下混合，得到流滴消雾母粒。
所述流滴母粒与消雾母粒的质量比例为33:13。
步骤2：拉丝混料
将中间层3的低压高密度聚乙烯、抗老化母粒混合，送入1500rpm高速混料机中混合均匀。
步骤3：拉丝
将步骤2混合后的中间层3的原料送入挤出机，经过螺杆加热塑化，所述加热温度在185-270℃之间，经过模头成型挤出为薄膜，经水冷却，水温控制在38-40℃，用刀片将薄膜切割为胚丝，并通过设定牵伸比1:7.8，经烘箱或拉伸板拉伸成符合技术要求的的扁丝（强度5g/D以上，将聚乙烯原料中添加30%的茂金属原料保证了高强度性能的同时保证了扁丝韧性，避免扁丝在编织过程分叉劈丝），
扁丝再经热定型，控制热回缩率在3%以内，最后由卷绕机收卷成型。
步骤4：编织
将步骤3所获扁丝由编织机编织成布，设定编织密度为7*7或4*3目/平方英寸，同时保证布面经纬均匀、平整、张力一致。
步骤5：流延涂覆
将步骤4所获编织布卷送入流延覆膜机覆膜，按外表第一层1、外表第二层2的配料使用AB共挤覆膜一次得外表层，按内表第一层5、内表第二层4的配料使用AB共挤覆膜一次得内表层，确保覆膜均匀、温度适宜、粘合度高。
步骤6：粘合
将步骤5所获复合塑料布送入热合机中粘合，最终热合、切割出大棚覆盖所需塑料布的宽幅与长度。
本发明制备的大棚编织膜与普通大棚膜各项检测数据对比如下：
表1本发明所得大棚编织膜与现有的大棚膜的性能检测对比表
表2流滴消雾性能
上述结果可见，本发明所得大棚编织膜，其各项物性强度指标、热回缩率等指标明显优于普通塑料大棚薄膜，强度高、耐候性好，不易撕裂、磨损，透光度较好，虽初始透光度略低于塑料薄膜，但耐磨性能好、透光度衰减慢，使用寿命长。解决了普通大棚薄膜易撕破、易磨损、透光度衰减快、更换频繁的问题，耐用环保经济方便。同时解决了已有的大棚膜替代产品三层结构的大棚布存在的缺陷：透光度迅速下降，流滴消雾功能持续时间短，外部灰尘不容易清理。
制备所得塑料编织膜为五层复合结构，强度高、耐候性好，不易撕裂，使用寿命长。在流延涂覆高温状态下不分解，保证了流滴消雾效果能够持续5年以上；保证编织膜的透明度。同时，五层结构使得透过的太阳光线在不降低光照强度的情况下变成了散光，提高了农作物的光照面积，加强了棚内作物的光合作用，同时抑制了霉菌发生。解决了现有大棚塑料薄膜强度低，易撕破，易磨损，透光度衰减快，更换频繁，产生大量废旧塑料的问题，耐用环保省时省力。
实施例2
在实施例1基础上，改变抗老化剂、防尘剂、流滴剂、消雾剂的种类，具体改变为：
所述抗老化剂包括防老剂4010、双十八碳醇酯、羧甲基纤维素钠，质量比例为2:1:1；
所述防尘剂，包括脂肪酰胺、木素磺酸铵，质量比为1：1；
所述流滴剂，包括单硬脂酸甘油酯、山梨糖醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯烷醇酰胺，质量比例为3:1:1；
所述消雾剂包括烷基糖苷（简称APG）、AF-1500添加式含氟消雾剂、木糖醇脂肪酸酯，质量比例为1:1:2。
其余组成和制备方法同实施例1，制备的大棚编织膜（4*3目-115克/平方），各项指标，见表3。
表3
数显恒温锅55℃测试，实施例2制备的大棚编织膜，150天无发现有滴。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
