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    • 专利摘要:
    本实用新型提供一种换气亲水地膜，所述的地膜由上至下依次设置面膜层(1)，聚丙烯酸酯粘结层(2)和聚丙烯酸酯超亲水层(3)，面膜层分布着面膜层透气孔(11)，球形负热材料(21)均匀地嵌入进聚丙烯酸酯粘结层，所述的聚丙烯酸酯超亲水层分布着亲水层透气孔(31)。该地膜除具有随温度的换气性能外，地膜中不含有有颜色组分，阳光易透过地膜加热土壤的温度，同时该地膜朝向土壤的一面具有亲水性，能将所附着的水珠铺展开，使地膜不易结水珠。本实用新型地膜结构简单，加工容易，可有效促进农业生产，易于实际推广使用。
    公开号:CN214339027U
    申请号:CN202120300889.0U
    申请日:2021-02-02
    公开日:2021-10-08
    发明作者:李文卓；顾海丰；耿浩浩；王丹阳
    申请人:Nanjing Forestry University；
    IPC主号:A01G13-02
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型属于农业地膜技术领域，尤其是涉及一种换气亲水地膜。
    [n0002] 农用地膜技术已在我国农业生产中普遍应用，传统地膜技术主要是采用聚乙烯或聚氯乙烯等高分子地膜覆盖在土壤表面，这能够有效提高土壤温度、保持土壤水份，达到促进农业丰产的目的。然而传统的聚乙烯或聚氯乙烯等高分子地膜常遇到以下两个问题：一个是传统地膜不能换气和另一个是传统地膜易结水珠。下面针对这两个问题进行说明：(1)目前使用的聚乙烯或聚氯乙烯等高分子地膜多为疏水性高分子材质的塑料膜，使用时将整块塑料膜铺设在土壤表面，即完成地膜铺设作业。但这种塑料地膜不透气，造成塑料地膜所覆盖的空间形成了一个密闭环境，尽管这个密闭空间确实能起到抑制土壤中水份蒸发的作用，但是地膜覆盖下的空间气体与外界的气体无法交换。农作物的生长发育是需要呼吸的，即农作物在光合作用下要吸入环境中的CO2，将CO2转化为农作物所需的营养成分，当农作物处在密闭空间中,如果不及时换气，所处密闭环境中的CO2气体浓度会不断下降，当环境中CO2浓度低于300ppm时，农作物光合作用会受到抑制，引发蔬菜生长缓慢，落花、落果，产量降低等问题。另外，农业土壤里多使用肥料来促进农作物生长，但是这些肥料在土壤中发生化学变化过程中会释放氨气等有害气体，如果在传统地膜覆盖的密闭空间里氨气等有害气体不能及时排出，则导致地膜覆盖的密闭空间里氨气等有害气体不断积累到较高浓度，易引起蔬菜植株死亡。(2)农业地膜所结的水珠对农业生产损害也是较大的，这种水珠一方面减少了阳光进入地膜，会降低地膜覆盖的土壤温度，不利于农作物生长，另一方面由于地膜上所结的水珠呈球形，这些球形水珠会聚焦阳光易导致烧苗现象发生。
    [n0003] 文献1(专利号：2020202046049)提出了一种可透气吸热的液体橡胶基地膜，该地膜包括上、下表面各有一层聚乙烯基薄膜，两层聚乙烯基薄膜中间夹着一层含腐殖酸的吸热膜，在含腐殖酸的吸热膜中均匀分布着球形负热材料。文献1这种地膜可高效吸热，地膜表面的孔隙大小可随环境温度的变化而变化，这也相应地利用环境温度自动调节了地膜的透气性。但由于腐殖酸是黑色有机物，因此文献1所述地膜也呈黑色，尽管黑色地膜能通过抑制杂草的光合作用有效防止草害问题，但这也使得阳光不容易透过文献1提出的黑色地膜直接照射在土壤上，因此文献1所提出的黑色地膜对土壤的升温不快，这对一些喜高土温的瓜类和茄果类的作物根系发育不利。另外文献1提出的地膜表面是由疏水的聚乙烯高分子组成，这使得该地膜使用时在朝向土壤的表面容易结水滴，即文献1所述地膜也不具有防球形水滴的性能。
    [n0004] 本实用新型为解决技术问题提供一种结构简单的换气亲水地膜，该地膜除具有随温度的换气性能外，地膜中不含有有色组分，因此阳光易透过地膜，提升土壤温度，同时该地膜朝向土壤的一面具有亲水性，能将所附着的水珠铺展开，使地膜不易结水珠，利于农业生产。
    [n0005] 本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案是：一种换气亲水地膜，其特征在于，所述的地膜由上至下依次设置面膜层(1)，聚丙烯酸酯粘结层(2)和聚丙烯酸酯超亲水层(3)，面膜层分布着面膜层透气孔(11)，球形负热材料(21)均匀地嵌入进聚丙烯酸酯粘结层，所述的聚丙烯酸酯超亲水层分布着亲水层透气孔(31)。
    [n0006] 所述的面膜层(1)的材质为聚乙烯或聚氯乙烯，所述的面膜层分布着面膜层透气孔(11)的孔径大小为0.5-3mm，面膜层透气孔的分布密度为5-20个/m2。
    [n0007] 所述的球形负热材料(21)是ZrW2O8材质，球形负热材料的直径是0.1-0.3mm，相邻球形负热材料之间的间距为2～10cm。
    [n0008] 所述的聚丙烯酸酯粘结层(2)厚度为0.1-0.3mm。
    [n0009] 所述的聚丙烯酸酯超亲水层(3)的厚度为0.05-0.1mm。
    [n0010] 所述的聚丙烯酸酯超亲水层分布着亲水层透气孔(31)的孔径大小为0.1-1mm，亲水层透气孔的分布密度为5-20个/m2。
    [n0011] 由于采用上述技术方案，一种换气亲水地膜所包括的面膜层和亲水层上都分布着透气孔，这样外界新鲜空气和地膜覆盖空间内的气体能通过这些透气孔进行交换。
    [n0012] 面膜层和亲水层之间是聚丙烯酸酯粘结层，聚丙烯酸酯是一种高分子，能形成透明度好而又耐水的膜，这种膜在室温下柔韧而有弹性，耐候性好，聚丙烯酸酯粘合性能优异，能将面膜层和亲水层牢固地粘合在一起，使各层彼此不易剥落。
    [n0013] ZrW2O8球形负热材料(21)均匀嵌入进聚丙烯酸酯粘结层中，当隐去(或忽略)ZrW2O8球形负热材料，聚丙烯酸酯粘结层则分布着均匀的球状的粘结层孔洞(22)，而ZrW2O8球形负热材料就嵌入在这些粘结层孔洞中，ZrW2O8化合物是一种负热材料，负热材料是一种受热体积收缩，遇冷体积膨胀的材料，ZrW2O8化合物的负热行为在常温甚至是较低的温度下即可触发。在白天温度高时这种ZrW2O8球形负热材料的体积会收缩，使负热材料与聚丙烯酸酯粘结层的高分子基体产生一定的脱离，在聚丙烯酸酯粘结层上形成孔隙，这个孔隙可以使白天温度较高的空气交换到地膜覆盖的空间。到了夜间，没有阳光的照射，环境温度下降，球形负热材料的体积会随温度下降而膨胀，球形负热材料与高分子基体之间的孔隙变小或关闭，使得夜晚的寒冷空气难以交换到地膜覆盖的空间，如此地膜起到了保护地膜覆盖的农作物不会受到夜间寒冷空气伤害的作用。
    [n0014] 在聚丙烯酸酯粘结层(2)下面是聚丙烯酸酯超亲水层，文献2(CN201510895511.9)提出将亲水性丙烯酸酯单体分散于无水乙醇中并搅拌均匀，再加入交联剂和光引发剂，得到聚丙烯酸酯超亲水层，该涂层其水接触角小于10°，具备超亲水性能，并且该涂层还具有良好的透光性。水滴在这种亲水涂层上会铺展开，不会形成球形水滴。另外，超亲水涂层中的聚丙烯酸酯与粘结层中的聚丙烯酸酯，两者分子结构相同，使得亲水层与聚丙烯酸酯粘结层能彼此相容，两层能很好的粘合在一起，不会发生两层因分子结构差距大，而使两层粘合不牢，进而产生层与层剥离现象及因层间窜水现象发生。
    [n0015] 以下结合附图，以实施例具体说明。
    [n0016] 图1是一种换气亲水地膜的结构示意图。
    [n0017] 图2是面膜层的结构示意图。
    [n0018] 图3是聚丙烯酸酯粘结层的结构示意图。
    [n0019] 图4是球形负热材料嵌入聚丙烯酸酯粘结层的结构示意图。
    [n0020] 图5是聚丙烯酸酯超亲水层的结构示意图。
    [n0021] 图中：1-面膜层，2-聚丙烯酸酯粘结层，3-聚丙烯酸酯超亲水层，11-面膜层透气孔，21-球形负热材料，22-粘结层孔洞，31-亲水层透气孔。
    [n0022] 实施例1
    [n0023] 参照附图，一种换气亲水地膜，其特征在于，所述的地膜由上至下依次设置面膜层(1)，聚丙烯酸酯粘结层(2)和聚丙烯酸酯超亲水层(3)，面膜层分布着面膜层透气孔(11)，球形负热材料(21)均匀地嵌入进聚丙烯酸酯粘结层，所述的聚丙烯酸酯超亲水层分布着亲水层透气孔(31)。所述的面膜层(1)的材质为聚乙烯，所述的面膜层分布着面膜层透气孔(11)的孔径大小为0.5mm，面膜层透气孔的分布密度为20个/m2。所述的球形负热材料(21)是ZrW2O8材质，球形负热材料的直径是0.1mm，相邻球形负热材料之间的间距为2cm。所述的聚丙烯酸酯粘结层(2)厚度为0.1mm。所述的聚丙烯酸酯超亲水层(3)的厚度为0.05mm。所述的聚丙烯酸酯超亲水层分布着亲水层透气孔(31)的孔径大小为0.1mm，亲水层透气孔的分布密度为5个/m2。
    [n0024] 实施例2
    [n0025] 参照附图，一种换气亲水地膜，其特征在于，所述的地膜由上至下依次设置面膜层(1)，聚丙烯酸酯粘结层(2)和聚丙烯酸酯超亲水层(3)，面膜层分布着面膜层透气孔(11)，球形负热材料(21)均匀地嵌入进聚丙烯酸酯粘结层，所述的聚丙烯酸酯超亲水层分布着亲水层透气孔(31)。所述的面膜层(1)的材质为聚氯乙烯，所述的面膜层分布着面膜层透气孔(11)的孔径(11)大小为1mm，面膜层透气孔的分布密度为15个/m2。所述的球形负热材料(21)是ZrW2O8材质，球形负热材料的直径是0.18mm，相邻球形负热材料之间的间距为5cm。所述的聚丙烯酸酯粘结层(2)厚度为0.18mm。所述的聚丙烯酸酯超亲水层(3)的厚度为0.06mm。所述的聚丙烯酸酯超亲水层分布着亲水层透气孔(31)的孔径大小为0.4mm，亲水层透气孔的分布密度为10个/m2。
    [n0026] 实施例3
    [n0027] 参照附图，一种换气亲水地膜，其特征在于，所述的地膜由上至下依次设置面膜层(1)，聚丙烯酸酯粘结层(2)和聚丙烯酸酯超亲水层(3)，面膜层分布着面膜层透气孔(11)，球形负热材料(21)均匀地嵌入进聚丙烯酸酯粘结层，所述的聚丙烯酸酯超亲水层分布着亲水层透气孔(31)。所述的面膜层(1)的材质为聚乙烯，所述的面膜层分布着面膜层透气孔(11)的孔径(11)大小为2mm，面膜层透气孔的分布密度为10个/m2。所述的球形负热材料(21)是ZrW2O8材质，球形负热材料的直径是0.24mm，相邻球形负热材料之间的间距为8cm。所述的聚丙烯酸酯粘结层(2)厚度为0.24mm。所述的聚丙烯酸酯超亲水层(3)的厚度为0.08mm。所述的聚丙烯酸酯超亲水层分布着亲水层透气孔(31)的孔径大小为0.7mm，亲水层透气孔的分布密度为15个/m2。
    [n0028] 实施例4
    [n0029] 参照附图，一种换气亲水地膜，其特征在于，所述的地膜由上至下依次设置面膜层(1)，聚丙烯酸酯粘结层(2)和聚丙烯酸酯超亲水层(3)，面膜层分布着面膜层透气孔(11)，球形负热材料(21)均匀地嵌入进聚丙烯酸酯粘结层，所述的聚丙烯酸酯超亲水层分布着亲水层透气孔(31)。所述的面膜层(1)的材质为聚氯乙烯，所述的面膜层分布着面膜层透气孔(11)的孔径(11)大小为3mm，面膜层透气孔的分布密度为5个/m2。所述的球形负热材料(21)是ZrW2O8材质，球形负热材料的直径是0.3mm，相邻球形负热材料之间的间距为10cm。所述的聚丙烯酸酯粘结层(2)厚度为0.3mm。所述的聚丙烯酸酯超亲水层(3)的厚度为0.1mm。所述的聚丙烯酸酯超亲水层分布着亲水层透气孔(31)的孔径大小为1mm，亲水层透气孔的分布密度为20个/m2。
    [n0030] 对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
    权利要求:
    Claims (6)
    [0001] 1.一种换气亲水地膜，其特征在于，所述的地膜由上至下依次设置面膜层(1)，聚丙烯酸酯粘结层(2)和聚丙烯酸酯超亲水层(3)，面膜层分布着面膜层透气孔(11)，球形负热材料(21)均匀地嵌入进聚丙烯酸酯粘结层，所述的聚丙烯酸酯超亲水层分布着亲水层透气孔(31)。
    [0002] 2.如权利要求1所述的一种换气亲水地膜，其特征是，所述的面膜层(1)的材质为聚乙烯或聚氯乙烯，所述的面膜层分布着面膜层透气孔(11)的孔径大小为0.5-3mm，面膜层透气孔的分布密度为5-20个/m2。
    [0003] 3.如权利要求1所述的一种换气亲水地膜，其特征是，所述的球形负热材料(21)是ZrW2O8材质，球形负热材料的直径是0.1-0.3mm，相邻球形负热材料之间的间距为2～10cm。
    [0004] 4.如权利要求1所述的一种换气亲水地膜，其特征是，所述的聚丙烯酸酯粘结层(2)厚度为0.1-0.3mm。
    [0005] 5.如权利要求1所述的一种换气亲水地膜，其特征是，所述的聚丙烯酸酯超亲水层(3)的厚度为0.05-0.1mm。
    [0006] 6.如权利要求1所述的一种换气亲水地膜，其特征是，所述的聚丙烯酸酯超亲水层分布着亲水层透气孔(31)的孔径大小为0.1-1mm，亲水层透气孔的分布密度为5-20个/m2。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-08| GR01| Patent grant|
    2021-10-08| GR01| Patent grant|
    优先权:
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