加工环境温度对农膜品质的影响

据统计，目前中国棚膜年用量已达70万吨，覆盖面积达5000万亩；地膜年销量约45万吨，覆盖面积在2.2亿亩以上。农用薄膜实际消费量已超过120万吨。可见，农用薄膜是现代化农业发展中重要的新型生产资料。而随着现代设施农业的发展，对其覆盖材料——农膜的要求也越来越高。在农膜的设计生产中，不仅要有好的配方设计、优良的原料选择、合理的工艺设计，同时加工环境温度对农膜内在品质的影响也不容忽视。

1.

加工环境温度对农膜光学性能的影响：

实践表明，在正常加工工艺条件下，加工环境温度对流滴耐老化

棚膜光学性能的影响非常大，对普通农膜和耐老化棚膜则不明显，而在流滴耐老化棚膜中，对EVA膜的影响又大于PE棚膜。以下分别以8月（30℃-45℃）和10月（20℃-30℃）山东寿光生产的及8月（20-35℃）白山生产（放置1年）的EVA三层复合多功能棚膜分析测试：

试验原料及基本配方

树脂
牌号
厂家
熔体指数（MI）
吹膜层

EVA
EF321
韩国LG
1.0
外层

EF443
韩国LG
1.1
中层

LDPE
燕山石化
0.7
内层

LLDPE
天津联化
0.25
内层

流滴剂
KF650
日本理研

Fg-2
青山湖

稳定剂
944
汽巴

基本配方:各试样配方相同,流滴剂含量>1.5%,稳定剂含量>0.3%

1.2
农膜规格：9000×0.08mm

1.3
设备型号：

韩国三层共挤装箱膜设备(￠110、￠130、￠110 )

1.4
工艺温度及层比

工艺温度：挤出机150-185℃；

联接体180-190℃；

机头
170-190℃。

层比：外层（25%）：中层（50%）:内层(25%)

1.5
测试结果及分析

1.5.1试样

对在山东寿光8月和10月生产的EVA多功能防雾棚膜（耐老化流滴防雾），编号为试样1、试验2。对试样1、试样2在下线后、放置20天、放置30天后，分别测试雾度和透光率（取样表面未污染，不用脱脂棉擦拭）。另取在白山8月生产在山东同样环境存放一年的同种产品，编号试验3，测试其雾度和透光率（取样表面未污染，且不用脱脂棉擦试），以对比分析加工环境对薄膜雾度及透光率的影响。1.5.2测试结果

测试方法按GB/T20202-2006，测试结果如表1：

表1

试样	雾度			透光率
	下线后	放置20天	放置30天	下线后	放置20天	放置30天
1	9.9%	59.8%	60.1%	91.1%	91.3%	90.2%
2	9.5%	42.5%	42.8%	91.9	91.2%	91.5%
3	48.5%（放置1年）			90.3%（放置1年）

1.5.3测试结果分析

薄膜雾度值的变化主要是由流滴剂等小分子助剂向表面迁移而引起的。从上表可以看出，无论是8月还是10月生产的农膜，放置20-30天之间雾度值．透过率基本保持不变，可以视为薄膜内流滴剂等小分子物质向薄膜表面迁移达到平衡，即析出饱和。对比3种试样的测试结果可以看出，生产环境温度对农膜雾度的影响非常大，环境温度越高，农膜的雾度值越大；而对透光率基本无影响。由于流滴剂的分子结构具有亲水基,其向表面迁移的另一影响因素湿度也不容忽视。但从测试结果看，同样在8月份雨季生产，空气湿度很大的情况下，试样1和试样3雾度值的差距也很大，故其主要影响因素为温度。分析原因加工环境温度的提高，至使薄膜在50℃左右的温度下定型，较高的温度提高了无滴剂的活性，促进了无滴剂向表面的迁移，造成薄膜光学性能的下降。温度高、湿度大，则农膜雾度升高，而放置环境温度对农膜的雾度影响不大。

2 加工环境温度对流滴效果的影响

对于内添加型流滴膜，是在PE、EVA薄膜中添加流滴剂后，流滴剂向薄膜表面迁移，薄膜表面具有亲水性，能降低水的表面张力。在水与薄膜的表面张力相近、接触角趋近于零的的情况下，凝结在棚膜表面的水即铺展为“水膜”，并沿倾斜的棚膜表面流下，从而使棚膜具有流性。由于流滴剂随“水膜”不断流走，至使薄膜内部流滴剂不断向表面迁移，而薄膜内容纳的流滴剂是有限的，故流滴剂向表面迁移的速度对流滴持效期是有影响的。而由加工环境对流滴剂向表面迁移的速度和程度产生的影响，进一步对流滴膜的流滴效果也产生了一定的影响，影响也以EVA流滴膜明显。

2.1
实验材料

同1.1-1.4，分别对在山东寿光8月和10月生产的EVA多功能防雾棚膜试样1和试样2（放置30天后）做流滴实验。

2.2
实验结果

实验方法采用GB/T20202-2006。结果如表2

表2

试样	初滴时间	覆膜状态	8天	9天	12天	14天
1	3分零8秒	形成透明水膜	圆心部出现失效	失效面积为5%	失效面积＞30%	失效面积＞40%
2	3分59秒	形成透明水膜	全流滴	圆心部 出现失效	失效面积为20%	失效面积＞30%

从上述试验数据可以看出,加工环境温度对农膜的流滴性有影响。从初滴时间分析，在该流滴体系下，初期流滴效果均较好，8月生产的农膜稍优；在持效期方面，则10月生产的即加工环境温度较低的，明显优于8月生产。

3 加工环境温度对农膜力学性能的影响

农膜力学性能主要决定于基础树脂和吹胀比、牵伸比等加工工艺的影响。为分析加工环境温度对农膜力学性能的影响，分别选取了1月（加工环境温度15-20℃）和8月（加工环境温度25-35℃）在白山生产的PE流滴耐老化和耐老化棚膜进行测试分析。

3.1 实验材料

原料

LDPE
燕山石化
165
MI=0.3g/10min

LLDPE
天津联化
9085
MI=0.75 g/10min

3.1.2
规格：

PE流滴耐老化棚膜
8000×0.08mm

4#
1月生产

5#
8月生产

PE耐老化棚膜
8000×0.10mm

6#
1月生产

7#

8月生产

工艺温度：

挤出机 180-210℃

联接体 200-220℃

机头
190-220℃

3.3
设备型号：

大连橡塑三层共挤设备（￠120 、￠150、￠120）

3.4
测试结果：

测试方法采用GB4455-2006,测试结果如表3:

表3：

试样	断裂伸长率(%)		拉伸强度(Mpa)		撕裂强度(KN/m)
	纵向	横向	纵向	横向	纵向	横向
4	480	579	28.7	26.4	86	97
5	495	547	27.6	28.4	88	94
6	538	590	25.7	27.9	89	105
7	529	601	23.4	29.8	93	97

由表3可以看出，数据呈无规律分布。加工环境温度对农膜力学性能无明显影响。

4 加工环境温度对折缝开裂等其它性能的影响

在农膜加工行业一般认为，薄膜在进入牵引辊时的温度偏高、人字板和插板与薄膜的散热空间小，摩擦热高、机器上部的环境温度偏高，即农膜的冷却效果不好,高分子取向程度和结晶程度高，，是薄膜易发生沿折缝线开裂的原因之一。诚然,薄膜沿折缝线开裂是由很多因素造成的，但就薄膜的冷却来说，在实际生产中，我们分析了出现折缝开裂的产品，结果发现折线开裂对原料的熔融指数和生产厂家的变化不敏感，但却95%以上集中在12月、1月、2月的低温季节生产的产品。另外，同样规格的薄膜在同样的地区使用，白山生产的产品较山东和西安生产的产品折缝线开裂的比率明显高（原料、配方、工艺控制均基本一致）。分析原因可能为由于冬季白山的加工环境温度过低，薄膜进入收卷时大分子链段的刚性记忆增加，使农膜的柔韧性下降，更容易产生折缝线开裂。

另外，在高温季节生产农膜，特别是薄型PE耐老化棚膜和EVA棚膜，由于车速快冷却不彻底，进入收卷前温度常常大于40℃。容易出现薄膜粘连问题。农民在使用过程由于难于打开薄膜而造成质量事故，建议采用带爽滑剂和开口剂的树脂，或在生产中加入适量爽滑剂和开口剂。

2.
结论

（1）加工环境温度对流滴耐老化棚膜的雾度有影响，环境温度越高，雾度值越高，透光率影响不大。

（2）加工环境温度对流滴耐老化棚膜的流滴效果有影响，环境温度越高，则流滴持效期相应缩短（实验室数据）。

（3）加工环境温度对农膜力学性能影响不明显。

（4）低温季节生产的农膜更容易出现折缝线开裂情况。

综上，加工环境温度对农膜内在品质有一定程度的影响，要生产优质农膜须针对加工环境温度的变化对农膜配方及工艺做相应调整，尤其对冬夏温差大的生产厂家尤为重要。