مستربچ افزودنی برای فیلم های گلخانه ای

فیلم های گلخانه ای

شیمی دان ها در زمینه تحقیق و توسعه مواد افزودنی جدید سرمایه گذاری می‌کنند تا عملکرد فیلم های کشاورزی بهبود یابد. از آن جا که فیلم های گلخانه ای وسیله ای برای رشد محصولات زراعی با غلبه بر شرایط نامساعد جوی هستند بنابراین کشاورزی داری طرفدارهای زیادی هستند. فیلم های گلخانه ای از تشعشع نور خورشید برای شرط بندی پارامترهای ریز اقلیمی داخلی و همچنین با استفاده از مواد افزودنی در فیلم های پلاستیکی با هدف بهینه سازی تولید محصولات زراعی بهره می‌گیرند.

فیلم های قابل تخریب چند لایه برای پوشاندن و برای استفاده در برداشت یا پوشاندن یک قاب جهت دستیابی به یک اثر گلخانه ای مورد توجه قرار می‌گیرد. فیلم پلی الیفین با داشتن یک جزء قابل تجزیه که در آن تخریب توسط محرک های ماوراء بنفش و حرارتی فعال می‌شود، قابل استفاده است. فیلم پلی آمین قابل تجزیه با تغییر در لایه انتخابی متناسب با فصل و موقعیت جغرافیایی منطقه تحت پوشش، رنگ را تغییر می‌دهد.

در کشاورزی، استفاده گسترده ای از فیلم های محافظت از محصول یا مالچ ها انجام می‌شود. در روش های مرسوم، یک فیلم پلاستیکی نازک را روی خاک کشت شده ای قرار می‌دهند که قبلاً بذر کاشته شده و یا همزمان با کشت خاک بذر یا پیوند داده شده است.
با تکنیک های رایج پوشش پلاستیکی؛ می‌توان خاک را کشت کرد و فیلم پلاستیکی را همزمان با ماشین آلات موجود بکار برد. چنین تکنیکی جوانه زنی قبلی بذرها را امکان پذیر می‌کند و از نهالان در برابر یخبندان اواخر فصل محافظت می‌کند، که این امر مانع از رشد نهال ها در مراحل اولیه جوانه زنی نمی‌شود. علاوه بر این، این فیلم را می‌توان در ساختارهای گلخانه ای معمولی یا به عنوان فیلم مالچ استفاده کرد.
کنترل میزان تخریب دشوار است زیرا لبه های فیلم به دلیل قرار گرفتن در معرض خورشید؛ به ویژه در امتداد لبه های مدفون فیلم های مالچ، با سرعت کمتری نسبت به قسمت های مرکزی فیلم تخریب می‌شوند. در فیلم های کشاورزی قابل تخریب معمولی، میزان تخریب بستگی به شرایط زیر دارد :
. شرایط قرار گرفتن در معرض نور خورشید
. بارندگی
. موقعیت جغرافیایی
بنابراین نیازهایی در صنعت برای یک فیلم قابل تخریب با سرعت تخریب وجود دارد که در فصول و مکان های مختلف جغرافیایی براساس مکانیسم محرک قابل اطمینان تر؛ کنترل می‌شود.

در صنعت فیلمی وجود دارد که ممکن است برای چندین فصل در حال رشد مورد استفاده قرار گیرد زیرا
. نیاز به جایگزینی در هر فصل نیست
. کم هزینه تر است
. وقت گیر نیست
فیلم چند لایه از حداقل یک پلیمر پلی الیفین و حداقل یک افزودنی قابل تجزیه تشکیل شده است. در واقع فیلم چند لایه یک ترکیب پلی الیفین پلیمر- افزودنی قابل تجزیه است که منجر به یک فیلم کشاورزی می‌شود که قادر است تخریب به شیوه ای نیمه قابل پیش بینی را بوجود آورد. فیلم ها معمولاً قابل تجزیه و تجزیه پذیری و از نظر حرارتی قابل تخریب هستند بنابراین، در اغلب شرایط قابل تخریب در محیط زیست هستند. تخریب ناشی از آن، با انتخاب رزین های پلی آمین، مواد افزودنی خاص و غلظت مواد افزودنی کنترل می‌شود.

تخریب ممکن است در اثر گرما و یا قرار گرفتن در معرض نور خورشید تسریع شود. علاوه بر این، محصول پلاستیکی ممکن است بدون گرم شدن توسط نور خورشید و حتی در شرایط بی هوازی، گرم شود، زیرا در دمای معینی که در برخی از محیط های کشاورزی از جمله بلوط کردن و کمپوست وجود دارد، گرم می‌شود.
فیلم تخریب پذیر چند لایه به تولید کنندگان این امکان را می‌دهد که فیلم را در یک زمان، در یک میدان قرار دهند که به موجب آن این فیلم در زمان بیش از یک فصل ادامه یابد و یا با تخریب لایه انتخابی متناسب با فصل و منطقه جغرافیایی تغییر رنگ دهد.

خصوصیات فیلم های گلخانه ای

• فیلم گلخانه ای باید این امکان را فراهم آورد که حداقل پس از طول عمر مطلوب حداقل 50٪ استحکام کششی اولیه در فیلم را به همراه داشته باشد.

• فیلم گلخانه ای باید به منطقه های که بیشتر در معرض انرژی تابش خورشید قرار دارند اشاره داشته باشد.

• طول عمر فیلم گلخانه ای بستگی به نوع پلیمری انتخابی دارد.

• در فیلم گلخانه ای استفاده از مواد افزودنی بیشتر به شرایط فرآوری در طول تولید بستگی دارد.

• فیلم گلخانه ای تحت تأثیر شرایط محیطی و قرار گرفتن در معرض نور خورشید است و تاثیرآن در استفاده نهایی است.

تکامل تابش نوردر فیلم های گلخانه ای

نسل یک

دهه 1970 تثبیت اشعه ماوراء بنفش معمولی برای فیلم های گلخانه ای ترکیبی از نیکل آلی (Ni-Quencher) با یک UV-Absorber بود.

امروزه در برخی مناطق این فرمولاسیون ها هنوز در حال استفاده هستند. اما سیستم های Ni-Quencher به دلیل اینکه نیکل ابتدایی به ویژه در صورت دفع ناکافی برای محیط زیست خطرناک بوده، رکود قابل توجهی را تجربه کرده اند.

نسل دو

در آغاز 1980 HALS- تثبیت کننده (تثبیت کننده نور آمین هندور شده) به بازار آمد. این تثبیت کننده ها اغلب به دلیل گرما و اشعه ماوراء بنفش در جلوگیری از تخریب پلیمر مؤثرتر هستند.

نسل دو پلاس

بعداً ترکیبی از نمرات HALS ایجاد شده است که مقاومت در برابر شیمیایی را بهبود می‌بخشد. این سیستم شفاف است، و بدون اینکه رنگی برای فیلم مشخصه داشته باشد.

نسل سوم

بنابراین تصمیم گرفته شد تا نسل جدیدی از HALS-Stabilizer که حساسیت کمتری نسبت به مواد شیمیایی دارد و در شرایط سخت عملکرد بهتری داشته باشد. این تثبیت کننده غالباً با مهارکننده ها ترکیب می‌شود که باید تا حد امکان تأثیر منفی مواد شیمیایی را خنثی کند. این سیستم هنوز هم در برابر عناصر حساس است ،در شرایطی از آن  به عنوان پودر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نسل چهارم

برای ضد عفونی کردن  گلخانه ها در سال 2000، سیستم تثبیت کننده نور غیر متقابل با تثبیت کننده نور بسیار عالی و حرارتی معرفی شد. این ماده به طور کلی از مقاومت شیمیایی بالایی برخوردار است.

کاربرد اصلی این سیستم تثبیت کننده نور عمدتاً برای کشت گیاهان زینتی و گل رز است. علیرغم هزینه های بالاتر برای تثبیت کننده نور، تولیدکننده ممکن است هزینه های خود را پس انداز کند، زیرا این سیستم باعث افزایش عمر طولانی مدت فیلم های گلخانه ای در معرض استفاده شدید از سموم دفع آفات است. این سیستم بهترین مقاومت ممکن را نسبت به سطوح بالاتر از گروه شیمیایی ارائه می‌دهد و همچنین بسته به مساحت کاربرد دارد و قرار گرفتن در معرض زمان عالی زندگی کمتر از ۳ سال را ممکن می‌کند.

در حال حاضر آخرین توسعه جایگزین اقتصادی برای نسل چهارم NOR HALS Masterbatch است که مقاومت بسیار خوبی در برابر مواد شیمیایی کشاورزی دارد و همچنین بسته به مساحت و زمان قرار گرفتن در برابر نور مدت زمان کمتر از ۲ سال را ممکن می‌کند. این سیستم محاسبه هزینه اقتصادی را در فیلم گلخانه ای ارائه می‌دهد، به این سیستم 3rd Generation Plus گفته می‌شود. و بصورت شفاف هست بدون آنکه رنگی برای فیلم مشخصه داشته باشد.

دسته بندی های فیلم GREENHOUSE FILM در یک فیلم گلخانه ای، بندرت از سیستم تثبیت کننده نور استفاده می‌شود. در بیشتر موارد، علاوه بر این از مواد افزودنی کاربردی برای تولید بهینه محصول استفاده می‌شود.
نسل اول تا چهارم با استفاده از اشعه ماوراء بنفش فیلم های گلخانه ای در جایی استفاده می‌شوند که صرفه جویی کمی در ورودی های گرما وجود داشته باشد و در جایی که تراکم مشکلی ندارد.

قابلیت فیلم گلخانه ای برای بازتاب در طول تابش مادون قرمز شبانه در گلخانه به طور مستقیم موجب صرفه جویی در انرژی می‌شود و انرژی حرارتی را درون خود نگه می‌دارد. با استفاده از مواد افزودنی ایجنت IR-Barrier و افزودنی های ضد انفجار، از کنترل 1/3 تا 3R ژنراتور / آنتی بیوگرافی / مواد گرمایی دارای خواص گرمایی برای کنترل تراکم آب بر روی فیلم است. در صورت نصب صحیح، آب به طور یکنواخت بر روی فیلم چگال می‌شود و به یک فیلم آب تبدیل می‌شود. این امر انتقال نور را بهبود می‌بخشد و خطر ریزش آب روی گیاهان را کاهش می‌دهد. برای محصولاتی که به میزان مستقیم نور زیاد و دمای گرم پاسخ می‌دهند بهترین است.

ANTIFOG (ضد شبنم )

مبانی آنتیفوگ اصطلاح مه برای توصیف چگالش بخار آب روی سطح یک فیلم پلاستیکی شفاف به شکل قطرات کوچک و بزرگ استفاده می‌شود. دلیل این که آب را به شکل قطرات چگالش آب روی سطح فیلم پلاستیکی می‌بینیم در کنار رطوبت و اختلاف دما تفاوت بین کشش سطحی آب و کشش سطحی پلیمر است.

مستربچ ضد قارچ چیست

افزودنی ضد قارچ:در طی فرآیند اکستروژن در ماتریس پلیمر گنجانیده می‌شود. پس از اکستروژن مواد افزودنی به سطح پلیمر مهاجرت می‌کنند ،تا جایی که مواد افزودنی باعث افزایش کشش سطح پلیمر می‌شوند. مقدار کمی از مستربچ ضد قارچ در قطرات آب حل می‌شود و تنش سطحی آب را کاهش می‌دهد.

نتایج استفاده از افزودنی ها

  افزودنی های به کاربرده شده در فیلم های گلخانه ای باعث انتقال نور در فیلم های گلخانه ای می‌شود و نتایج آن عبارتند از: نرخ رشد بیشتر گیاه -عملکرد بالاتر محصول در هر بوته - بلوغ زودرس محصول - باعث کاهش سوزش گیاهان و ریزش گیاهان می‌شود.
 
فیلم های گلخانه ای در محصولات زراعی

فیلم گلخانه ای با مهاجرت یک طرفه به داخل لایه بیرونی فیلم از LDPE کریستالی بدون مواد افزودنی ضد قارچ استفاده می‌کند. به عنوان یک لایه سد محافظ عمل می‌کند و حدود 25٪ از ضخامت کلی فیلم را نشان می‌دهد. لایه هسته به طور موثری به عنوان مخزن بلند مدت برای فیلم عمل می‌کند زیرا ماده افزودنی ضد مهار با پلیمر آمورف بیشتر سازگار است. از آنجا کهمستربچ ضد قارچ به سمت داخلی مصرف می‌شود، لایه هسته به آرامی مواد افزودنی جایگزین را فقط از طریق مهاجرت یک طرفه به طرف داخلی آزاد می‌کند.
  پلیمرهای پایه انتخابی بدون استفاده از مواد افزودنی لغزش باشد صرف نظر از فیلم مونو یا COEX، استفاده از هرگونه افزودنی لغزش مهاجرت می‌تواند اثر مستربچ Antifog را کاملاً به صفر برساند. زیرا اثرات متناقص عملکردی بر روی سطح فیلم وجود دارد. مواد افزودنی قادر به جذب مقادیر مشخصی از ماده فعال آنتیفوگ بر روی سطح ذرات خود هستند. در صورت استفاده از چنین افزودنی ها، برای جبران اثر جذب باید مقدار دوز Antifog MB تنظیم شود. در فیلم های COEX، اثر Antifog به طور قابل توجهی تحت تأثیر انتخاب پلیمرها در لایه های مربوطه قرار دارد.
از آن جا که اثر مستربچ ضد شبنم نیز تا حد زیادی به شرایط استفاده نهایی کشاورزی در داخل و اطراف گلخانه بستگی دارد پس بنابراین باید قبل از گرفتن فرمول ضد گلخانه ای در مقیاس تجاری تحت شرایط عملی مورد آزمایش قرار گیرد.
تابش انرژی مادون قرمز با طول موج طولانی می‌تواند از طریق گلخانه عبور کند. در شب، گیاهان گرم، خاک و اجزای داخل گلخانه با انتقال اشعه موج بلند (مادون قرمز) به آسمان سرد انرژی بالا خود را از دست می‌دهند میزان این تلفات نه تنها به دمای گیاهان و شرایط جوی ابرها، دی اکسید کربن و میزان بستگی دارد،بلکه به خصوصیات ماده پوشش فیلم گلخانه نیز بستگی دارد.

ترکیب فیلم انتخاب پلیمر و استفاده از مواد افزودنی مناسب این خاصیت را به میزان قابل توجهی تحت تأثیر قرار داده و با استفاده از مواد افزودنی مناسب برای گرم نگه داشتن گلخانه در شب در فصول سرد سال، اطمینان می‌دهد که باعث می‌شود کشت های اولیه در بهار و طولانی تر شدن محصول در پاییز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انتخاب پلیمرهای صحیح برای فیلم یا با استفاده از مواد افزودنی ویژه مانند موانع IR باعث می‌شود که ضخامت فیلم نیز تأثیر خواهد داشت.

فیلم های باریک تر تمایل به گرمتر شدن در شب و دمای زمستان دارند. هنگام استفاده از افزودنی های IR-Barrier، قابلیت فیلم گلخانه برای بازتاب در طول تابش مادون قرمز طول موج طولانی در داخل گلخانه به طور مستقیم موجب صرفه جویی در مصرف انرژی می‌شود و انرژی حرارتی را درون خود نگه می‌دارد.

دو روش اصلی برای دادن خصوصیات IR Barrier به فیلم های گلخانه ای LDPE وجود دارد

1. استفاده از مواد افزودنیمعدنی IR Barrier در فیلم های LDPE به خصوص برای مونو فیلم ها اعمال می‌شود و اینکه فیلم نازک تر است و نرخ افزودن بیشتر لازم است.
 
2. استفاده از کوپلیمر اتیلن وینیل استات EVA، که اغلب در فیلم های COEX اعمال می‌شود، زیرا EVA از نظر خاصیت VA و ضخامت فیلم خاصیت IR Barrier خاص دارد.

مستربچ افزودنی منتشر کننده نور

استفاده از مستربچ توزیع کننده نور

  لامپ LED یک دیود ساطع کننده نور است که می‌تواند برای روشنایی، مصرف انرژی کم، روشنایی زیاد استفاده گردد اما تابش نور شدید باشد و به فرد اجازه ندهد که نتواند باز کند، یا نتواند جلوه های بصری نرم بگیرد ما به معرفی محصول پخش کننده نور میپردازیم.

1) عامل انتشار نور مورد استفاده در سایه های مختلف، می‌تواند منبع نقطه را به نور سطح حل کند، نور نرم و روشنایی به اندازه کافی بالا باشد.

2) عوامل پخش کننده نور باید در ماژول نور پس زمینه تلویزیون LED باشد، تلویزیون می‌تواند به مصرف انرژی کم، گرمای کم، عمر طولانی دست یابد و رنگ آن واضح تر باشد.

3) ماده پخش کننده نور می‌تواند در صنعت بسته بندی اپوکسی LED، نور و سایر رنگ های روشن استفاده شود.

ویژگی مستربچ توزیع کننده نور

• درجه حرارت بالاتر
• مقاومت در برابر پیری و گرما
• مقاومت در برابر حلال 
• غیر ذوب بودن
• مقاومت در برابر مواد آلی و مقاومت قوب در برابر اسید
• مقاومت مکانیکی بالا در برابر ضربه
• رنگ را تغییر نمی‌دهد.
• انتقال نور می‌تواند به بیش از 86٪ برسد.
• در مقایسه با دیگر ماده پخش کننده نور مشابه، از روشنایی بالاتری برخوردار بوده و افزودنی کمتری دارند.
• توزیع اندازه ذرات یکنواخت
• می تواند به طور موثر نقطه پراکندگی نور را یکنواخت کند.
• می تواند نور حادثه درخشان را به نور نرم تغییر دهد.
• از دست دادن نور کم و راندمان پراکندگی نور زیاد
• استحکام صفحه پلاستیکی نوری انتشار غشایی با مقاومت احتراق شعله و اثر سرکوب دود را بهبود بخشید
• سبک و همگن