农膜功能化研究及应用进展（续）
（上接第33期A15版）
2．功能助剂
耐老化剂
目前国外棚膜基本上都具有耐老化功能，欧美地区的棚膜厚度一
般为0.15～0.2mm，可连续使用2～3年。日本拥有多种性能优异的
功能性农膜，其中PO系列使用寿命达5年，PVC系列可达8年以上，
PET硬质薄膜可使用4～10年。此外，还有1种厚度0.06～0.1mm、
可见光透过率达93%的ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚树脂）氟素膜，与
金属接触部位不老化、变色，表面可涂覆流滴剂和防雾滴剂，使用寿
命可达15年。
我国耐老化棚膜是现今世界上最薄的，一般为0.06～0.12mm，
最薄达0.04mm，可连续使用1年以上。目前已有部分企业生产寿命
在2、3年以上的耐老化膜，如北京华盾公司生产的0.18mm膜可使用
5年，沈阳华龙农地膜公司生产的0.10mm膜可使用25个月以上。但
国内厚型棚膜的寿命和光学性能与国外还有差距。
耐老化剂对聚烯烃膜的耐老化性能起着关键作用，用量较大、性
能最优的是受阻胺光稳定剂。20世纪80年代，我国普遍使用低分子
量的GW-540或GW-544/镍盐2002等受阻胺光稳定剂,挥发性、刺激
性和致敏性较为严重;90年代末逐渐采用无毒聚合型受阻胺光稳定剂
与复合型抗氧剂。目前北京市化工研究院和北京花山助剂厂的BW-
10LD（相当于Tinuvin 622）和783在寿命1年的农膜中用量较大。
国外受阻胺光稳定剂产品主要有Ciba的Chimassorb 944、492、
Tinuvin 783，Cyter的Cyasorb UV-3346、UV-3529，Clarine的Hostavin
N30，3V Sigma的Uvasorb HA88 FD等。复合型抗氧剂有B215、B900、
B561等，虽然价格高，但添加少量稳定剂即可得到较高的效能，在
高档膜中的用量较大。
近年涌现出一批新型耐老化体系。如针对棚膜的“背板效应”,
北京市化工研究院研制出耐光氧化和热氧化性优良的BW-6911/B215
体系。农药、杀虫剂、熏蒸剂等酸性物质,会与碱性光稳定剂(如622、
944等)反应,导致棚膜耐老化性能降低。为此,Ciba和Clariant分别
推出含有初级光热稳定作用的金属氧化物或脂肪酸盐的Tinuvin
492、Tinuvin 494和Licovin N391。本世纪初，Cyter和Ciba公司
又分别推出Cyasorb UV-3529和Tinuvin NOR371，可在较苛刻的化
学条件下保持优异的光稳定活性，从而赋予农膜出色的抗农药性和光
稳定性。
流滴、消雾剂
自20世纪90年代起，为适应北方冬季日光温室防雾滴的要求，
我国自行开发了以聚多元醇酯和有机胺类表面活性剂复配的内添加低
温型流滴剂，较为典型的有北京市化工研究院的FY系、临安市绿源
公司的LA系、临安助剂化工公司HP系、青山湖公司的FG系等产品
添加到农膜后，流滴持效期达3～6个月。但以上助剂均存在分子量
小、熔点低，加工成型时，挥发组分和分解产物较多，使用时有“喷
霜”现象等问题。
国外的流滴剂产品，多由若干脂肪酸多元醇酯、聚氧乙烯基醚化
合物复合而成，典型代表有英国ICI、韩国信宇、CSC、日本理研、
东邦化学等公司的产品。这些产品的特点是：析出速度慢，薄膜表面
水膜薄，流痕清晰，农膜透明度和流滴持效期均较好。
为了解决流滴膜棚内的雾气问题，通常会在农膜中添加氟或硅系
表面活性剂作为消雾剂，其中氟系表面活性剂的消雾剂性能较好。我
国于20世纪90年代末引进消雾剂，已在国内使用、效果较好的产品
有日本理研（株）的AF－18（氟系）、日本东邦化学（株）的AF－1500
（氟系）、和AF－7000（硅系）。近年，韩国企业也正积极向我国推
销其消雾剂产品。为了缓解国内消雾剂的需求，我国对消雾剂也作了
大量研究，并于近年推出硅系消雾剂，如北京市化工研究院的GF－1
消雾剂、临安市绿源公司的WXJ消雾剂等，应用效果良好。
功能性棚膜的流滴持效期与棚膜寿命同步，是设施园艺对透明覆
盖材料的最高要求。传统方法采用薄膜内添加型流滴剂方式，使用过
程中流滴剂和消雾剂不断向薄膜表面迁移并随水分流失，流滴持效期
变短。日本米可多化工株式会社与流滴剂厂家合作，共同研究开发出
1种涂覆流滴剂方法，实现了流滴性与耐老化性同步。国内涂覆型长
效流滴消雾剂的应用研究也取得了一些进展，大连九塑采用硅溶胶加
多价金属离子盐反应体系制得防雾防滴剂，研究发现，喷涂该助剂的
农膜性能与内添型加流滴膜相仿，但流滴持效期更长。上海石化多纶
油剂公司也生产出外涂型流滴消雾剂，经鞍山市园艺所研究发现，该
助剂处理的（涂抹、喷涂）PE、PVC普通棚，流滴效果好，流滴持效
期长（18个月），棚内无雾气。
保温剂
保温剂常用于聚烯烃农膜，用以提高保温性能，同时可吸附流滴
剂，提高流滴类功能膜流滴持效期。目前，国内农膜企业主要使用高
岭土、滑石粉、硅藻土、硅灰石、绢云母、碳酸钙等天然矿物粉体，
可较好地阻隔7～14μm远红外线；其中多孔结构的硅藻土对流滴剂
的吸附、缓释效果较好。但是天然矿物质杂质含量较大、硬度高，对
挤出机的螺杆、螺筒磨损大；加之粒径大，农膜物理机械性能、透光
率、雾度等性能变差。
日本、韩国的农膜企业，已开始采用化学保温剂，如碳酸钙、二
氧化硅、氧化镁、三氧化二铝、碳酸锂、碱式碳酸镁、水滑石等。这
些保温剂纯度高、粒度小且均匀、远红外线阻隔能力强，对设备磨损
小，添加后制成的聚烯烃农膜保温效果突出、透光性能好、雾度尤其
低。
转光剂及光转换农膜
光转换农膜可以吸收阳光中对作物有害或无用的紫外光和绿光，
发射出植物光合作用所需的蓝紫光和红橙光，从而以使作物处于最佳
生长状态，起到“光肥”的作用，是农膜功能化研究的又一个热点。
日本于20世纪80年代末90年代初推出添加荧光转光剂的蓝色转光
膜，可作为水稻育秧等小棚膜使用，但因价格昂贵、转光衰减快未能
推广。俄罗斯先后开发出有机稀土络合物转红光剂和无机稀土转红光
剂，有效地克服了有机稀土转光剂转光强度衰减快、有效期短的问题。
我国于1994年左右开始光转换剂及光转换农膜的研制，现已经有几
千吨光转移农膜投产。目前光转换农膜主要有三类：
①含铕（Eu3+）有机配体稀土转光剂的光转移膜，可吸收240～
420 nm紫外光，发射出580～630 nm的红橙光，发射光谱峰值为613nm
或618nm。其特点是只吸收紫外光且发射光谱窄、衰减速度快，但初
始发光强度高，对作物全期特别是前期的产量及品质提高大。
②使用蒽醌类、吡嗪系或吖啶类的红色或蓝色荧光染料中的一种
或几种组合制成的将紫外光转蓝光、转红橙光，或同时将黄绿光转化
为红橙光的荧光转换膜。其特点是不仅吸收紫外光且吸收黄绿光。发
射光谱很宽。但价格高，衰减速度也较快，不能与棚膜寿命同步。
③含铕（Eu2+、Eu3+）的碱土金属硫氧化物、硫化物配合酸类化
合物的无机稀土转光剂制成的光转换膜，可吸收自然光中的280～400
nm紫外光，发射出红橙光，或同时吸收紫外光和黄绿光，发射蓝紫
光、红橙光。尽管存在初始发光强度不如有机稀土转光剂、硫化物遇
水易分解等问题，但这种光转移膜具有发射谱带宽、发射光谱与植物
光合作用光谱相对吻合，稳定性好、转光强度衰减慢的优点。
根据植物生理学原理，理想的转光农膜应满足以下要求：转光性，
即激发光谱与绿色植物所不需要的光波（反射光谱）尽量吻合；发光
性，即发射光谱及发射峰高应与植物叶绿素的吸收光谱即光合作用的
光谱曲线尽量吻合（叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱有两个峰区，即
400～480nm的蓝紫光区和600～680nm的红橙光区）；持久性，即作
物全生长期的转光强度衰减小，最好与农膜寿命同步；稳定性即不与
农膜中其他助剂反应，有效作用期内不被氧化或水解；实用性，即性
价比高。
生产技术水平提高
近年来，为适应薄型化、高VA含量柔韧型功能膜的生产，农膜
生产企业对吹塑设备和生产技术等进行了大量的改进，有效地提高了
农膜的透明度和流滴性。
①使用先进的三层共挤复合吹膜工艺技术，充分考虑产品性能及
生产工艺要求，在不同层使用的树脂、助剂的配方不同，从而提高产
品性能又降低成本。如节能型日光温室用EVA流滴消雾多功能三层复
合膜采用反向吹膜工艺，且在膜内层添加消雾剂；生产光转换农膜时
将易水解的转光剂放入中层等。
②使用吹塑机内冷装置及冷却效果更好的双风唇风圈，提高宽幅
吹塑膜泡的稳定性及棚膜的透明度。
③对人字板、撑叉板进行改进，减小摩擦阻力，采用中心+表面+
间隙的卷取技术，解决了棚膜折叠部位蠕变问题，薄膜平整性得以提
高。
④改进母料制造工艺、树脂与母料混合工艺及挤出工艺技术，使
功能助剂在棚膜中分散更加均匀。
任务和趋势
现代栽培工艺的需要及我国设施园艺技术的发展，对功能性农膜
的性能提出了更高的要求。今后几年在农膜功能化需重点解决以下问
题。
开发适合不同作物的有色地膜、除草地膜、双色地膜和可控完全
降解地膜；加快涂覆型流滴消雾膜的开发研制，解决耐老化与防雾滴
同步、防滴同时消雾的问题；进一步发展高保温、高光效薄膜制造技
术水平，使棚膜集耐老化、防雾滴、高保温、高光效等多种功能于一
身；推广已有专用化棚膜的同时，加强对农膜光质调节功能的研究，
按不同作物对光质和光温环境要求，开发具有转光、除虫、减病、遮
光、降温、透气等功能的专用化棚膜。
此外，农膜功能化水平的提高和产量的扩大，对助剂和聚合物加
工行业的要求也相应提高，应注意高质量专用牌号树脂、抗农药型高
效耐候剂、长效流滴剂、氟系消雾剂、高透明低磨耗保温剂、抗静电
剂、与植物光合作用曲线更吻合且衰减慢的光转换剂等的研究开发。
（全文完）