农业用软聚氯乙烯压延拉幅薄膜检测
农业用软聚氯乙烯压延拉幅薄膜检测要点:保障农业应用性能的关键
在农业生产中,特别是设施农业如温室大棚、拱棚等,软聚氯乙烯压延拉幅薄膜扮演着至关重要的角色。它作为覆盖材料,直接关系到棚内的光照、温度、湿度环境,进而影响作物的生长、品质和产量。为了确保薄膜在实际应用中的性能和寿命,对其进行全面、严格的检测是必不可少的环节。检测的核心在于评估其各项物理、力学、光学、化学及耐候性能是否满足农业使用的特定要求。
一、 物理与尺寸性能检测
- 厚度及均匀性: 这是最基本也是最重要的检测项目之一。薄膜的厚度直接影响其保温性、机械强度和透光性。使用精密的测厚仪,沿薄膜的宽度方向(横向)和长度方向(纵向)选取多个点进行测量。要求厚度必须符合规定值,且各点测量值之间的偏差(厚度极限偏差和平均偏差)必须在允许范围内。过薄可能导致强度不足易破损,过厚则增加成本且可能影响透光。
- 宽度: 测量薄膜的幅宽,确保其符合订单要求或标准规定,以满足不同棚型结构的覆盖需求。
- 长度: 对于成卷薄膜,需要检查其实际长度是否符合标称值。
- 外观质量: 通过目视或特定光源下检查薄膜表面是否存在影响使用的缺陷。主要关注点包括:
- 晶点、僵块: 未塑化好的树脂颗粒或杂质,影响透光性和外观。
- 杂质、油污: 外来污染物,可能影响透光或诱发降解。
- 气泡、穿孔: 明显的结构缺陷,破坏密封性和强度。
- 褶皱、条纹: 影响外观和可能造成应力集中。
- 分解线: 局部过热导致的降解痕迹。
- 挂料线: 生产过程中形成的纵向痕迹。
- 平整度: 检查薄膜是否平整无卷曲,影响覆盖效果和密封性。
二、 力学性能检测
薄膜在使用中需要承受风压、雨雪、安装张力以及作物触碰等外力,因此力学性能至关重要。
- 拉伸强度与断裂伸长率: 这是评价薄膜抵抗拉伸破坏能力的核心指标。分别在薄膜的纵向和横向裁取标准试样,在拉伸试验机上以恒定速度进行拉伸,直至断裂。记录试样断裂时的最大拉力(拉伸强度)和拉伸至断裂时的长度变化率(断裂伸长率)。要求薄膜具有足够的强度和韧性(高伸长率),以抵抗大风和意外撕裂。
- 直角撕裂强度: 评价薄膜抵抗撕裂扩展的能力。在薄膜纵向和横向裁取带有直角切口的试样,在拉伸试验机上测量撕裂所需的力。此项指标对于抵抗安装过程中的边缘撕裂或使用中的意外破损非常关键。
三、 光学性能检测
作为覆盖材料,薄膜的光学性能直接决定了棚内作物的光照条件。
- 可见光透射比: 测量波长在380nm至780nm范围内的太阳光透过薄膜的百分比。这是衡量薄膜“明亮度”的主要指标,高透光率有利于作物光合作用。
- 雾度: 测量透过薄膜的光线中,偏离入射方向大于一定角度的散射光通量与总透射光通量之比。雾度反映了薄膜的“清晰度”。低雾度意味着薄膜透明清晰,光线直射性强;高雾度则意味着光线被散射,可能使棚内光线更均匀柔和,但过高会损失部分有效光照。农业薄膜通常要求适中的透光率和较低的雾度。
- 紫外线透过/阻隔性能: 测量特定紫外线波段(如UV-A, UV-B)透过薄膜的比例。不同作物对紫外线需求不同,有些需要阻隔以抑制病虫害或调节生长,有些则需要适量透过促进花青素合成等。检测需明确其紫外线透过特性。
四、 化学性能与卫生安全检测
由于直接用于农业生产,并可能接触作物,薄膜的化学安全性和稳定性不容忽视。
- 挥发分含量: 测定薄膜中残留的可挥发性物质(如增塑剂、溶剂、单体等)的含量。含量过高可能导致薄膜在高温下释放气味或有害物质,影响棚内环境。
- 加热损失率: 将薄膜在一定温度下加热规定时间,测量其质量损失率。这间接反映了小分子助剂(主要是增塑剂)的挥发和迁移倾向。损失率过高预示薄膜可能变硬变脆,寿命缩短。
- 增塑剂析出性: 模拟实际使用条件(如高温、接触水或特定溶剂),评估薄膜中增塑剂迁移到表面的倾向。析出过多会导致薄膜表面发粘、吸附灰尘、影响透光,甚至可能污染作物。
- 重金属及有害物质限量: 虽然聚氯乙烯本身相对惰性,但需检测可能来源于稳定剂、颜料等助剂的重金属(如铅、镉)及其他特定有害物质的含量,确保其在安全限值内,避免对土壤、水源和作物造成污染。
五、 耐候性能检测
农业薄膜长期暴露在户外,承受日晒、雨淋、高温、低温、风沙等严酷环境,其耐候性直接决定了使用寿命。
- 人工气候老化试验: 将薄膜试样置于人工加速老化试验箱中,模拟并强化太阳光(尤其是紫外光)、高温、高湿、降雨等环境因素,进行加速老化。定期取出测试其拉伸强度、断裂伸长率、透光率、雾度等关键性能的变化率。这是评估薄膜抗老化能力、预测使用寿命的最重要方法。
- 自然曝晒试验: 将薄膜在实际使用地点进行户外曝晒,定期观察外观变化(如变色、粉化、开裂)和检测性能衰减情况。虽然周期长,但结果更贴近实际应用。通常与人工老化试验结合进行验证和相关性研究。
- 低温冲击性能: 评估薄膜在低温条件下的韧性。将薄膜或试样置于规定低温环境中,用特定重量的落锤或钢球冲击,检查是否破裂。用于模拟寒冷地区冬季或早春的耐寒性能。
结语
对农业用软聚氯乙烯压延拉幅薄膜进行全面、科学的检测,是保障其满足农业生产功能性、安全性和耐久性要求的基础。通过对物理尺寸、力学强度、光学特性、化学安全及耐候性能的系统化评估,不仅能有效控制产品质量,指导生产工艺改进,更能为农业生产者选择和使用合适的棚膜提供科学依据,最终服务于设施农业的高效、安全和可持续发展。检测工作需依据相关技术规范,在标准环境下由具备资质的人员使用经过校准的设备进行,以确保数据的准确性和可比性。
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