流滴劑分類

薄膜中常用添加劑—流滴劑與消霧劑

薄膜通在之前的文章針對薄膜中的常用添加劑進行了介紹。今天，我們一起來看看另一類功能助劑：流滴劑和消霧劑。流滴劑和消霧劑都屬于表面活性劑，主要用于日光溫室大棚膜中。日光溫室大棚栽培是提高農(nóng)作物產(chǎn)量，生產(chǎn)反季節(jié)果蔬的有效方法，主要使用聚乙烯和EVA材料。聚乙烯提供強度，EVA提供保溫性并作為容納功能助劑的母體。日光溫室膜在使用的過程中，棚內(nèi)溫度通常高于外界溫度，薄膜表面的溫度通常在露點以下，棚內(nèi)水蒸氣就會冷凝在薄膜表面上形成小的水滴，由于聚烯烴是疏水性的，水滴在薄膜的表面無法展開，會直接阻礙陽光的直射，妨礙作物的光合作用，從而延緩作物的生長發(fā)育，降低其產(chǎn)量。同時，水滴還會由于自重滴落在農(nóng)作物上，容易使作物發(fā)生病蟲害、枯爛，直接導(dǎo)致產(chǎn)量下降。因此如何解決日光溫室大棚膜的流滴防霧問題顯得十分重要，而通過添加流滴消霧劑就是專門應(yīng)對此問題的解決方法。

流滴劑的作用

流滴劑是一種非離子性表面活性劑，具有親水基和疏水基，能夠遷移到薄膜表面，疏水基超內(nèi)，親水基朝外，提高了薄膜的表面能；與此同時，在與水滴相溶后，親水基朝水內(nèi)側(cè)，疏水基朝外排列，能夠降低水的表面張力。當(dāng)水的表面張力降低到等于或小于薄膜的臨界表面張力時，水能夠在薄膜表面展開，形成水膜而不是水滴，從而解決了流滴的問題。水在25oC的表面張力為：72mN/m，聚乙烯薄膜的表面張力為：31mN/m，顯然水在聚乙烯薄膜上無法展開。但加入流滴劑后，水的表面張力可降低到25-30mN/m，從而可以在聚乙烯薄膜上展開。其作用機理如下圖所示：

展開后形成水膜不會像水珠一樣阻礙陽光的入射，并且水膜由于自重沿著膜面流到地面上，而不是低落到作物上。

流滴劑的結(jié)構(gòu)

流滴劑的親水基一般為羥基，羧基等極性基團，疏水基一般為長鏈烷基。流滴劑的親水性越強，與樹脂的相容性越差，會快速遷移到薄膜表面，因此具有較好的初期效果。但同時，在水中的溶解度也會越大，比較容易隨著水膜的流動而流失；反之，疏水性越強，遷移速度較慢，初期的效果不明顯，但可能持續(xù)時間更持久。其化學(xué)結(jié)構(gòu)大致可以分為以下幾類：

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多元醇脂肪酸酯

胺類：烷基醇胺，烷基醇酰胺等，如：椰子油酸二乙醇酰胺

烷基酚類：烷基酚聚環(huán)氧乙烷醚，如：辛基酚聚氧乙烯醚

消霧劑的作用

在早春和晚秋季節(jié)，特別是早晨和傍晚，棚內(nèi)外的溫度變化較大，加上濕度較大，溫度的降低會使棚內(nèi)的水蒸氣達到過飽和從而冷凝行成細小的霧滴，當(dāng)形成霧滴的速度大于消霧的速度時，霧就會彌漫開來，會嚴重阻礙陽光的透過。流滴劑雖然能夠?qū)⑺握蛊綖樗?，但其溶于水層后會在水膜中形成緊密排列，疏水基團朝外，阻礙了水膜對霧氣的吸收。因此，流滴劑只具有流滴功能，并不能有效消除霧氣，這時就需要消霧劑。消霧劑是一種表面活性極強的表面活性劑，能夠進一步降低水的表面張力到15mN/m，使得水膜展開成更薄的水層，更快地流到地面，從而提高水層吸收霧滴的效率。同時，由于消霧劑憎水憎油的特性，其空間占位效應(yīng)打亂了流滴劑在水膜-空氣界面上的有序排列，從而增加了霧氣粘附到水膜的概率，提高了消霧能力。由于棚膜內(nèi)表面附近的霧氣能夠迅速被捕獲形成較薄水膜并順著薄膜表面流下，當(dāng)棚膜附近的水蒸氣由過飽和變成不飽和時，霧氣便隨之消失。同時由于平衡被打破，棚內(nèi)的霧氣會擴散遷移到棚膜附近，繼續(xù)被捕獲粘附，因此即使棚內(nèi)溫度降低，棚內(nèi)水蒸氣也能處于不飽和狀態(tài)，從而達到消除霧氣的效果。

消霧劑的種類

消霧劑比流滴劑具有更高的表面活性，主要包括含氟或含硅類。含氟表面活性劑是碳氫表面活性劑中疏水基中的氫原子被氟原子所取代，具有極低的表面能，是一種活性極高的表面活性劑，比如全氟烷醇類衍生物。由于合成較困難，此類消霧劑的價格也比較昂貴。含硅的表面活性劑也具有很高的表面活性，但消霧效果不如含氟類，因此也叫作減霧劑。

流滴劑和消霧劑是農(nóng)用日光溫室膜的重要添加劑，作用并不相同，但兩者相輔相成，配合使用才能達到良好的流滴消霧的效果。

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