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农用采光部件及农产用箱体的制作方法

2022-08-03 15:33:34 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种农用采光部件及农产用箱体。


背景技术:

2.作为农产用箱体,具备将农产品的培育空间与外界分隔的透明的采光部件(农用采光部件)的农业大棚广为人知。采光部件形成为板状或片状,通过贴附于构架等而被支撑。而且,来自光源(例如,太阳)的光经由采光部件采用到农业大棚内。为了有效地采光,对采光部件实施各种措施。例如,下述专利文献1中公开有涉及反射防止及防雾涂层的技术,将这种涂层实施在农业大棚的外面(采光部件中光入射的光入射面),由此能够抑制采光部件的光入射面中的光的损失。
3.以往技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2008-225466号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的技术课题
7.但是,上述专利文献1的涂层假定对采光部件的光入射面施工,虽然能够抑制采光部件的光入射面中的光的损失,但是未考虑入射到采光部件的光射出到农业大棚内时产生的光的损失,仍然不足以在农业大棚内有效采光。
8.即,在农业大棚的内表面(采光部件的光出射面),从所栽培的农产品产生水分,所产生的水分在被外部气体冷却的大棚的内表面产生结露,有时因该结露而引起的散射等会产生光的损失。在将防止雾气及反射的上述专利文献1的技术实施到农业大棚的外面(采光部件的光入射面)的情况下,对因大棚内表面产生的结露而引起的光损失没有效果,并且在形成如结露那样的水滴或水膜的情况下,雾气防止效果或反射防止的效果不充分,因此对防止因农业大棚的内表面的结露而引起的问题不充分。
9.并且,在配置采光部件的农业大棚内表面结露的情况下,例如在维度高的区域和/或冬季等太阳的高度(仰角)较低的情况下,在入射到采光部件的光从采光部件射出的情况下在采光部件的光出射面被反射,或者因结露而被散射,存在有时无法射出到农业大棚内的问题。但是,在上述专利文献1中未考虑这种问题。
10.本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供一种能够通过有效射出入射到采光部件的光而在农业大棚(农产用箱体)内有效采光的农用采光部件及农产用箱体。
11.用于解决技术课题的手段
12.本发明的农用采光部件将农产品的培育空间与外界分隔,并使从单面侧的光入射面入射的光从相反的一侧的光出射面射出,所述农用采光部件具有:透明的基材层,及设置于比基材层更靠光出射面侧的透明的光出射层;光出射层具有吸水性。
13.光出射层的折射率优选为1.54以下。
14.光出射层在25℃相对湿度80%下的平衡含水率优选为10%以上。
15.基材层在25℃相对湿度80%下的平衡含水率优选为2%以下。
16.在光出射层与基材层之间优选设置有在25℃相对湿度80%下的平衡含水率大于2%且小于10%的中间层。
17.优选由纤维素形成光出射层。
18.优选对三乙酸纤维素进行皂化来形成光出射层。
19.光出射层的厚度优选为100μm以上且2000μm以下。
20.并且,本发明的农产用箱体具备上述农用采光部件及支撑农用采光部件的构架。
21.发明效果
22.根据本发明,通过使入射到农用采光部件的光有效地射出,能够在农业大棚(农产用箱体)内有效采光。
附图说明
23.图1是农业大棚的概略立体图。
24.图2是表示将采光部件固定于骨料的状态的说明图。
25.图3是采光部件的层构成的说明图。
26.图4是表示将采光部件展宽于骨料的状态的说明图。
27.图5是表示对因采光部件不同而引起的仰角和光的透射率的验证方法的说明图。
28.图6是表示对因采光部件不同而引起的照度不同的验证方法的说明图。
29.图7是表示因采光部件不同而引起的照度不同的验证结果的图表。
具体实施方式
30.图1所示的农业大棚(农产用箱体)10具备构架11及板状的采光部件(农用采光部件)12。构架11用于支撑采光部件12,并且通过组合多个骨料15而形成为立体(三维)。骨料15形成为长条,并且这些骨料15彼此例如通过连接固定用紧固件(未图示)而被固定。
31.构架11具备矩形的主体部11a及设置于主体部11a上的三角形状的山型屋顶11b。另外,构架的形状并不限于该例子。例如,屋顶可以为拱形的所谓圆形屋顶,也可以为沿水平方向平坦的形状等,也可以为高度沿一个方向递减的倾斜形状等。并且,构架11中的骨料15的个数、各骨料15的方向及组合方法并无特别限定。
32.作为骨料15,能够使用农业大棚用公知的材料,但是在耐久性(强度)的观点而言,优选金属制,例如可举出实心钢材及中空钢管等。另外,在本例中设为钢管。
33.采光部件12安装于构架11而被支撑,由此形成与外界分隔的空间(农产品的培育空间)。采光部件12使来自从单侧面侧的光入射面(朝向农业大棚10的外侧的表面)入射的太阳(光源)的光从相反的一侧的光出射面(朝向农业大棚10的内侧的表面)射出。另外,采光部件12可以安装于构架11的内侧,也可以安装于外侧,在本例中,安装于外侧。这是因为构架11的外侧比内侧更容易安装。本发明的采光部件12优选用于农业大棚的屋顶部。这是因为屋顶部作为农业大棚的采光面积较大,在维度高的区域和/或冬季等太阳的高度(仰角)较低的情况下,采光的效果更大。
34.如图2所示,采光部件12由骨料15和按压部件16夹持。按压部件16通过螺丝17固定
于骨料15。另外,采光部件12的固定方法并不限定于本例,能够适当选择。例如,可以废除按压部件16而直接螺纹固定于骨料15。并且,可以使用粘结剂或粘合胶带粘接于骨料15。
35.如图3所示,采光部件12为透明,并且具备基材层20、中间层22及光出射层24。另外,透明是指部件(本例中为采光部件12)具有透光性,并且该透光性(透光率)高到能够通过部件透明地看到对面的一侧的程度。
36.基材层20设置于比中间层22及光出射层24更靠采光部件12的光入射面侧(农业大棚10的外侧)。基材层20例如由玻璃、pc(聚碳酸酯)、丙烯酸、tpu(热可塑性聚氨酯)等形成。基材层20具有如下功能:在采光部件12设置于构架11时,赋予作为农业大棚在户外环境下进行周年栽培时的采光部件的强度。并且,基材层20在25℃、相对湿度80%下的平衡含水率为2%以下。这是因为通过平衡含水率为2%以下,作为采光部件的强度下降或因基材层的伸缩而引起的采光部件的变形等较小。另外,25℃、相对湿度80%对应于作为植物的栽培环境通常设定的温度和相对湿度。基材层20的厚度优选为10μm以上且10000μm以下。这是因为能够赋予作为基材层的强度,并且适合作为采光部件设置于构架时的重量。厚度更优选为20μm以上且7000μm以下,尤其优选为30μm以上且5000μm以下。
37.中间层22设置于比基材层20更靠采光部件12的光出射面侧(农业大棚10的内侧),在本例中,与基材层20邻接且以密接的状态设置有中间层22。中间层22例如由纤维素酰化物、聚酰胺、用于将光出射层24贴附于基材层20的粘结剂等形成。并且,中间层22在25℃、相对湿度80%下的平衡含水率大于2%且小于10%。这是因为通过平衡含水率大于2%,折射率阶段性变化而抑制光的损失,通过小于10%,能够抑制因光出射层24与基材层20的伸缩之差而引起的光出射层的变形等。中间层22的厚度优选为1μm以上且500μm以下,更优选为5μm以上且300μm以下。
38.光出射层24设置于比中间层22更靠农业大棚10的内侧,在本例中,与中间层22邻接且以密接的状态设置。光出射层24例如由纤维素(皂化纤维素、玻璃纸等)、pva(聚乙烯醇)等形成。并且,光出射层24的折射率为1.54以下并且在25℃、相对湿度80%下的平衡含水率为10%以上。此外,光出射层24的厚度形成为0.1μm以上且50μm以下。光出射层24的厚度更优选为0.5μm以上且30μm以下,尤其优选为1μm以上且20μm以下。另外,光出射层24与中间层22可以按各层形成,也可以以从光出射层到中间层连续地改变组成的方式形成。
39.如上所述,光出射层24具有吸水性(在本例中,在25℃、相对湿度80%下的平衡含水率为10%以上)。在农业大棚10内将光出射层作为大棚内表面的采光部件的情况下,通过大棚内的植物的水分的释放和/或因农业大棚内表面的温度高且外面的温度低的温度差而在光出射面水分会冷凝,通过光出射层的平衡含水率的上升而吸收水分,进而产生光出射面的结露或水膜的形成。通过光出射层24吸水,层间的折射率变化从基材层20朝向农业大棚10内变得平缓。并且,光出射层24通过其吸水性,在光出射面保持水膜,并且抑制光出射面的结露。
40.即,由上述的材料形成的基材层20的折射率为约1.5,在该基材层20直接与农业大棚10内的空气(折射率约1.0)接触的情况下,层间的折射率之差为约0.5。相比之下,在本发明的情况下,通过吸水而折射率下降接近水(折射率约1.3)光出射层24配置于基材层20与农业大棚10内的空气之间。此外,也有时在光出射层24的表面(农业大棚10的内侧的表面)形成水膜。因此,层间的折射率之差与基材层20直接与农业大棚10内的空气接触的情况相
比变小。由此,在以往技术中,在光出射面上结露的情况下会产生因结露而引起的影响(因散射等而引起的光的损失),但是根据本发明,在光出射面结露的情况下也可抑制光的损失,进而与基材层20直接与农业大棚10内的空气接触的情况相比,可抑制从基材层20朝向农业大棚10内的光的损失(贯穿层间时的反射)。本发明的采光部件中,通过抑制因光出射面的含水和/或水膜的形成而引起的光的损失(贯穿层间时的反射),在如作为农业大棚的采光部件在光出射面形成结露或水膜的情况下,抑制或提高大棚内的光量下降。并且,通过抑制因光出射面的结露而引起的影响(因散射等而引起的光的损失),可抑制散射光。通过这种效果,在作为栽培植物的箱体(农业大棚)的采光部件使用本发明的情况下,在光的仰角小的情况(相当于维度高的区域和/或冬季等太阳的高度(仰角)低的情况)或光为散射光的情况下,采光的效果较大。
41.此外,在本例中,在光出射层24与基材层20之间设置有中间层22,该中间层22也具有吸水性,并且中间层22的吸水性低于光出射层24的吸水性(在25℃、相对湿度80%下的平衡含水率大于2%且小于10%)。即,对于因基吸水而引起的折射率的下降,中间层22比光出射层24小,通过中间层22及光出射层24吸水,中间层22的折射率成为基材层20与光出射层24之间的值。因此,与未设置中间层22的情况相比,层间的折射率变化在基材层20与光出射层24之间变得平缓。由此,上述的效果即抑制从基材层20朝向农业大棚10内的光的损失的效果更明显。
42.作为用于中间层22和/或光出射层24的聚合物(树脂),优选使用纤维素酰化物、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇类聚合物、聚丙烯酰胺衍生物、聚丙烯腈衍生物中的任一种。
43.另外,在中间层22和/或光出射层24的形成中使用纤维素的情况下,作为纤维素优选使用纤维素酰化物。纤维素酰化物的透明度高,来自光源(太阳)的光(太阳光)有效照射到农业大棚10内。并且,这是因为通过皂化处理容易形成与中间层22邻接的光出射层24。
44.纤维素酰化物中,纤维素的羟基被羧酸酯化,因此具有酰基。纤维素酰化物并无特别限定,纤维素酰化物的酰基取代度优选在2.00以上且2.97以下的范围内。由此,能够将农业大棚10内的光损失确实抑制到较小。酰基取代度越小,吸收的含水量也越高,因此容易因吸水而引起的变形,但是通过将纤维素酰化物的酰基取代度设为2.00以上,能够更确实抑制变形,因此优选。并且,酰基取代度伦理上3.00为上限,但是很难合成酰基取代度超过2.97的纤维素酰化物。因此,纤维素酰化物的酰基取代度为2.97以下。
45.纤维素酰化物的酰基取代度更优选在2.40以上且2.95以下的范围内,进一步优选在2.70以上且2.95以下的范围内。另外,众所周知,酰基取代度为纤维素的羟基通过羧酸被酯化的比例即酰基的取代度。
46.纤维素酰化物的酰基并无特别限定,可以为碳原子数为1的乙酰基,也可以为碳原子数为2以上的酰基。作为碳原子数为2以上的酰基,可以为脂肪族基也可以为芳基,例如有纤维素的烷基羰基酯、烯烃羰基酯或者芳香族羰基酯、芳香族烷基羰基酯等,这些可以分别具有进一步被取代的基团。能够举出丙酰基、丁酰基、戊酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、十二酰基、十三酰基、十四酰基、十六酰基、十八酰基、iso-丁酰基、叔丁酰基、环己烷羰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基、肉桂酰基等。
47.纤维素酰化物的酰基可以仅为1种,也可以为2种以上,优选至少1种为乙酰基。由于是具有乙酰基的纤维素酰化物而容易吸收水分,因此更提高农业大棚10内的湿度变化的
抑制效果。最优选酰基均为乙酰基的纤维素酰化物,即更优选纤维素酰化物为乙酸纤维素。在本例中,使用tac(三乙酸纤维素)。
48.酰基取代度能够通过常规方法求出。例如,乙酰化度(乙酰基取代度)根据astm:d-817-91(乙酸纤维素等的实验方法)中的乙酰化度的测定及计算来求出。并且,也能够通过基于高效液相色度谱法的酰化度(酰基取代度)分布测定来进行测定。作为该方法的一例,酸纤维素的乙酰化度测定中,将试样溶解于二氯甲烷中,使用管柱novapac phenyl(waters),通过从作为洗脱液的甲醇与水的混合液(甲醇:水的质量比为8:1)到二氯甲烷与甲醇的混合液(二氯甲烷:甲醇的质量比为9:1)中的线性梯度测定乙酰化度分布,并且通过与基于乙酰化度不同的标准样品的校准曲线的比较来求出。这些测定方法能够参考日本特开2003-201301号公报中所记载的方法来求出。在纤维素酰化物层41含有添加剂的情况下,纤维素酰化物的乙酰化度的测定优选为基于高效液相色度谱法的测定。
49.中间层22和/或光出射层24除了纤维素酰化物以外还可以含有其他成分。在将纤维素酰化物的质量设为100时,除了纤维素酰化物以外的成分的质量中的含有率优选为0以上且50以下。作为其他成分,例如有添加剂。作为添加剂,可举出紫外线吸收剂、增塑剂、消光剂等。
50.作为增塑剂,可举出糖的酯衍生物、酯低聚物等。通过使用增塑剂,能够调整纤维素酰化物的含水率,并且能够容易通过皂化等形成与中间层22邻接的光出射层24。
51.糖的酯衍生物可以为单糖的酯衍生物与多糖的酯衍生物中的任一种,也可以为两种。作为糖,可举出葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、木糖、阿拉伯糖等单糖类、乳糖、蔗糖、耐斯糖、1f-呋喃果糖、水苏糖、麦芽糖醇、乳糖醇、乳果糖、纤维二糖、麦芽糖、纤维三糖、麦芽三糖、蜜三糖或者蔗果三糖、龙胆二糖、龙胆三糖、龙胆四糖、木三糖、半乳糖基蔗糖等多糖类。优选葡萄糖、果糖、蔗糖、蔗果三糖、耐斯糖、1f-呋喃果糖、水苏糖等,进一步优选蔗糖、葡萄糖。并且,作为多糖类也能够使用寡糖,作为寡糖,使淀粉酶等酵素作用于淀粉、蔗糖等来制造,作为寡糖,例如可举出麦芽寡糖、异麦芽寡糖、果寡糖、低聚半乳糖、木寡糖。
52.作为用于酯化上述单糖、多糖类结构中的oh基的全部或一部分的一元羧酸,并无特别限制,能够使用公知的脂肪族一元羧酸、脂环族一元羧酸、芳香族一元羧酸等。所使用的羧酸可以为1种,也可以为2种以上。
53.作为优选的脂肪族一元羧酸,能够举出乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、2-乙基-己烷羧酸、十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸、山嵛酸、木蜡酸、二十六烷酸、二十七烷酸、褐媒酸、蜂花酸、虫漆蜡酸等饱和脂肪酸、十一碳烯酸、油酸、山梨酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、辛烯酸等不饱和脂肪酸、环戊烷羧酸、环己烷羧酸、环辛烷羧酸等脂环族一元羧酸等。
54.作为优选的芳香族一元羧酸的例子,能够举出苯甲酸、甲基苯甲酸等将烷基、烷氧基导入到苯甲酸的苯环的芳香族一元羧酸、肉桂酸、苄基酸、联苯羧酸、萘甲酸、四氢萘羧酸等具有2个以上苯环的芳香族一元羧酸或它们的衍生物,尤其优选苯甲酸、萘酸。
55.并且,作为糖酯,具体可举出蔗糖的酯衍生物,更具体可举出苯甲酸酯(dks co.ltd.制monopet(注册商标)sb)。
56.酯低聚物具有包含二羧酸与二醇的酯键的重复单元,重复单元为多个~100的左右的分子量比较低的化合物,优选为脂肪族酯低聚物。这是因为作为增塑剂的作用,纤维素
酰化物比芳香族酯低聚物更可靠。
57.酯低聚物的分子量优选在500以上且10000以下的范围内。这是因为通过分子量为500以上,与小于500相比,提高柔性(柔韧性)或热封性,通过分子量为10000以下,与大于10000的情况相比,与纤维素酰化物的相溶性更可靠。酯低聚物的分子量更优选在700以上且5000以下的范围内,进一步优选在900以上且3000以下的范围内。
58.酯低聚物的上述分子量具有分子量分布,因此能够通过基于gpc(gel permeation chromatography、凝胶渗透色度谱)的重均分子量或数均分子量、基于末端官能团量测定或渗透压测定的数均分子量测定法、基于粘度测定的粘度平均分子量等来求出。在本实施方式中,作为末端官能团,通过基于测定酯的羟基或酸基的数均分子量测定法来求出。
59.酯低聚物,作为二羧酸更优选碳原子数在2以上且10以下的范围内的二羧酸,作为二醇更优选碳原子数在2以上且10以下的范围内的二醇。尤其优选二羧酸、二醇均为脂肪族化合物。这是因为通过使用脂肪族二羧酸及脂肪族二醇,能够赋予柔软性,并且含水率更理想。作为二羧酸,作为芳香族羧酸可举出邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸等,作为脂肪族羧酸可举出丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、杜鹃花酸、环己烷二羧酸、马来酸、富马酸等。作为脂肪族二醇,可举出乙烷二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、1,4-己二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇等。也优选通过一元羧酸或单醇等密封酯低聚物的末端羟基或酸基。这些之中,优选将己二酸与乙二醇的酯作为重复单元的低聚物、将琥珀酸与乙二醇的酯作为重复单元的低聚物、将对苯二甲酸与乙二醇的酯及邻苯二甲酸与乙二醇的酯作为重复单元的低聚物等。
60.将单糖的酯衍生物的质量作为m1,将多糖的酯衍生物的质量作为m2,将酯低聚物的质量作为m3,将通过m1 m2 m3求出的质量的和(以下,称为质量和)作为mp。在至少包含单糖的酯衍生物、多糖的酯衍生物及酯低聚物的任一种的情况下,将纤维素酰化物的质量设为100时,质量和mp优选在5以上且30以下的范围内。通过质量和mp为5以上,与小于5的情况相比,柔性良好。通过质量和mp为30以下,与大于30的情况相比,含水率更理想。
61.作为聚氨酯,能够使用市售品。具体而言,作为二液硬化型聚氨酯、热可塑性聚氨酯弹性体,能够使用酯(己二酸酯)类、酯(内酯)类、醚类、聚碳酸酯类、脂肪族无黄变类等。作为市售品,可举出二液硬化型连续涂布氨基甲酸酯薄膜用系统的pandex(注册商标)gw系列“gw-3670/hx-770”(dic corporation制),作为热可塑性聚氨酯弹性体,可举出elastollan(注册商标)c80a、c85a、c90a、c95a、c64d、1180a、1185a、1190a、1195a、1164d、et385、et880、et885、et890、et858d、et860d、et864d、ny585、ny90a、ny1197a(basf japan ltd.制)、pandex(注册商标)t-5105、t-5201、t-5265、t-5102、t-8175、t-8180、t-8185、t-8190、t-8195、dp9370a、5377a、588、ku2-8659、dp5094a(dic covestro polymer ltd.制)、resamine(注册商标)p-1000、p-7000、p-2000系列(dainichiseika color&chemicals mfg.co.,ltd.制)等。另外,氨基甲酸酯弹性体可以并用2种以上。并且,可以使用市售的聚氨酯薄膜。具体而言,可举出takeda sangyo corporation制tough grace(注册商标)等。
62.作为聚酰胺,可举出通过ε-己内酰胺的开环聚合获得的尼龙6、通过六亚甲基二胺与己二酸的缩聚获得的尼龙66等聚酰胺类。并且,可以使用市售的聚酰胺薄膜。具体而言,可举出kohjin film&chemicals co.,ltd.制kohbarrier(注册商标)ony、toyobo co.,ltd.
制harden(注册商标)薄膜nap02等。
63.作为聚乙烯醇系的聚合物,可举出聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯的基于部分皂化的聚乙烯醇与聚乙酸乙烯酯的共聚物、聚乙烯醇与乙烯的共聚物、改性聚乙烯醇等。
64.聚乙烯醇系聚合物也优选为部分皂化型聚乙烯醇系聚合物。从防雾性的观点考虑,部分皂化型聚乙烯醇系聚合物的皂化度优选为80摩尔%以上且小于98摩尔%,更优选为80摩尔%~95摩尔%,进一步优选为85摩尔%~95摩尔%,尤其优选为88摩尔%~95摩尔%。部分皂化型聚乙烯醇系聚合物的皂化度能够适当地调整为适于中间层22和/或光出射层24的平衡含水率。另外,皂化度按照jis k 6726:1994中所记载的方法进行测定。
65.改性聚乙烯醇为聚乙烯醇的一部分被改性的化合物(也称为聚乙烯醇衍生物。)。作为改性聚乙烯醇,例如可举出乙酰乙酰基改性聚乙烯醇、羧基改性聚乙烯醇及硅烷醇基改性聚乙烯醇。上述之中,聚乙烯醇系聚合物优选为乙酰乙酰基改性聚乙烯醇。
66.聚乙烯醇系的聚合物也优选与选自包括三聚氰胺树脂、封端异氰酸酯、及金属的组中的至少1种交联剂进行反应而具有交联结构。这是因为在光出射面结露的情况下,不易发生聚合物的溶出等。此外,通过含有改性聚乙烯醇,变得容易形成交联结构而更优选。
67.聚乙烯醇系聚合物可以为市售品。聚乙烯醇系聚合物例如能够作为kuraray co.,ltd.制的poval(例如,pva-205(皂化度86.5摩尔%~89摩尔%)、及pva-220(皂化度87摩尔%~89摩尔%))及nippon synthetic chemical industry co.,ltd.制的gohsenx(注册商标,以下相同。例如,z-100(皂化度98.5摩尔%以上)、z-200(皂化度99摩尔%以上)、及z-220(皂化度90.5摩尔%~92.5摩尔%))获得。
68.聚合物多为具有粘结性,尤其上述聚氨酯、聚乙烯醇类聚合物等多为具有粘结性。因此,通过使用具有这些粘结性的聚合物来形成采光部件12,容易贴附于构架11和/或粘接于邻接的层。即,只要基材层20具有粘结性(只要由具有粘结性的聚合物形成),将基材层20安装于构架11的内侧及与中间层22的粘接变得容易。并且,只要中间层22具有粘结性,则容易粘接于基材层20及粘接于光出射层24。此外,只要光出射层24具有粘结性,则将基材层20安装于构架11的外侧及与中间层22的粘接变得容易。
69.光出射层24与中间层22(或基材层20)分开形成,可以粘接于中间层22(或基材层20),但是也能够通过使中间层22的表面(农业大棚10的内侧的表面)进行皂化来形成。作为中间层22使用纤维素酰化物,并且通过使该中间层22的表面进行皂化来形成光出射层24的情况下,所形成的光出射层24也由纤维素酰化物形成。并且,根据皂化的程度,光出射层24也有时含有纤维素。即,通过使纤维素酰化物(中间层22)的表面进行皂化来形成的光出射层24由纤维素酰化物和/或纤维素形成。另外,能够通过使氢氧化钠和/或氢氧化钾等的水溶液与纤维素酰化物接触来进行皂化。
70.皂化溶液除了含有碱及水以外,作为有机溶剂,也优选含有选自包括醇类、醚类、酰胺类及亚砜类的组中的1种或2种以上。这是因为通过含有有机溶剂,能够在纤维素酰化物上较厚地形成光出射层24,从光出射层24到中间层22连续地改变平衡含水率、折射率等,光出射层的透光性良好。作为醇类,优选碳原子数为2以上且8以下的醇。作为碳原子数为2以上且8以下的醇,例如可举出乙醇、异丙醇、1-丙醇、1-丁醇、己醇、乙二醇、丙三醇、丙二醇、丁二醇、季戊四醇等。其中,尤其优选异丙醇,在本实施方式中也使用异丙醇。作为醚类,例如可举出二乙醚、二乙二醇、二丙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、
二乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚等。作为酰胺类,例如可举出n,n-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等。作为亚砜类,例如可举出二甲基亚砜等。
71.基于皂化的光出射层24的厚度优选在0.1μm以上且20μm以下的范围内,更优选在0.5μm以上且15μm以下的范围内,尤其优选在2μm以上且12μm的范围内。另外,在本实施方式中,光出射层的厚度通过以下方法求出。将从由对膜基材进行皂化处理的光出射层24及中间层22构成的材料取样的试样浸渍于二氯甲烷中24小时。对通过该浸漬溶解而残留的试样进行干燥,测定3次已干燥的试样的厚度。将3个测定值的平均作为光出射层的厚度。
72.能够通过将对表面进行皂化的薄膜状的纤维素酰化物(以下,纤维素酰化物薄膜)层叠于基材层20而进行层合加工(lamination)的方法来制造采光部件12。当然,在将纤维素酰化物薄膜层叠于基材层20而进行层合加工之后,可以对纤维素酰化物薄膜的表面进行皂化。另外,在通过对纤维素酰化物薄膜的表面进行皂化来形成光出射层24的情况下,纤维素酰化物薄膜中的未皂化的部分成为中间层22。
73.另一方面,使用粘结材料将由玻璃纸、pva等单体作为光出射层24而发挥作用的部件层合加工于基材层20的情况下,通过粘结剂形成的层成为中间层22。并且,将由单体作为光出射层24而发挥作用的部件不经由粘结剂直接层叠于基材层20而进行层合加工的情况下,不存在中间层22。此外,使用粘结剂将对表面进行皂化的纤维素酰化物薄膜层合加工于基材层20之情况或使用粘结剂将纤维素酰化物薄膜层合加工于基材层20之后对纤维素酰化物薄膜的表面进行皂化的情况下,中间层22成为具有由粘结剂形成的层及由纤维素酰化物薄膜中未皂化的部分形成的层的2层结构。
74.纤维素酰化物薄膜能够通过公知的溶液制膜方法来制造。具体而言,通过使将纤维素酰化物溶解于溶剂的掺杂液在连续移动的长条带上流延来形成流延膜,对流延膜进行干燥之后将其剥离,进而进行干燥,由此能够制造纤维素酰化物薄膜。另外,代替带使用滚筒,在滚筒上对流延膜进行干燥之后将其剥离,由此也可以制造纤维素酰化物薄膜。
75.并且,作为制造聚合物薄膜的方法,除了上述溶液制膜方法以外,还已知熔融制膜方法。在熔融制膜方法中,使用t型模具将进行加热使其熔融的聚合物挤出到支撑体上进行流延,冷却之后将其剥离,由此制造聚合物薄膜。使用该熔融制膜方法,可以形成中间层22和/或光出射层24。并且,在基材层20为tpu等热可塑性的情况下,对于基材层20也能够通过熔融制膜方法来制造。此外,在基材层20由tpu等热可塑性材料形成的情况下,也能够一体制造基材层20与中间层22和/或光出射层24。在这种情况下,层叠于基材层20的材料而使中间层22和/或光出射层24的材料流延即可。
76.并且,将经溶解或熔融的中间层22的材料涂布于基材层20,进行干燥和/或冷却来形成中间层22。当然,也可以将经溶解或熔融的光出射层24的材料涂布于基材层20或中间层22,并且进行干燥和/或冷却以形成光出射层24。
77.另外,在上述例子中,采光部件12为硬质面板状(板状),例如通过由氨基甲酸酯等柔软的部件形成基材层20等,可以将采光部件12设为柔软的片状。在这种情况下,如图4所示,从以辊状卷绕长条的采光部件12的采光部件辊30将采光部件12卷出并铺展到构架11,由此形成农业大棚10即可。
78.并且,在上述例子中,以将采光部件12用于农业大棚10的例进行了说明,但是也能够用于其他农业用途。作为其他农业用途,可举出本采光部件用于栽培植物的工厂的采光
窗上或在led等人工光的植物工厂中例如与栽培部分的分隔或在围绕幼苗的周围的状态下培育的所谓育苗用分隔、箱或袋等。
79.实施例
80.以下,使用表1、2,对实施本发明的实施例1~13的采光部件,一边与比较例1~3b、参考例1、2的采光部件进行比较一边进行说明。对于这些实施例、比较例、参考例的各例的采光部件的层构成及各层的材质、厚度、平衡含水率以及光出射层的折射率,如表1所示。
81.[表1]
[0082][0083]
[表2]
[0084][0085]
另外,平衡含水率为在25℃、相对湿度80%下的平衡含水率。在上述环境下将试样调湿24小时之后,通过hiranuma co.,ltd.制、卡尔-费休水分仪“aq-2200”测定平衡含水率。并且,在25℃、相对湿度55%的环境下调湿24小时之后,通过阿贝折射仪测定折射率。另外,用作基材层的玻璃的折射率为1.52,聚碳酸酯(pc)的折射率为1.59,丙烯酸板的折射率为1.49,热可塑性聚氨酯(tpu)为basf公司制elastollan(注册商标)ny515n11a且折射率为1.502,用作中间层的粘合剂的折射率为1.483。
[0086]
并且,tac(1)在乙酸纤维素(乙酰基取代度:2.86、粘度平均聚合度:320)中作为添加剂添加了酯低聚物,tac(2)作为添加剂添加了糖酯。
[0087]
此外,参考例1、2使用了种类不同的农业大棚用薄膜的市售品。参考例1(市售品a)为氟系聚合物f-clean(注册商标)(agc green-tech co.,ltd.制),参考例2(市售品b)为聚烯烃类聚合物diastar(注册商标)(mitsubishi chemical agri dream co.,ltd.制)。这些市售品为(市售品a、b)假定以单体用作农业大棚的采光部件,因此使用了无需贴附于基材层等的单体。
[0088]
皂化纤维素层通过浸渍法对tac(1)或tac(2)进行皂化来形成。玻璃纸使用了市售的玻璃纸薄膜。
[0089]
pva(1)使用了将gohsenx z-220(乙酰乙酰基改性聚乙烯醇(pva)、聚合度1200、皂
化度90.5~92.5、nippon synthetic chemical industry co.,ltd.股份有限公司制)、nikalac mx-035(nippon carbide industries co.,inc.制、羟甲基三聚氰胺树脂交联剂)、snowtex(注册商标)o33(胶体二氧化硅、平均一次粒径10nm~15nm、nissan chemical corporation制、浓度70质量%)、对甲苯磺酸(fujifilm wako pure chemical corporation制)设为38:4:50:0.4的产品。pva(2)使用了将gohsenx z-220、nikalac mx-035、对甲苯磺酸(fujifilm wako pure chemical corporation制)设为90:9:1的产品。
[0090]
lr使用了如下产品:通过日本特开2016-175991号公报中所记载的硬涂层的涂设相同的方法,在tac(2)上作为第1层使紫外线硬化树脂季戊四醇四丙烯酸酯(shin-nakamura chemical co.,ltd.制)以5μm厚形成、进而作为第2层使二氧化硅系中空微粒分散溶胶(jgc catalysts and chemicals ltd.制:商品名thrylya1420、平均一次粒径60nm)与紫外线硬化树脂kayarad dpha(nippon kayaku co.,ltd.制)以5:25的组成并且以0.1μm厚形成。
[0091]
接着,对于这些实施例、比较例、参考例的各例的采光部件,测定了总光线透射率、平行线透射率及雾度。结果如表2所示。另外,测定中使用了nippon denshoku industries co.,ltd.制、雾度计“sh7000”。并且,测定在如下2种状态下进行:干燥采光部件的状态(以下为干燥状态)及通过喷雾器向表面(光出射层24的表面(农业大棚10的内侧))喷水而形成有水膜的状态(以下为出射面润湿状态)。此外,对于总光线透射率与平行线透射率,算出了2种状态的差。
[0092]
如表2所示,确认到,实施例1~14的采光部件即使在干燥状态与出射面润湿状态中的任一状态下,总光线透射率高(91.3%以上)且采光性良好。并且,确认到,实施例1~14的采光部件即使在干燥状态与出射面润湿状态中的任一状态下,平行线透射率高(86.0%以上)且采光性良好。此外,确认到,实施例1~14的采光部件即使在干燥状态与出射面润湿状态中的任一状态下,雾度低(5.40以下)且采光性良好。
[0093]
并且,虽然比较例1~4、参考例1、2的采光部件具有在出射面润湿状态下采光性下降或大幅下降的倾向,但是确认到,实施例1~14的采光部件具有在出射面润湿状态下采光性也几乎不会下降或提高的倾向。具体而言,对于总光线透射率,比较例1~4、参考例1、2的采光部件在最差的情况下下降15.8%,在最好的情况下仅上升0.2%,但是实施例1~14的采光部件即使在最差的情况下也上升0.6%,在最好的情况下上升2.4%。并且,对于平行线透射率,比较例1~4、参考例1、2的采光部件在最差的情况下下降56.0%,在最好的情况下下降4.5%,但是实施例1~14的采光部件即使在最差的情况下也仅下降3.8%,在最好的情况下上升2.1%。此外,关于雾度,实施例1~14的采光部件即使在出射面润湿状态下也被抑制得很小,不像比较例1~4、参考例1、2的采光部件那样出射面润湿状态高。
[0094]
接着,使用图5、表3,对关于改变来自光源的光线与采光部件所成的角时的光的透射率的验证结果进行说明。如图5所示,关于验证,在太阳光灯40与光度计42之间选择性配置采光部件50a~c中的任一个,一边改变所配置的采光部件的角度一边测定光的透射率。并且,在验证中,关于1个采光部件,测定了干燥状态(两面干燥的状态)、出射面润湿状态(出射面润湿的状态)的透射率(对于1个采光部件,进行2次测定)。另外,来自光源的光线与采光部件所成的角相当于从光的入射位置仰视光源时的角度(仰角)。因此,在本说明书中,将来自光源的光线与采光部件所成的角称为仰角,标注标号θ(参考图3、图5)进行说明。仰
角θ相当于“90
°‑
入射角(入射面的法线与入射光所成的角)”。
[0095]
[表3]
[0096][0097]
结果如表3所示。另外,采光部件50a仅由玻璃层构成,且为本发明未实施品。并且,采光部件50b为在玻璃层的出射面侧(光度计42侧)设置与上述实施例1(参考表1、表2)相同的中间层及光出射层的本发明实施品。此外,采光部件50c为在tpu层的出射面侧(光度计42侧)设置与上述实施例12(参考表1、表2)相同的中间层及光出射层的本发明实施品。
[0098]
如表3所示,能够确认到采光部件50a~c在任何状态下,仰角变得越小,透射率变得越低。并且,能够确认到,相对于未实施本发明的采光部件50a在出射面润湿状态下即使为任意仰角透射率也会下降(与两面干燥状态相比下降),实施本发明的采光部件50b~d在出射面润湿状态下即使为任意仰角透射率也会上升(与两面干燥状态相比上升)。
[0099]
接着,使用图6、图7对关于包括散射光的采光部件的内侧(农业大棚内)的亮度的验证进行说明。如图6所示,对于该验证通过如下来进行:在阴天且散射光到达地表的白天,将光度计42设置于地表60,在光度计42的上方且与地表60平行地配置采光部件50a、50b,调查因采光部件的不同及干燥状态与出射面润湿状态的不同而引起的照度的相对差异。
[0100]
结果如图7所示。具体而言,将采光部件50a(未实施本发明的玻璃层单层)的干燥状态下的照度设为1.000时,采光部件50b(在玻璃层的光出射面设置有与实施例1相同的中间层及光出射层的本发明实施品)的干燥状态下的照度为0.994,采光部件50a的出射面润湿状态下的照度为0.925,采光部件50b的出射面润湿状态下的照度为1.070。通过该验证,能够确认到,未实施本发明的情况下,相对于在出射面润湿状态下的照度比干燥状态下的照度下降,通过实施本发明,在出射面润湿状态下的照度比干燥状态下的照度高。并且,在实施本发明的情况下,与未实施的情况相比,干燥状态下的照度稍低,但是出射面润湿状态下的照度大幅超过干燥状态下的照度下降的量而变高。
[0101]
符号说明
[0102]
10-农业大棚(农产用箱体),11-构架,11a-主体部,11b-屋顶,12、50a~d-采光部件(农用采光部件),15-骨料,16-按压部件,17-螺丝,20-基材层,22-中间层,24-光出射层,30-采光部件辊,40-太阳光灯,42-光度计,θ-仰角。
再多了解一些

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