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聚碳酸酯(PC)陽光板的結(jié)構(gòu)
及分類
PC陽光板從結(jié)構(gòu)方面分為矩形板、米字板、蜂窩板、鎖扣板等。從板型方面分為雙層板和多層板。雙層矩形陽光板常用在普通采光和遮光領(lǐng)域。其中,溫室覆蓋材料主要采用4~12 mm透明陽光板,具有透光率高、保溫性能好、比重較輕、性價比高等特點。多層板主要用于大型的體育場館、火車站等重型鋼結(jié)構(gòu)建筑,其特點是比重大,結(jié)構(gòu)力學(xué)設(shè)計承載性能良好等。
生產(chǎn)工藝及質(zhì)量控制
PC陽光板生產(chǎn)工藝已經(jīng)非常成熟,生產(chǎn)技術(shù)和品質(zhì)管控越來越規(guī)范。目前的生產(chǎn)工藝以擠出工藝為主,主要采用的生產(chǎn)設(shè)備分為進口和國產(chǎn)兩類,區(qū)別在于操控性能和精度的差別。
PC陽光板的擠出設(shè)備
前段:PC粒子在烘料桶經(jīng)過100 ℃,4 h烘干后吸入加料桶,均勻落入溫控螺桿進行溶化、混煉并從模頭(矩形、米字型、蜂窩型等)擠出,經(jīng)過溫控成型臺,形成所需形狀的中空板。
中段:板材經(jīng)過烤箱消除表面應(yīng)力,同時增加板面溫度,上下貼PE保護膜。
后段:根據(jù)要求裁切板材長度和寬度。
抗老化測試
抗老化測試在品質(zhì)控制領(lǐng)域,以抗老化作為質(zhì)量標準的主要指標。另外,溫室用板的原料要求用全新料,不能添加任何其他雜料。
抗老化測試要求:在光源UVB 313 nm、照度1.0 W/m2、溫度60℃的條件下照射8 h,然后關(guān)閉UV燈,等測試環(huán)境溫度降到室溫,為一個循環(huán),共循環(huán)6次。
抗老化測試標準:ΔYI = 測試后黃變指數(shù)YI2 – 測試前黃變指數(shù)YI1 ≤7(注:YI:黃變指數(shù)(yellowness index);Δ:拉丁符號,表示差值;YI1:測試前板材黃色指數(shù);YI2:測試后板材黃色指數(shù))。
產(chǎn)品特性
PC板透光率最高可達89%,可與玻璃相媲美。UV涂層板在太陽光下暴曬不會產(chǎn)生黃變、霧化、透光不佳,10年后透光流失僅為6%,聚氯乙烯(PVC)板的透光流失率則高達15%~20%,玻璃纖維為12%~20%。
PC板撞擊強度是普通玻璃的250~300倍,是同等厚度亞克力板的30倍,是鋼化玻璃的2~20倍,有“不碎玻璃”和“響鋼”的美稱。同時比重僅為玻璃的一半,節(jié)省運輸、搬卸、安裝以及支撐框架的成本。所以PC板主要用于對透光度和沖擊性同時有較高要求的領(lǐng)域,例如,溫室,戶外燈箱,盾牌等。
PC板一面鍍有抗紫外線(UV)涂層,另一面經(jīng)過抗冷凝處理,集抗紫外線、隔熱防滴露功能于一身,可阻擋紫外線穿過,適合保護貴重藝術(shù)品及展品,使其不受紫外線破壞;也有雙面UV的特殊工藝制作的PC板,適用于特種花卉種植以及對防紫外線防護要求更高的環(huán)境。經(jīng)國家標準GB50222-95確認,PC板為難燃一級,即B1級。PC板自身燃點是580℃,離火后自熄,燃燒時不會產(chǎn)生有毒氣體,不會助長火勢的蔓延。目前,PC板材逐漸成為大型采光建筑主要的防火材料之一。并且可依設(shè)計圖在工地現(xiàn)場采用冷彎方式,安裝成拱形、半圓形頂和窗。最小彎曲半徑為采用板厚度的175倍,亦可熱彎。在有弧度設(shè)計的溫室、建筑裝飾等領(lǐng)域,PC板的可塑性強的特點都得到廣泛的應(yīng)用。
PC板隔音效果明顯,比同等厚度的玻璃和亞克力板有更佳的隔音性,在厚度相同的條件下,PC板的隔聲量比玻璃提高3~4 dB,是國際上高速公路隔音屏障的首選材料。夏天保涼,冬天保溫,PC板有低于普通玻璃和其他塑料的熱導(dǎo)率(K值),隔熱效果比同等厚度的玻璃高7%~25%,PC板的隔熱最高至49%。從而使熱量損失大大降低,用于有暖設(shè)備的建筑,屬環(huán)保材料。
PC板可以在-40~120℃范圍保持各項物理指標的穩(wěn)定。在-40℃時不發(fā)生冷脆,在125℃時不軟化,在惡劣的環(huán)境中其力學(xué)、機械性能等均無明顯變化。人工氣候老化試驗4000 h,黃變度為2,透光率降低值僅0.6%。室外溫度為0℃,室內(nèi)溫度為23℃,室內(nèi)相對濕度低于80%時,材料的內(nèi)表面不結(jié)露。
如何辨別PC板的優(yōu)劣
近觀
近觀是指目視平行距離在60 cm,觀察PC板面,是否存在雜質(zhì)、黑點。這種方法可以大概判定產(chǎn)品是否添加垃圾料,同時也可以了解該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝和環(huán)境是否合格。全新料生產(chǎn)的板材高透光,板面光澤度好,無雜質(zhì);添加垃圾料后,板材的透光率下降3%左右,且板材呈現(xiàn)發(fā)暗發(fā)黃,光澤度下降,板面內(nèi)會有小黑點、雜質(zhì)等無法處理干凈。
遠觀
一般情況下,要在施工完成后,觀察PC板工程整體的光澤度是否均勻??梢耘卸ò宀纳舷卤诘木取?/p>
抗老化測試
要使用專業(yè)的抗老化試驗設(shè)備,模擬平常日照條件下,4000 h的黃變情況,用來判定板材表面是否涂有UV吸收劑,并且證明能否達到抗老化要求。具體測試要求和判定標準見本文2.2。
重量
PC板根據(jù)厚度的不同,其國標要求的重量也不同。一般8 mm厚的雙層陽光板重量在1.5 kg/m2。將板材裁切成規(guī)則的長方形或正方形,計算出板材的面積,然后放在較高精度的電子稱上稱出板材的重量,算出1 m2的板材的重量是否在1.5 kg左右,偏差不能超過0.02 kg。如果重量偏低,則說明板材的總厚度或者板材的壁厚偏低,會影響板材的承重能力。
行業(yè)發(fā)展趨勢
隨著現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)不斷走向深化,行業(yè)對PC板的品質(zhì)由原來的感性認識,逐漸趨于理性。
行業(yè)發(fā)展初期,大多數(shù)用戶主要追求的是廉價,把產(chǎn)品的品質(zhì)排在第二位考慮,低品質(zhì)的板材在市場上橫行一時,致使許多工程成了品質(zhì)的犧牲品。隨著用戶對行業(yè)及產(chǎn)品認識的不斷加深,用戶需求逐漸回歸理性,先從品質(zhì)出發(fā),再考慮價格成本問題,這樣PC板在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,真正走向了成熟、健康、穩(wěn)健的發(fā)展道路。
自從以色列發(fā)明PC板開始,以色列的國家農(nóng)業(yè)水平一直保持在國際上領(lǐng)先的領(lǐng)導(dǎo)地位。PC板在現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)中所起的作用可見一斑。隨著,種植養(yǎng)殖行業(yè)不斷的細分。PC板也隨之有了更深化的發(fā)展空間和創(chuàng)新機遇。將來,如何在更加細化的農(nóng)業(yè)市場中創(chuàng)造出更適合行業(yè)應(yīng)用的新產(chǎn)品也成為了PC板企業(yè)的一個發(fā)展新契機。
PC板對作物的影響
目前我國溫室建造中采用玻璃、雙層薄膜等作為溫室的覆蓋材料存在的許多問題,例如,溫室的能耗高,抵擋自然災(zāi)害的能力差,在遇到冰雹、大雪等自然災(zāi)害時,溫室本身將遭到嚴重的損壞,溫室中栽培的作物也一起遭到很大損失,薄膜的大量使用還會形成白色污染。因此PC板在溫室建造中還將體現(xiàn)出更明顯的優(yōu)勢。
PC板在蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用,可以提升產(chǎn)值并達到增產(chǎn)增收的效果。對于高附加值的經(jīng)濟類作物如中草藥等的種植,從育苗到規(guī)模生產(chǎn),都有極好的保護效果。輔助的溫室設(shè)施的合理匹配,更能起到事半功倍收益。由于PC板的保溫效果遠高于玻璃等其他材料,可以在降低溫室耗能的同時,使作物能在更合適的環(huán)境下生長,提升作物的品質(zhì)和營養(yǎng)成分。
設(shè)施農(nóng)業(yè)作為人類在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域面向未來走出的一條發(fā)展之路,我國作為農(nóng)業(yè)大國,在學(xué)習(xí)和借鑒國外先進技術(shù)和經(jīng)驗的同時,必須思考符合中國國情的現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展之路。在行業(yè)創(chuàng)新和技術(shù)研發(fā)等方面,有自己的見解和突破,把技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)深度應(yīng)用緊密結(jié)合,開創(chuàng)具有中國特色的現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。
作者簡介:羅天鴻(1971—),男,遼寧錦州人,本科學(xué)歷,研究方向:經(jīng)濟管理。