转自生物质材料
生物质小组陈永芳同学
在农林类期刊
Industrial Crops and Products
上发表论文
近日，生物质小组在农林类期刊Industrial Crops and Products上发表题为“Transparent cellulose acetate/polyvinylidene difluoride films with heat dissipation for agricultural mulch application”的研究性论文。博士研究生陈永芳为第一作者(农业工程专业)，江苏大学为第一通讯单位。
论文链接地址：
https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.120302
论文摘要
农业薄膜由于其独特的温湿度调控作用，被广泛应用于反季节种植，从而有效提高农产品的市场竞争力，增加农户的经济回报。然而，温室效应导致的过热效应是炎热季节或热带地区农业种植的主要障碍。在亚热带地区的夏季，农用薄膜的内部温度远高于作物的最佳生长温度60°C。这大大超过了作物健康的热阈值，使其成为维持作物生长的重大挑战，从而为农业地膜生产带来了巨大障碍。
由于全球变暖，农业生产正面临不断升级的热量问题，在高温条件下茁壮成长的作物尤其面临风险。传统的农用薄膜虽然在隔热方面有效，但缺乏固有的散热性能，并且通常需要人工或机械干预来调节温度，这不可避免地增加了与农业相关的经济成本。以聚偏氟乙烯（PVDF）和醋酸纤维素（CA）为原料，采用溶液共混和静电纺丝技术制备了具有散热功能的透明农用地膜。
图1 (A)传统农膜和辐射制冷型农膜的热量调控结构示意图；(B) M3.1-PVDF/CA-E薄膜的红外发射率；(C)室外热管理测试装置示意图；(D)户外环境的太阳光照强度与温湿度；(E) PE薄膜和M3.1-PVDF/CA-E薄膜的温度测量
测试结果表明，当PVDF与CA的质量比为3:1时，在微观上观察到一个清晰的纤维交错网络，在宏观上表现出良好的透明度。当太阳光强度达到600 W/cm²时，M3.1-PVDF/CA-E薄膜的内部温度比聚乙烯薄膜低6.5℃，有效降低了内部温度。在种子萌发阶段，覆盖M3.1-PVDF/CA-E材料的白菜种子不仅发芽率显著高于聚乙烯薄膜，而且其整体生长参数也更好。与聚乙烯覆膜相比，M3.1-PVDF/CA-E覆膜大白菜在收获时的叶数、株高、单株鲜重、地上部分鲜重、地上部分干重均表现出不同程度的优势。本研究为制备具有散热性能和土壤保水性能的透明农膜提供了一种新的方法。
图2 (A)种植45天后大白菜的照片；(B)代表性大白菜的生长照片；(C)大白菜叶片数；(D)株高；(E)干鲜重
END
供稿 | 陈永芳
编辑 | 李文静
排版 | 张远盼
审核 | 冉佳丽
