農業灌溉用滲水管道或膜或容器、製造方法及其應用的製作方法
2023-12-02 04:47:21 1
專利名稱：農業灌溉用滲水管道或膜或容器、製造方法及其應用的製作方法
技術領域：
-本發明涉及一種農業灌溉用的材料，其製造方法和應用。
背景技術：
灌溉是農業生產永恆的主題，在國際性淡水資源日漸短缺的今日，節水灌 溉越來越受到關注。在諸多節水灌溉方式中，滲灌被認為是節水效果最好，對 農作物生長最有利的一種灌溉方法。為了解決滲灌設備的關鍵材料滲灌管的制 造，最早人們曾利用陶瓷的滲水性能來燒制陶土滲灌管，後來用橡膠發泡工藝 製作橡膠滲灌管，也有用在塑料管上雷射打孔方法製造多孔塑料滲灌管。但上 述類型的管或因成本過高，.或因使用不方便，或因使用中易發生堵塞均未被推 廣泛應用。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有微觀通道的灌溉用滲水管道或膜或容器，這 種材料的製造方法，降低農業生產成本，節約水資源，提高灌溉效果、保證植 物需要。上述的目的通過以下的技術方案實現農業灌溉用滲水管道或膜或容器，其組成包括塑化成型材料基質，在所 述的塑化成型材料基質中加入熔點高於塑化溫度的惰性填料，所述的惰性填料 被包覆在隔離劑中，由此形成繞過所述的惰性材料的彎曲的滲漏通道，所述的 惰性填料與所述的塑化成型材料基質的重量份數比為5-30: 100,所述的惰性填 料與所述的隔離劑的重量份數比為100: 5-10。所述的農業灌溉用滲水管道或膜或容器，所述的塑化成型材料基質為塑料， 所述的惰性填料是不能在塑料的加工溫度融化，也不能與融化後的塑料融合為 均一相的材料，包括粉狀的膨潤土、白炭黑、活性碳、碳酸鈣或者澱粉。所述的農業灌溉用滲水管道或膜或容器，所述的隔離劑是指與基質有一定 相溶性並能在上述惰性材料表面形成一層液膜的材料，這種隔離劑在其後的加工過程中存在於惰性材料相和塑料這兩相的中間，以隔離兩相，防止惰性材料 顆粒直接與塑料材料接觸，包括液體石蠟、矽油或者潤滑油。所述的農業灌溉用滲水管道或膜或容器的生產方法，其組成包括取相應 份數的所述的塑化成型材料基質原料，然後a、 將所述的惰性料加入攪拌機中，開動攪拌機後，將惰性材料量5~10%的 隔離劑加入攪拌機中，混合均勻；b、 將粉狀的塑化成型材料基質加入高速捏合機中，啟動機器後將塑化成型 材料基質量5 30。/。的處理好的惰性填料投入捏合機中，加入常規量的色料、增 塑劑，攪拌均勻；c、 將攪拌捏合好的物料投入造粒機中擠出造粒；d、 將造好的顆粒投入擠出機中擠成管材、薄膜或容器。 所述的管道或者膜或者容器在農業灌溉上的應用。 這個技術方案有以下有益效果經上述工序加工得到的管、膜或容器具有緩慢滲漏水的功能。由於在加工 過程中所加入的惰性填料經隔離劑處理後，填料不能被基質緊密包裹。基質相 與填料相之間隔有一薄層隔離劑層，製品加工完後，隔離劑逐漸遷移至基質例如塑料相中。從而在塑料相與填料相間留下細小的空隙。當填料粒子的數量達 到相當數量，特別是填料量大5%以上，粒子與粒子間互相接觸，填料粒子與基 質之間的間隙互相聯通，形成了彎曲而細長的通道，水可以通過這些通道緩慢 地從壁的一側滲漏到另一側，從而使製成的塑料製品具有了滲漏水的功能。將具有滲水功能的製品用於農業，如果將這樣的管道埋入農田中，當管內通水後，水會通過管壁緩慢滲出，使土壤潤溼，起到了灌溉作用。同樣，用這 種塑料製成的袋或容器裝水後埋入植物根系附近，也會對該植物起到供水灌溉 作用。如果將這種容器製成大小一樣，滲水量一至，並有能與管路連接的接口 的多個小型容器，這種小容器即為滲灌頭，將這些滲灌頭與輸水管路連接後埋 入地下，就可以滲灌方式對植物進行灌溉。用本方法製成的農用灌溉器具與現有的節水灌溉器具相比有很多優點，以滲灌管為例本發明的產品與現有的滴灌設備比較滴灌設備是靠滴溉頭來進行灌溉的， 在一個滴灌頭的有效範圍內例如30cm，只有滴灌頭上的一個孔工作，其覆蓋範 圍內的灌溉不均勻。用本方法製成的滲灌管，在同樣30cm的長度內有難以計數 細小通道，即使其中若干個通道被堵塞，也不會對整個灌溉過程造成影響。因 此，這種滲灌管工作穩定，灌溉均勻，即使又部分阻塞，也能正常工作，不會 存在滴灌設備的障礙問題。本發明的產品與用橡膠製成的發泡滲灌管比較橡膠發泡時，如發泡率高， 機械強度很低，甚至無法成型，發泡率低，形成通孔的數量有限，而且，由於 孔徑較大，埋入土壤中後，孔尺寸在土壤的細顆粒可堵塞的範圍內，很容易堵 塞。據統計，橡膠滲灌管的有效工作時數不超過500小時，由於堵塞問題使該 產品至今未被廣泛應用。用本方法製成的滲灌管壁內孔隙很多，而且孔徑非常 小，肉眼不可見，比最細小的土壤顆粒小很多，很難被堵塞。在研究實驗中， 埋入土中的滲灌管一年後還在正常工作，完全可滿足農業生產的需要。本發明的產品與雷射打孔塑料管比較用本方法生產滲灌管用常規的塑料 生產設備，就能一次擠出成型，成本低廉，便於產業化大規模生產。而雷射打 孔法需用昂貴的雷射設備二次加工，孔的數量有限，工藝複雜，費用昂貴，在 農業生產中難以推廣應用。總之，本方法提供了一種用塑料或者其他塑化成型材料，通過塑化成型設 備加工農業用滲灌管、膜或容器的方法，解決了節水灌溉中最難以解決的堵塞 問題和灌溉均勻問題，為農業生產提供了一種廉價節水灌溉設備。這種設備可 以取代現在廣泛應用的滴灌設備，具有很好的使用價值和廣闊的發展前景。
附圖l是本發明的微觀結構放大示意圖。本發明的
具體實施例方式實施例l:農業灌溉用滲水管道或膜或容器，其組成包括塑化成型材料基質1在所 述的塑化成型材料基質中加入熔點高於塑化溫度的惰性填料2,所述的惰性填料是指不能在塑料的加工溫度融化，也不能與融化後的塑料融合為均一相的材料， 所述的惰性填料被包覆在隔離劑中，所述的隔離劑是指與基質有一定相溶性並 能在上述惰性材料表面形成一層液膜的材料，這種隔離劑在其後的加工過程中 存在於惰性材料相和塑料這兩相的中間，起到隔離兩相，防止惰性材料顆粒直 接與塑料材料接觸，通過隔離劑溶入所述的基質材料中形成繞過所述的惰性材料的彎曲的滲漏通道3，所述的惰性填料與所述的塑化成型材料基質的重量份數比為5-30: 100，所述的惰性填料與所述的隔離劑的重量份數比為100: 5-10。 實施例2:農業灌溉用滲水管道或膜或容器，其組成包括作為基質的聚乙烯，在所 述的聚乙烯中加入熔點高於聚乙烯塑化溫度的惰性填料，例如粉狀的膨潤土、 白炭黑、活性碳、碳酸鈣或者澱粉中的一種或者多種物質的任意比例混合物， 所述的惰性填料被包覆在隔離劑中，所述的隔離劑是指與基質有一定相溶性並 能在上述惰性材料表面形成一層液膜的材料，這種隔離劑在其後的加工過程中 存在於惰性材料相和塑料這兩相的中間，起到隔離兩相、防止惰性材料顆粒直 接與塑料材料接觸，包括液體石蠟、矽油或者潤滑油中的一種或者多種物質的 任意比例混合物。通過隔離劑溶入所述的基質材料中形成繞過所述的惰性材料 的彎曲的滲漏通道，所述的惰性填料與所述的塑化成型材料基質的重量份數比 為5: 100,所述的惰性填料與所述的隔離劑的重量份數比為100: 10。 實施例3:農業灌溉用滲水管道或膜或容器，其組成包括作為塑化成型材料基質的 聚氯乙烯，在所述的聚氯乙烯中加入熔點高於聚氯乙烯塑化溫度的惰性填料例 如粉狀的膨潤土、白炭黑、活性碳、碳酸鈣或者澱粉中的一種或者多種物質的 任意比例混合物，所述的惰性填料是指不能在塑料的加工溫度融化，也不能與 融化後的塑料融合為均一相的材料，所述的惰性填料被包覆在隔離劑中，所述 的隔離劑是指與基質有一定相溶性並能在上述惰性材料表面形成一層液膜的材 料，這種隔離劑在其後的加工過程中存在於惰性材料相和塑料這兩相的中間， 起到隔離兩相，防止惰性材料顆粒直接與塑料材料接觸，包括液體石蠟、矽油或者潤滑油中的一種或者多種物質的任意比例混合物。通過隔離劑溶入所述的 基質材料中形成繞過所述的惰性材料的彎曲的滲漏通道，所述的惰性填料與所 述的塑化成型材料基質的重量份數比為30: 100,所述的惰性填料與所述的隔離 劑的重量份數比為100: 5。 實施例4:以上實施例所述的農業灌溉用滲水管道或膜或容器，其組成包括可以通 過塑化成型的材料基質，在所述的塑化成型材料基質中加入熔點高於塑化溫度 的惰性填料，所述的惰性填料被包覆在隔離劑中，通過隔離劑溶入所述的基質 材料中形成繞過所述的惰性材料的彎曲的滲漏通道，所述的惰性填料與所述的塑化成型材料基質的重量份數比為5、 10、 15、 20、 25或者30: 100，所述的惰 性填料與所述的隔離劑的重量份數比為100: 5、 6、 7、 8、 9或10。用上述的產品，單位面積滲水水量的大小取決於惰性填料量的大小和填料 粒子顆粒的大小及製品的壁厚1、 填料量的影響填料量越多，顆粒之間相互接觸的機會越多，隨機形成通道的機會越多，滲水量越大。實驗表明，當填料量為5%開始有滲漏現象，隨數量的增加，滲水 量加大，但當填料量大於30%後，製品的機械強度下降過多，對製品的使用性 能造成的影響。適宜的填料量為5%至30%。隔離劑用量隨填料量的多少而增 減， 一般用量為填料重量的5%至10%。2、 填料粒度的影響當填料的細度增加時，單位重量內顆粒的數量增加，顆粒之間相互接觸的 機率升高，從而形成滲水通道的數量增多，滲水量加大，反之亦然。在應用中 一般選擇80 300目的產品即可滿足需要。大於300目的產品也可以用，但限於價格方面的考慮， 一般不用。3、 製品壁厚的影響製品的壁厚增加時，粒子間隨機組合在厚壁中形成貫通性通道的機率下 降，並且通道的長度及彎曲程度增大，流動阻力增加，至使滲水數量降低。在實際應用中，壁厚的設計只要能滿足機械強度的要求， 一般儘量使壁厚降低。 供水量大小主要是通過填料量和填料粒度來調整以達到設計要求。 實施例5:實施例1或2或3或4所述的農業灌溉用滲水管道或膜或容器的生產方法， 其組成包括取相應份數的所述的塑化成型材料基質原料，然後a、 將所述的惰性料加入攪拌機中，開動攪拌機後，將惰性材料量5 10%的 隔離劑徐徐加入攪拌機中，混合均勻；b、 將粉狀的塑化成型材料基質加入高速捏合機中，啟動機器後將塑化成型 材料基質量5~30%的處理好的惰性填料徐徐投入捏合機中，加入常規量的色料、 和被塑化的相應材料手冊中規定應當添加量的增塑劑，攪拌均勻；c、 將攪拌捏合好的物料投入造粒機中擠出造粒；d、 將造好的顆粒投入擠出機中擠成管材、薄膜或容器。 實施例6:實施例l、 2、 3、 4所述的材料製成的管道或者膜或者容器在農業灌溉上的應用。
權利要求
1. 一種農業灌溉用滲水管道或膜或容器，其組成包括塑化成型材料基質，其特徵是在所述的塑化成型材料基質中加入熔點高於塑化溫度的惰性填料，所述的惰性填料被包覆在隔離劑中，由此形成繞過所述的惰性材料的彎曲的滲漏通道，所述的惰性填料與所述的塑化成型材料基質的重量份數比為5-30∶100，所述的惰性填料與所述的隔離劑的重量份數比為100∶5-10。
2. 根據權要求1所述的農業灌溉用滲水管道或膜或容器，其特徵是所述的塑 化成型材料基質為塑料，所述的惰性填料是不能在塑料的加工溫度融化，也不 能與融化後的塑料融合為均一相的材料，包括粉狀的膨潤土、白炭黑、活性碳、 碳酸鈣或者澱粉。
3. 根據權要求1或2所述的農業灌溉用滲水管道或膜或容器，其特徵是所述 的隔離劑是指與基質有一定相溶性並能在上述惰性材料表面形成一層液膜的材 料，這種隔離劑在其後的加工過程中存在於惰性材料相和塑料這兩相的中間， 以隔離兩相，防止惰性材料顆粒直接與塑料材料接觸，包括液體石蠟、矽油或 者潤滑油。
4. 一種權利要求1或2或3所述的農業灌溉用滲水管道或膜或容器的生產方 法，其組成包括取相應份數的所述的塑化成型材料基質原料，其特徵是a、 將所述的惰性料加入攪拌機中，開動攪拌機後，將惰性材料量5~10%的 隔離劑加入攪拌機中，混合均勻；b、 將粉狀的塑化成型材料基質加入高速捏合機中，啟動機器後將塑化成型 材料基質量5~30%的處理好的惰性填料投入捏合機中，加入常規量的色料、增 塑劑，攪拌均勻；c、 將攪拌捏合好的物料投入造粒機中擠出造粒；d、 將造好的顆粒投入擠出機中擠成管材、薄膜或容器。
5. —種權利要求1-4所述的管道或者膜或者容器在農業灌溉上的應用。
全文摘要
農業灌溉用滲水管道或膜或容器、製造方法及其應用，最早人們曾利用陶瓷的滲水性能來燒制陶土滲灌管，後來用橡膠發泡工藝製作橡膠滲灌管，也有用在塑料管上雷射打孔方法製造多孔塑料滲灌管。但上述類型的管或因成本過高，或因使用不方便，或因使用中易發生堵塞均未被推廣泛應用。本產品的組成包括塑化成型的材料基質(1)，在塑化成型材料基質中加入熔點高於塑化溫度的惰性填料(2)，惰性填料被包覆在隔離劑中，通過隔離劑溶入所述的基質材料中形成繞過惰性材料的彎曲的滲漏通道(3)，惰性填料與塑化成型材料基質的重量份數比為5-30∶100，惰性填料與隔離劑的重量份數比為100∶5-10。本產品用作農業灌溉用的管道、膜或者容器。
文檔編號B29B7/00GK101233818SQ200710071720
公開日2008年8月6日 申請日期2007年2月1日 優先權日2007年2月1日
發明者楊慶理 申請人:楊慶理