CN103804816A - 一种渗水灌溉管及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种渗水灌溉管的生产方法，包括用二步法混料装袋，用锥形双螺杆挤出机对物料进行混合、塑化和挤出，经过真空定型箱的定径冷却后，由胶皮履带牵引机和计米印农业院校切割机对成型的管材分段切割后收卷，本发明还包括一种用上述方法制造的渗水灌溉管。采用这种技术方案可以产生明显的节水效果，同时又可以防止管道内微生物黏泥沉淀物的产生，该种方法制作的渗水灌溉管兼具埋地、地表安装作用和作为灌水器使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种农、林业领域使用的灌溉装置，特别涉及到一种具有埋地铺装又可直接安装在地表，还可冷弯后直接做为灌水器使用的灌溉管。
背景技术
我国微灌溉技术发展一直很缓慢，在农林业领域灌溉一般只使用流灌和喷灌，直到1974年引进了技术后，微灌技术才有所发展，但是国外产品价格偏高，没有在我国得到很好的推广。
中国专利文献ZL03257250.6公开了一种塑橡共混发泡渗水管，其管壁四周布满了仅能在10-20倍放大镜下才能明显清晰显示的微孔，所微孔是形状不规则的惨水毛细孔，当管内水在很小的水压力下渗入并趋饱和后，由于虹吸作用，水便顺管壁四周所有方向渗出，从而达到灌溉目的。而中国专利ZL200610152776.0在上述专利的基础上公开了一种微孔渗水管的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将干净的橡胶和塑料分别粉碎为45-70目的粉状，二者以按重量计分别为55-75份和20-40份的比例混合；(2)、向上述混合物中加入按重量计2-4份石油树脂、0.4-0.6份发泡剂、0.4-0.6份热稳定剂和0.6-1.4份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物后搅拌20-40min，造粒；(3)将步骤(2)中所得颗粒挤压成型。但是使用该专利方法制造的灌溉管功能单一，节水效果不明显，存在着一定的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种渗水灌溉管。
本发明的另一目的是提供一种渗水灌溉管的生产方法。根据此方法生产的灌溉管即可埋地铺装又可直接在地表铺装，同时还可现场用手冷弯形成所需形状后直接做为灌水器使用。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种渗水灌溉管的生产方法，包括以下步骤：
(1)、将PVC电石法树脂粉100份、橡胶粉7份、丁腈胶粉5份、PE蜡2份、铅盐热稳定剂3.5份、CPE4份、ACR2.5份以及1-2份碳黑按重量比混合后，在一定的温度下搅拌混合一段时间；
(2)、在步骤(1)的各物料基本搅拌均匀后，加入二辛脂4份、发泡剂15份、UV抗剂4份、轻质碳酸钙22份、短玻璃纤维12份和2.3份石碏，加热，混合均匀；
(3)、将步骤(2)所得物品塑化后挤出，经过真空定型箱定型冷却；
(4)、用计米切割机和双工位收卷机对步骤(3)所得产品分段切割后收卷。
采用这种二步法将上述物料投放混合的方法，可以保证混合料的充分搅拌及最大限度的避免混合料的分层现象。
进一步的，所述的步骤(1)中的一定温度设定为78℃，一段时间设定为18min，在此温度和时间内，混合料可以基本搅拌均匀。
进一步的，所述的步骤(2)中的加热温度为125℃，在此温度下，质量较轻的轻质碳酸钙和短玻璃纤维等不会因为搅拌的离心力作用被搅拌至顶端，造成不能充分混合。
进一步的，所述的步骤(3)中真空定型箱的压力设定为-0.03Mpa，有利于物料的塑化成型。
采用此种生产方法，产生的技术效果是：
采用二步法投放物料，利用物料本身的特殊性质，保证物料在混合阶段充分搅拌混合，形成松散的粉状混合料，同时，在生产过程中，由于可以通过更换不同的直径芯模，改变配方中助剂的投放量，因此可以生产出不同直径和不同管壁厚度的灌溉管。
本发明还提供一种使用上述生产方法制造的灌溉管，所述的灌溉管由一个内部中空的管体构成，管体由内而外分别是发泡层和PVC外壁，所述的管体上分布着众多无规则的毛细孔隙。
进一步的，所述的灌溉管内径为8mm，工作压力为50～300KPa，管内每米流量为5～14m/L。
这种灌溉管产生的技术效果是：即可埋地铺装又可直接在地表铺装，同时还可现场用手冷弯形成所需形状后直接做为灌水器使用。由于管材的材料中加入了碳黑，使得管材颜色为黑色，能够阻隔阳光照射，破坏水中微生物的繁殖必须的光合作用，因此，会存在微生物黏泥沉淀物，造成毛细孔的堵塞。
附图说明
图1为本发明生产过程的工艺流程图；
图2为本发明灌溉管的结构示意图；
图3为本发明灌溉管A-A向的剖示图；
其中：1-PVC外壁；2-发泡层；3-毛细孔隙。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
一、由附图可知，本发明主要用到以下生产设备。
(1)51锥形双螺杆塑料挤出机：加热-锥形双螺杆将混合料在料筒内进行输送、剪切、融溶、塑化，并在真空环境下将混合料残余水份抽出、后发泡、塑化再挤出口模；
(2)真空定型箱：通过设备首端预装的定径套进入水淋真空箱经水淋真空定径并快速降温；
(3)胶皮履带牵引机：从真空定型箱引出的管材被运行中的胶皮履带压迫夹紧并同时进行同步牵引，牵引速度须比挤出机挤出速度快1％，以保证管材的圆整度；
(4)计米切割机：通过刻字圆盘的转动即时在线对管材外壁进行精准计米烫印，并在管材达到预设值时自动启动气动切割机对管材进行分段切割；
(5)双工位收卷机：由调速电机驱动的可变截面收卷盘进行转动收卷，当收卷盘在完成预定长度的管材后即可快速调整卡具，即可将制品取出。并将在线生产的管材夹入另一工位收卷盘继续收卷生产。
二、本发明的主要生产原料原材料配方使用说明。
三、具体生产工艺
1、混料工艺：
因配料成份中如短玻璃纤维、轻质碳酸钙重量较轻，在拌料过程中因离心力的作用会被搅拌至粉料顶端，而二辛脂发泡剂、UV抗剂、材料是液态、长时间搅拌则会因持续高温而被部分汽化。为保证混合料的充分搅拌及最大限度的避免搅拌物料的分层现象。则需要采取二步法将物料投放热混仓搅拌，并借助液体二辛脂、发泡剂及石碏的融角对重量较轻的短玻璃纤维、轻质碳酸钙产生的粘附力，促使搅拌料的均匀分布搅拌。
工作步骤：先将SG-5型PCV电石法树脂粉，丁晴胶粉、橡胶粉、PE蜡、铅盐热稳定剂、CPE、ACR、碳黑等先按比例投入热混仓，温度设定为78℃，电机转速设为高转，定时18分钟，则粉料在此温度区基本搅拌均匀，停机后再投入二辛脂、发泡剂、UV抗剂、轻质碳酸钙、短玻璃纤维、石碏按比例投入热混仓，温度设为125℃，电机先高转5分钟，石碏在此段完全融化，再将电机转速设为低转，轻质物料在此转速下受离心力影响较弱，则液体助剂则可在此段充分将混合料粘附，以形式最大的均匀度。设定时间到后，混合料即可排入冷混仓，冷混仓温度设定为60℃，启动水冷系统，混合料在冷混仓内进行低速搅拌、气冷、水冷的综合冷却条件下，完成充分最后混合阶段，形式松散的粉状混合料，当混合料达到即定温度时，则可停机出料装袋。
2、挤出工艺
(1)混合料在真空料筒内由锥形双螺杆的相对运动，产生剪切力及输送料的进行，即连续将混合料在料筒内完成以下四个过程物料预热、物料融熔、真空塑化、高压挤出。
A、物料预热：温区165℃～168℃。
工艺说明：混合粉料在此温区内可完成粉料初步预热，并开始融熔成胶状泥，便于螺杆输送。如低于此温度，则粉料在料筒内会打滑，则螺杆无法充分输送，且粉料会在融熔段被真空泵吸出，造成浪费。如高于此温度，则粉料会提前进入融熔状态，则会造成残余水分无法析出，且会造成PVC树脂粉提前热分解，直接导致铅盐热稳定剂、二辛脂(BOP)提前消耗。
B、物料融熔：温区170℃～172℃。
工艺说明，物料在此段受持继加热，融熔成胶泥状，残份水挥发逸至料筒顶部，被真空泵适时抽出，此段螺杆间距变小，提供了强大的剪切力，胶泥被深度搅拌、并继续往后输送。物料如低于此温度，则无法完全形成胶泥，残余水份无法析出，则制品内外壁会出现水泡，如高于此温度，则物料会在螺杆输送过程打滑，造成挤出量减少。
C、真空塑化：温区166℃～168℃。
物料在此段则处完全真空状态，螺杆间距变小，铅盐稳定剂、二辛脂则进入最佳工作状态，物料在高温、高剪切力、高压的工洗条件下完成最后塑化过程。温度过低，则物料流动性降低，制品塑化不完全，如温度过高，则铅盐稳定剂、二辛脂会加速消耗，易造成物料热提前分解，导则塑化失败。
D、高压挤出：温区185℃～188℃。
物料在此段完成塑化，挤出模口即可定型，为提高制品的紧密度，增强制品的韧性、抗冲性，在挤出口模改变流量以提高挤出压力，物料在高压下得以顺利挤出。如温度过低，则挤出阻力变大，物料滞留料筒时间延长，亦产生局部热分解，如温度过高，物料流动性加强，则会降低口摸压力，则制品韧性、抗冲性会降低。
(2)锥形以螺杆挤出机螺杆转速：24转/分。
(3)真空定型箱压力：-0.03MPa。
(4)牵引机速度：快于挤出机1％。
(5)计米速度：印字轮自转一周一米；切割范围：1m～300m。
(6)收卷机转速，随机可调。
四、关于灌溉管的直径，管壁调整问题。
1、直径可调：在生产过程中，通过更换不同直径的模具，定径套即可生产出不同口径的制品。
2、厚薄可设：在生产过程中，通过更换不同直径的芯模，即可生产出不同壁厚的制品。
3、流量可设：在生产过程中，通过配方中助剂投放量的改变即可生产出不同流水流量的制品。
例：将发泡剂调整为25份，橡胶粉调整为12份，轻质碳酸钙调整为7份，二辛脂调整为9份，制成DN 12mm，壁厚3mm的渗灌管制品，则可制出7L/h，流量的制品。
4、形状可调：制品因添加了二辛脂，丁晴胶粉PVC等相关塑料助剂，则具备了冷弯的性能，即可在现场用手慢慢弯成所需的各种形状，如圆形、半圆形、椭圆形、S形等，通过通用快速取水接头，即可当做灌水器使用。直接代替传统如滴箭、环形灌水器、微管滴头等同类产品。
五、使用方式及使用性能
本发明适用于室内外、埋地、地表、温室大棚等的根系节水灌溉使用。使用时，可将本发明产品埋藏于根系作物的根系下方，也可直接于作物的根系上方直接铺装本发明产品。
本产品使用时，如管内径为8mm，工作压力50～300MPa，则管内每米流量大约为5～14L/m；同样的，如管内径为12mm，工作压力50～300MPa，则管内每米流量大约为6～17L/m。
以上所述只是本发明的较佳实施例，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种渗水灌溉管的生产方法，包括以下步骤：
(1)、将PVC电石法树脂粉100份、橡胶粉7份、丁腈胶粉5份、PE蜡2份、铅盐热稳定剂3.5份、CPE4份、ACR2.5份以及1-2份碳黑按重量比混合后，在一定的温度下搅拌混合一段时间；
(2)、在步骤(1)的各物料基本搅拌均匀后，加入二辛脂4份、发泡剂15份、UV抗剂4份、轻质碳酸钙22份、短玻璃纤维12份和2.3份石碏，加热，混合均匀；
(3)、将步骤(2)所得物品塑化后挤出，经过真空定型箱定型冷却；
(4)、用计米切割机和双工位收卷机对步骤(3)所得产品分段切割后收卷。
2.根据权利要求1所述的渗水灌溉管的生产方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的一定温度设定为78℃，一段时间设定为18min。
3.根据权利要求1所述的渗水灌溉管的生产方法，其特征在于：所述的步骤(2)中的加热温度为125℃。
4.根据权利要求1所述的渗水灌溉管的生产方法，其特征在于：所述的步骤(3)中真空定型箱的压力设定为-0.03MPa。
5.一种根据权利要求1-4中任一项生产方法所制得的灌溉管，其特征在于：所述的灌溉管由一个内部中空的管体构成，管体由内而外分别是发泡层和PVC外壁，所述的管体上分布着众多无规则的毛细孔隙。
6.根据权利要求5所述的灌溉管，其特征在于：所述的灌溉管内径为8mm，工作压力为50～300KPa，管内每米流量为5～14L/m。
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