CN101152639B

CN101152639B - 一种微孔渗水管的制备方法和以该方法制备的产品

Info

Publication number: CN101152639B
Application number: CN200610152776A
Authority: CN
Inventors: 管亨富; 管亨兵
Original assignee: Taizhou Biaoxin Aluminum Plastic Industry Co ltd
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: CN101152639A

Abstract

本发明提供了一种微孔渗水管，它由下述步骤制备而成：(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。所得的微孔渗水管管壁由表及里布满不规则的弯曲微孔。其密度为40-110kg/m³，管壁厚度为1.5-3mm，工作压力为0.1-0.5公斤，渗水量为1.4-4.2kg/min，渗水有效长度为40-80m。本发明的渗水管工作时能够使土壤中水汽热比例协调，不会使土壤结块，水土流失，并可以抑制土壤的次生盐碱化问题。

Description

一种微孔渗水管的制备方法和以该方法制备的产品

【技术领域】

本发明涉及农业、园林灌溉施肥装置领域，具体地说，涉及一种微孔渗水管。

【背景技术】

我国水资源严重缺乏，据统计，我国人均水资源占有量仅相当于世界人均占有量的1/4。因此，社会生活的各个领域，尤其是农业、园林灌溉领域内节水型产品的开发，一直广受关注。

我国目前广泛应用的是滴灌技术，一般采用尼龙或PVC管作为输水管，并在管壁上钻孔或切口作为出水孔。但是钻孔或切口会破坏管子的强度，当管子受到挤压时开孔处易变形，影响管内液体地流通。滴灌通过滴头点滴的方式将水缓慢送至植物根区，但是由于滴头的微管很细，很容易被土壤中的泥沙及植物根系堵塞，并且滴头的出水均匀性差，容易导致土壤的板结。

如中国专利ZL 03257250.6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，所述微孔是形状不规则的渗水毛细孔，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。但是该专利介绍的渗水管在制造成本、使用寿命上存在一定缺陷。

所以，仍然需要成本更低廉、寿命更长、节水效果更好的农业、园林灌溉施肥用的微孔渗水管。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种适于农业、园林灌溉施肥用的微孔渗水管，本发明的另一个目的是提供所述微孔渗水管的制备方法。

[技术方案]

本发明提供了一种微孔渗水管的制备方法，该方法包括下述步骤：

(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(EVA)后搅拌20-40min，造粒；

(3)、将步骤(2)中所得颗粒挤压成型。

上述步骤(1)中所述的橡胶和塑料可以利用废弃的橡胶和塑料，如废弃的轮胎、废旧的聚乙烯(PE)产品如废旧农膜、地膜、垃圾袋等，将上述废弃物洗净、烘干后制成粉末，其中所述塑料也可以洗净、烘干后造粒；橡胶和塑料粉末优选为55-65目，重量配比优选为60-70∶25-35份。

上述步骤(2)中所述的石油树脂是以石油裂解制乙烯时副产的碳五(C5)、碳九(C9)馏分中单、双烯组份为原料经聚合而成的一种固状或液状的聚合物，主要起到增粘作用；

所述的发泡剂为有机发泡剂，如偶氮类化合物、N-亚硝基类化合物和磺酰肼类化合物等，其作用是通过释放气体获得具有微孔结构聚合物制品，达到降低制品表观密度之目的，只要能够达到上述目的，可使用现有的商品，如H发泡剂、AC、ACK、ACM、DD-1、DD-2、STK-1、STK-2、STK-M1、ACY-1和ACY-2发泡剂中的一种或几种；在本发明中优选H发泡剂或AC(偶氮二甲酰胺)；

所述的热稳定剂可选自聚氯乙烯及氯乙烯共聚物，盐基性铅盐类、金属皂类、有机锡类、有机锑类等主稳定剂和环氧化合物类、亚磷酸酯类、多元醇类等有机稳定剂，可使用现有的商品，如CT-50A、甲基锡、无毒亚磷酸酯DB-1500、硫醇锑、聚氧乙烯中的一种或几种；在本发明中优选甲基锡；

所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物可以通过商品购买得到，如利奥(东莞)塑料原料有限公司销售的7350、7240、630、MH40、MP441、18-3、14-2等各种型号的EVA。

对上述各种原料进行搅拌时，搅拌速度为400-600转/分钟，优选为460-540转/分钟。

上述步骤(3)中的挤压成型时可以用现有塑料或橡胶制造工业所使用的挤压机，如宁波市金星塑料机械有限公司生产的KD-1280F型注塑机，南京瑞亚高聚物有限公司生产的TEE-95型同向双螺杆挤压机，瑞安市红旗塑料包装机械有限公司生产的SJ-65型三层挤出机等。

本发明还提供了由上述方法制备得到的微孔渗水管，它是一种中空管。

本发明的微孔渗水管的管壁由表及里布满不规则的弯曲微孔，所述微孔分布均匀，微孔孔径的大小可以使水分子以及肥料、农药分子穿过，并且可以有效地防止泥沙以及植物根系引起的堵塞。

本发明的微孔渗水管的密度为40-110kg/m³，优选为65-85kg/m³。管壁厚度为1.5-3mm，可根据不同的水压和土壤条件选用。

本发明的微孔渗水管的物理机械性能参数如下：

根据国家标准GB/T2406测试，其氧指数≥35；根据国家标准GB/T8333测试，其平均燃烧时间≤30s，平均燃烧高度≤140mm；根据国家标准GB/T8332测试，其平均燃烧范围≤40mm；根据国家标准GB/T8627测试，其烟密度等级(SDR)≤70。

其导热系数在0℃下测试，结果小于0.03W/(M.K)；其透湿系数小于4.4×10^-10G/(M.S.PA)，湿阻因子为4.5×10^-2-6.0×10^-2；其真空吸水率为3-9％；其尺寸稳定性在105±3.7℃的温度下测试7d，为6-8％；其撕裂强度为3.50-7.0N/cm；其压缩回弹度在50％压缩率下测试72h，为75-80％。

本发明的微孔渗水管具有较好的耐臭氧性，在臭氧分压202Pa下放置200h不龟裂。并且具有较好的抗老化性，经过150h的测试后仅轻微起皱，无裂纹，无针孔，不变形。

本发明的微孔渗水管渗水均匀，其工作压力为0.1-0.5公斤，可根据不同的土壤条件调节；其渗水量与工作压力、孔径大小有关，为1.4-4.2kg/min；其渗水有效长度为40-80m。其工作时渗透土壤结构状态呈梯形，一般在工作15min时，渗透土壤上部宽度为15-20cm，土壤往下12-18cm，渗透率为50-60cm/15min，使土壤中水汽热比例协调，不会使土壤结块，水土流失，并可以抑制土壤的次生盐碱化问题。

本发明的微孔渗水管适用温度范围广，在-40-105℃下都能保持良好的性能。

本发明的微孔渗水管可以根据地域以及植物的不同需求，而制备出不同的截面形状、厚度、长度等。

本发明的微孔渗水管使用范围广泛，适用于各种类型土壤和各种类型的植物，尤其在沙漠、荒原等严重缺水的地带使用能够明显地节水、节能。

本发明的微孔渗水管还可以与自动调控和变压装置结合起来，实现智能化管理，合理地为植物输送水分、肥料和农药。

[三]有益效果

本发明的微孔渗水管具有无毒、耐酸碱、耐油、耐高低温、耐层挠、耐负高压、耐动物破坏和机械破坏等优点，使用时具有压力低，渗水均匀，微孔不易堵塞，使用寿命长，质量轻，柔软等优点，同时还具有防结露，隔断空气对流，热传导系数低，不易龟裂老化的优点。广泛适用于各种类型土壤中的植物给水、给肥、给药。并且本发明的微孔渗水管主要原料是废弃的橡胶、塑料，解决了废弃物品的循环利用，生产工艺简单，具有极高的经济价值。

【具体实施方式】

通过下面给出的本发明具体实施例可以进一步清楚地理解本发明，但这些实施例不是对本发明保护范围的限制。

实施例1

(1)、将干净的橡胶和塑料分别粉碎为60目的粉状，二者以按重量计65份和30份的比例混合；

(2)、向上述混合物中加入按重量计3份的石油树脂，0.5份的AC发泡剂，0.5份的甲基锡热稳定剂和1份的EVA后搅拌30min，造粒；

(3)、使用瑞安市红旗塑料包装机械有限公司生产的SJ-65型三层挤出机将步骤(2)中所得颗粒挤压成型，其中挤出机第一段温度为150℃，第二段温度为165℃，第三段温度为175℃，模头温度为190℃。

所得渗水管的密度为40kg/m³，管壁厚度为2.5mm。

实施例2

(1)、将干净的橡胶和塑料分别粉碎为55目的粉状，二者以按重量计60份和40份的比例混合；

(2)、向上述混合物中加入按重量计4份的石油树脂，0.6份的AC发泡剂，0.4份的无毒亚磷酸酯DB-1500热稳定剂和0.6份的EVA后搅拌30min，造粒；

(3)、使用瑞安市红旗塑料包装机械有限公司生产的SJ-65型三层挤出机将步骤(2)中所得颗粒挤压成型，其中挤出机第一段温度为155℃，第二段温度为160℃，第三段温度为170℃，模头温度为185℃。

所得渗水管的密度为90kg/m³，管壁厚度为1.5mm。

实施例3

(1)、将干净的橡胶和塑料分别粉碎为65目的粉状，二者以按重量计60份和30份的比例混合；

(2)、向上述混合物中加入按重量计3份的石油树脂，0.2份的AC发泡剂和0.1份的H发泡剂，0.15份的CT-50A热稳定剂和0.15份硫醇锑热稳定剂和1.2份的EVA后搅拌30min，造粒；

(3)、使用南京瑞亚高聚物有限公司生产的TEE-95型同向双螺杆挤压机将步骤(2)中所得颗粒挤压成型。

所得渗水管的密度为110kg/m³，管壁厚度为3mm。

实施例4本发明渗水管的物理机械性能测试

取由实施1制备得到的本发明的渗水管，进行下列各项性能的检测。所得结果见表1。

表1本发明渗水管的物理机械性能测试

实施例5本发明微孔渗水管的渗水量测验

取本发明的不同型号的渗水管，在蔬菜园中平行铺设，按下表选取不同的工作压力和有效长度，测试其15min的渗水量，同时以相同规格的纤维增强型花园管浇水进行比较，结果见表2。(注：FT为50英尺)

表2本发明微孔渗水管的渗水量测验

实施例6

使用本发明的渗水管对大棚内的黄瓜进行长期灌溉并观测，同时选取相同植株数的相同面积进行滴管、喷管灌溉比较。可明显看出，作物的生长量、植株高度、叶片大小、产量、品质等有显著差异，使用本发明的渗水管灌溉的植株均能达到株粗叶茂、瓜直果多、均匀一致，不存在水量跟不上而导致(大头瓜、弯曲瓜、畸形瓜)等现象，果品表面光滑细腻(无斑点)，果品大小均匀一致，与其它节水器材相比能提高产量30％；省工、省力；与其它滴灌相比，对水质要求较低、不易堵塞、较易推广应用。

Claims

1.一种微孔渗水管的制备方法，该方法包括以下步骤：

(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。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的橡胶是废弃轮胎，所述的塑料是废旧的农膜、地膜、垃圾袋。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的发泡剂为偶氮类化合物、N-亚硝基类化合物、磺酰肼类化合物中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的热稳定剂选自聚氯乙烯及氯乙烯共聚物，盐基性铅盐类、金属皂类、有机锡类、有机锑类、环氧化合物类、亚磷酸酯类、多元醇类有机稳定剂中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中搅拌速度为400-600转/分钟。

6.根据权利要求1-5任一权利要求的制备方法得到的微孔渗水管，其特征在于它的管壁由表及里布满不规则的弯曲微孔，所述微孔分布均匀，微孔孔径的大小可以使水分子以及肥料、农药分子穿过。

7.根据权利要求6所述的微孔渗水管，其特征在于它的密度为40-110kg/m³，管壁厚度为1.5-3mm。

8.根据权利要求6所述的微孔渗水管，其特征在于它的工作压力为0.1-0.5公斤，它的渗水量为1.4-4.2kg/min。

9.根据权利要求6所述的微孔渗水管，其特征在于它的渗水有效长度为40-80m。

10.根据权利要求6所述的微孔渗水管，其特征在于它工作时水渗透土壤结构状态呈梯形，一般在工作15min时，渗透土壤上部宽度为15-20cm，土壤往下12-18cm，渗透率为50-60cm/15min。