一种可调节渗水的复合地下灌溉管的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种灌溉管道结构，属于农业灌溉技术领域。
【背景技术】
[0002]我国水资源较为匮乏，节约用水，尤其是农业用水对我国淡水资源的合理利用具有重大意义。现有的农业灌溉方式一般可分为为传统的地面灌溉、普通喷灌、滴灌以及微灌。现在的灌溉方式都是向地表灌溉，最显著的缺点是，灌溉之后土壤的保湿性能差，水分易挥发。而渗灌是一种将管道埋在地下，通过管壁孔出水湿润土壤的灌溉方式。中国专利公开号是CN1342398A，公开日期为2002年4月3日，发明名称塑料渗灌管道，在现有的排水管道壁上开小孔制成渗透管道，该产品具有节水、节能、保持土壤结构等优点，但同时存在渗孔易堵塞、渗水不均匀等问题。中国专利公开号是CN2419819Y，公开日期为2001年2月21日，发明名称一种农田渗灌水管，在带有渗水孔的管子外设置由带网眼的织物制成的泥沙过滤套层，该设计具有一定的防渗透孔堵塞的功能，但织物的网眼及织物本身容易被泥水堵塞，降低了渗透管的使用时限。中国专利公开号是CN201957530U，公开日期为2011年9月7日，发明名称为:一种虹吸灌溉管道，该产品基于虹吸原理，在管道中填充高吸水性纤维，灌溉末端的管道采用漏网的形式，在之前技术的基础上做了一些改进，改善了渗孔易堵塞的问题，但是仍存在渗水不可控的缺点。
[0003]以上发明仍有许多不足，如管道壁中微孔结构容易因淤泥而发生堵塞现象；渗水速度很难控制，不能达到理想的灌溉效果；管状体在使用过程中因外力的作用易变形，阻碍水流的流通。
【发明内容】
[0004]针对上述存在的问题，本发明的目的在于克服现在技术的缺点，提供一种具有可调节渗水的复合地下灌溉管，为了实现上述目的其技术解决方案为:
一种具有可调节渗水的复合地下灌溉管，它由基体层和定形层构成，定形层包埋在基体层中，其中，基体层为渗滤层，定形层为增强层，复合地下灌溉管的内径与管壁厚度的比为1: 0.04?1: 0.2，复合地下灌溉管的管壁厚度与定形层厚度的比为1: 0.1?1: 0.5，复合地下灌溉管的管壁厚度与管壁内壁面到定形层内壁面的距离的比为1:0.1?1:0.4。基体层为高分子树脂和超亲水性粉体材料的共混体，超亲水性粉体材料与高分子树脂的重量比为30:70?80:20。所述的高分子树脂为聚氨酯或涤纶或尼龙或腈纶或聚丙烯或聚乙烯或聚四氟乙烯中的一种高分子材料。所述的超亲水性粉体材料为明胶或蚕丝或棉花或羊毛或羽绒或甲壳素中的一种含超亲水性材料，超亲水性粉体的粒径小于等于200微米。定形层为一次加工成型针织织物或机织织物或非织造织物中的一种。
[0005]由于采用了以上技术方案，超亲水性粉体材料与高分子树脂的重量比为30:70?80:20，因为管道内渗水速度与超亲水性粉体的量有关，超亲水性粉体材料包埋在聚合物中，可以提高聚合物的亲水性，同时形成连通的水通道，允许水分子粒子之间进行传输，超亲水性粉体的多少影响到水分通道的数量，随着超亲水性粉体粒子数量的增加，形成的通道数量增加，水分流通的速度加快，当超亲水性粉体粒子含量达到80%以后，基体层的强度损失较大，后期无法使用。超亲水性粉体的粒径小于等于200微米是由于超亲水性粉体的粒径越大，超亲水性粉体粒子与粒超亲水性粉体子的碰撞几率越小，碰撞后超亲水性粉体粒子间的接触面积也越小，影响了水通道的形成，从而影响水分顺利的从管内渗透到管外。本发明利用基体层中含有的超亲水性粉体材料的亲水性，能长期有效的将复合地下灌溉管内的水分渗透到土壤中，能均匀的渗透到作物根部，减少水在地表的蒸发损失，能有效避免泥沙堵塞出水孔，通过改变基体层中超亲水性粉体材料的含量可以改变灌溉管的导水能力；采用基体层包埋定形层的结构，定形层为织物增强层，能有效地增强复合地下灌溉管的强度，而织物的空隙能充分渗透水分让水分顺利的从管内渗透到管外。
[0006]本发明设计合理，结构简单，制备工艺简单。在具体使用过程中可以根据需要调节超亲水性粉体材料与高分子树脂的比例，可调节性强，在农业灌溉领域更具有应用价值。
【附图说明】
[0007]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图对本发明作进一步详细描述，见附图。
[0009]一种具有可调节渗水的复合地下灌溉管，它由基体层I和定形层2构成。定形层2包埋在基体层I中，基体层I为渗滤层，定形层2为增强层，复合地下灌溉管的内径与管壁厚度的比为1:0.04?1:0.2，复合地下灌溉管的管壁厚度与定形层2厚度的比为1:0.1?1: 0.5，复合地下灌溉管的管壁厚度与管壁内壁面到定形层2内壁面的距离的比为1: 0.1?1:0.4。基体层I为高分子树脂和超亲水性粉体材料的共混体，超亲水性粉体材料与高分子树脂的重量比为30:70?80:20。基体层I中高分子树脂为聚氨酯或涤纶或尼龙或腈纶或聚丙烯或聚乙烯或聚四氟乙烯中的一种高分子材料。基体层I中超亲水性粉体材料为明胶或蚕丝或棉花或羊毛或羽绒或甲壳素中的一种含超亲水性材料，超亲水性粉体的粒径小于等于200微米。基体层I中的超细亲水粉体能在复合地下灌溉管中形成水通道，使复合地下灌溉管中的水能顺利渗透到土壤中。通过改变基体层I中超细亲水粉体的含量，可以有效调节复合地下灌溉管的导水能力。定形层2作为整个复合地下灌溉管的增强层为复合地下灌溉管提供必要的强度。该定形层为一次加工成型针织织物或机织织物或非织造织物中的一种。定形层2位于基体层I中，与基体层I很好的复合在一起。
[0010]具体实施案例一
称取粒径为200微米的羊毛粉体与聚氨酯的重量比为30:70，溶于有机溶剂中配置成溶液，通过浸渍-沥滤法首先在直径为20厘米的模具表面形成厚度为1.6厘米的管状聚氨酯层，再将以涤纶为原料厚度为0.4厘米的针织管状织物套在同一模具表面上，即为定形层2，再采用如前所述管状聚氨酯层形成方法在定形层2外表面成厚度为2厘米的管状聚氨酯层，同时将定形层2固结在基体层I内部，最后得到内径为20厘米，管壁厚度为4厘米，管状织物厚度为0.4厘米，管壁内壁面到管状织物内壁面距离为1.6厘米的复合地下灌溉管。
[0011]具体实施案例二
称取粒径为150微米的蚕丝粉体与聚丙烯的重量比为50:50，溶于有机溶剂中配置成溶液，通过浸渍-沥滤法首先在直径为10厘米的模具表面形成厚度为0.2厘米的管状聚丙烯层，再将以尼龙为原料厚度为0.3厘米的管状机织织物套在同一模具表面上，即为定形层2，再采用如前所述管状聚丙烯层形成方法在定形层2外表面形成厚度为0.5厘米的管状聚丙烯层，同时将定形层2固结在基体层I内部，最后得到内径为10厘米，管壁厚度为I厘米，管状织物厚度为0.3厘米，管壁内壁面到管状织物内壁面距离为0.2厘米的复合地下灌溉管。
[0012]具体实施案例三
称取粒径为100微米的羽绒粉体与聚四氟乙烯的重量比为80:20，溶于有机溶剂中配置成溶液，通过浸渍-沥滤法首先在直径为5厘米的模具表面形成厚度为0.02厘米的管状聚四氟乙烯层，再将以尼龙腈纶为原料厚度为0.1厘米的管状非织造织物套在同一模具表面上，即为定形层2，再采用如前所述管状聚四氟乙烯层形成方法在外层形成厚度为0.08厘米的管状聚四氟乙烯层，同时将定形层2固结在基体层I内部，最后得到内径为5厘米，管壁厚度为0.2厘米，管状织物厚度为0.1厘米，管壁内壁面到管状织物内壁面距离为0.02厘米的复合地下灌溉管。
【主权项】
1.一种可调节渗水的复合地下灌溉管，其特征在于:所述复合地下灌溉管由基体层(1)和定形层(2)构成，定形层(2)包埋在基体层(I)中，其中，基体层(I)为渗滤层，定形层(2)为增强层，复合地下灌溉管的内径与管壁厚度的比为1:0.04?1:0.2，复合地下灌溉管的管壁厚度与定形层(2)厚度的比为1:0.1?1:0.5，复合地下灌溉管的管壁厚度与管壁内壁面到定形层(2)内壁面的距离的比为1:0.1?1:0.4。
2.根据权利要求1所述的一种可调节渗水的复合地下灌溉管，其特征在于:所述基体层(I)为高分子树脂和超亲水性粉体材料的共混体，超亲水性粉体材料与高分子树脂的重量比为30:70?80:20。
3.根据权利要求2所述的一种可调节渗水的复合地下灌溉管，其特征在于:所述的高分子树脂为聚氨酯或涤纶或尼龙或腈纶或聚丙烯或聚乙烯或聚四氟乙烯中的一种。
4.根据权利要求2所述的一种可调节渗水的复合地下灌溉管，其特征在于:所述的超亲水性粉体材料为明胶粉体或蚕丝粉体或棉花粉体或羊毛粉体或羽绒粉体或甲壳素粉体中的一种，超亲水性粉体的粒径小于等于200微米。
5.根据权利要求1所述的一种可调节渗水的复合地下灌溉管，其特征在于:所述的定形层(2 )为针织织物或机织织物或非织造织物中的一种。
【专利摘要】本发明涉及一种灌溉管道，特别是一种具有可调节渗水的复合地下灌溉管，属于农业灌溉技术领域，它由基体层和定形层构成，定形层包埋在基体层中，其中，基体层为渗滤层，定形层为增强层，是对常规渗、滴灌方法的改进。本发明的灌溉方法实施方案是将具有超亲水性的粉体材料与树脂共混制成埋在地下的灌溉管，其中包覆定型层提高灌溉管的力学性能。超亲水性粉体在灌溉管中形成水通道，能长期有效的将管道内的水分渗透到土壤中。避免地上灌溉时造成的水分蒸发的流失。本发明设计合理，结构简单，制备工艺简单。在具体使用过程中可以根据需要调节超亲水性粉体材料与高分子树脂的比例，可调节性强，在农业灌溉领域更具有应用价值。
【IPC分类】B32B27-04, C08L89-00, B32B33-00, A01G25-06, B32B1-08, B32B27-02, C08L23-12, B32B27-08, C08L75-04, C08L27-18, B32B9-02, B32B9-04
【公开号】CN104663363
【申请号】CN201510055290
【发明人】杨红军, 胡睿青, 徐卫林, 冯锦旗, 王娜, 张骞
【申请人】武汉纺织大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月3日