一种排水灌溉用聚氯乙烯管材及其生产工艺的制作方法

本发明涉及聚氯乙烯管材，尤其涉及一种排水灌溉用聚氯乙烯管材及其生产工艺。

背景技术：

1、在农业生产中，排水灌溉是保证农作物健康生长的关键环节之一，其中，聚氯乙烯（pvc）管材因其优良的耐化学性、耐腐蚀性、耐磨损性以及成本效益等优点，被广泛应用于农业排水灌溉系统。

2、然而，传统的聚氯乙烯管材存在着几个问题，首先，传统的pvc管材可能会在生产过程中使用含有重金属的稳定剂，这些稳定剂可能对环境造成污染，其次，由于管材在使用过程中会经历各种环境条件，如阳光、雨水、土壤等，这些条件可能会对管材的性能产生影响，导致其性能下降，再者，管材在使用过程中容易被脏污物质粘附，影响管材的使用寿命和灌溉效果。

3、因此，急需一种新的pvc管材及其生产工艺，该管材及其生产工艺不仅要解决上述问题，还要满足农业排水灌溉系统的使用需求。

技术实现思路

1、基于上述目的，本发明提供了一种排水灌溉用聚氯乙烯管材及其生产工艺。

2、一种排水灌溉用聚氯乙烯管材，包括聚氯乙烯、环保级钙锌稳定剂和辅助添加剂，其中各组分重量按照百分比分别为：

3、聚氯乙烯 ：55%-75%；

4、环保级钙锌稳定剂：1%-3%；

5、辅助添加剂：余量。

6、进一步的，所述辅助添加剂包括滑石粉、抗氧化剂或紫外线吸收剂，以提高管材的耐老化性能和耐紫外线性能，所述环保级钙锌稳定剂为氧化锌和氧化钙通过混合制备而成。

7、一种排水灌溉用聚氯乙烯管材生产工艺，包括以下步骤：

8、步骤一： 选取聚氯乙烯、环保级钙锌稳定剂和其他辅助添加剂；

9、步骤二：将上述原料在高速混合机中混合均匀，混合的时间为20分钟；

10、步骤三：将混合后的原料加热至聚氯乙烯的玻璃化温度至熔融温度的范围内；

11、步骤四：热处理后的原料在该温度范围内先进行第一次定径，第一次定径进行拉伸取向，拉伸取向后再一次定径；

12、步骤五：采用离子体处理技术对拉伸取向后的原料进行表面处理，使得管材表面形成微纳结构。

13、步骤六：将表面处理后的原料冷却至常温，并进行成型处理；

14、步骤七：对处理完成后的聚氯乙烯管材进行质量检测，合格后进行包装。

15、进一步的，所述环保级钙锌稳定剂具体为ch400有机钙锌复合稳定剂。

16、进一步的，所述步骤四中的伸取向为径向和轴向双向拉伸，拉伸具体步骤如下：

17、将热处理后的原料在保持其玻璃化温度至熔融温度范围内，首先进行径向拉伸，拉伸比为1:1.9，使管材的径向韧性和强度得到提高；

18、继续在相同温度范围内，对经过径向拉伸的原料进行轴向拉伸，拉伸比为1:1.2，进一步增强管材的轴向韧性和强度；

19、在拉伸过程中，实时监测管材的壁厚，并通过调整拉伸速度和温度来控制壁厚，其中，拉伸的速度控制在0.01-0.05mm/s，在保证韧性和强度的同时，达到降低壁厚的目的；

20、在轴向拉伸结束后，立即采用内定径技术，通过模具和冷却系统，实现管材内壁的高光滑度，使得管材内壁的光滑度达到ra≤0.3微米。

21、进一步的，所述离子体处理具体包括以下步骤：

22、a.等离子体发生器产生等离子体，其中等离子体发生器产生等离子体的电压为2kv，产生等离子体的时间为5分钟；

23、b.将激发的等离子体与拉伸取向后的原料接触，接触时间为8分钟，接触的距离为10mm，从而进行表面活化处理；

24、c.利用形成的活性基团引发原料表面的聚合反应，生成新的表面结构，即微纳结构。

25、进一步的，所述冷却成型的冷却的温度为15-25℃。

26、进一步的，所述聚氯乙烯为食品级的聚氯乙烯材料。

27、进一步的，所述质量检测包括检测内外直径、拉伸强度、抗冲击强度、压力等级和长度，其中，管材内外直径需符合生产规格，拉伸强度≥55mpa，抗冲击强度为6kj/m^2，压力等级≥pn10，对于任何不符合上述标准的管材，均标记并从最终产品中剔除，保证所有出厂的产品都符合质量标准。

28、本发明的有益效果：

29、本发明，通过采用环保级钙锌稳定剂，生产出的聚氯乙烯管材更具环保性，降低了对环境的污染，环保级钙锌稳定剂能够取代传统的含重金属稳定剂，有效减少重金属对环境的污染，避免对环境造成长期的污染。

30、本发明，通过表面处理技术，使聚氯乙烯管材表面形成微纳结构，能够显著提高聚氯乙烯管材的抗脏污性能和耐磨损性能，无论是超声波处理还是等离子体处理，都能在管材表面形成具有抗粘附特性的微纳结构，减少脏污物质对管材性能的影响，延长其使用寿命。

31、本发明，通过改良的生产工艺，不仅使得管材的性能得到提升，同时也提高了生产效率，降低了生产成本，原料的选择和准备、混合、热处理、拉伸取向、冷却成型等步骤的优化，使得生产工艺更为精细和科学，降低了原料和能源的消耗，提高了生产效率，最终使得生产出的聚氯乙烯管材性价比更高，更适应大规模生产和市场需求。

技术特征：

1.一种排水灌溉用聚氯乙烯管材，其特征在于，包括聚氯乙烯、环保级钙锌稳定剂和辅助添加剂，其中各组分重量按照百分比分别为：

2.根据权利要求1所述的一种排水灌溉用聚氯乙烯管材，其特征在于，所述辅助添加剂包括滑石粉、抗氧化剂或紫外线吸收剂，以提高管材的耐老化性能和耐紫外线性能，所述环保级钙锌稳定剂为氧化锌和氧化钙通过混合制备而成。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种排水灌溉用聚氯乙烯管材生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种排水灌溉用聚氯乙烯管材生产工艺，其特征在于，所述环保级钙锌稳定剂具体为ch400有机钙锌复合稳定剂。

5.根据权利要求3所述的一种排水灌溉用聚氯乙烯管材生产工艺，其特征在于，所述热处理的温度范围为聚氯乙烯的玻璃化温度至熔融温度，具体为70-90℃。

6.根据权利要求3所述的一种排水灌溉用聚氯乙烯管材生产工艺，其特征在于，所述步骤四中的伸取向为径向和轴向双向拉伸，拉伸具体步骤如下：

7.根据权利要求3所述的一种排水灌溉用聚氯乙烯管材生产工艺，其特征在于，所述离子体处理具体包括以下步骤：

8.根据权利要求3所述的一种排水灌溉用聚氯乙烯管材生产工艺，其特征在于，所述冷却成型的冷却的温度为15-25℃。

9.根据权利要求3所述的一种排水灌溉用聚氯乙烯管材生产工艺，其特征在于，所述聚氯乙烯为食品级的聚氯乙烯材料。

10.根据权利要求3所述的一种排水灌溉用聚氯乙烯管材生产工艺，其特征在于，所述质量检测包括检测内外直径、拉伸强度、抗冲击强度、压力等级和长度，其中，管材内外直径需符合生产规格，拉伸强度≥55mpa，抗冲击强度为6kj/m^2，压力等级≥pn10，对于任何不符合上述标准的管材，均标记并从最终产品中剔除，保证所有出厂的产品都符合质量标准。

技术总结
本发明涉及聚氯乙烯管材技术领域，具体涉及一种排水灌溉用聚氯乙烯管材及其生产工艺，包括聚氯乙烯、环保级钙锌稳定剂和辅助添加剂，其中各组分重量按照百分比分别为：聚氯乙烯：55%‑75%；环保级钙锌稳定剂：1%‑3%；辅助添加剂：余量，所述辅助添加剂包括滑石粉、抗氧化剂或紫外线吸收剂，以提高管材的耐老化性能和耐紫外线性能，所述环保级钙锌稳定剂具体为CH400有机钙锌复合稳定剂。本发明，通过改良的生产工艺，不仅使得管材的性能得到提升，同时也提高了生产效率，降低了生产成本。

技术研发人员：李占国
受保护的技术使用者：保定市力达塑业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15