一种渗灌芯材与制备方法
【专利摘要】一种渗灌芯材与制备方法，渗灌芯材应用于渗灌装置，渗灌装置与灌溉系统的管路连接，向植物供水，包括卷轴(1)以及缠绕于卷轴(1)外侧的多层导水体(2)；导水体(2)包括底层的塑料膜(21)、中间层的渗水层(22)与上层的导水层(23)；通过该装置，水分以水分子的形式缓慢释放并作用于植物根部，以满足植物生长过程中所需的合理水分，大大减少了水分的地表蒸发及地下渗漏，能够有效解决现有灌溉技术中存在的设备成本高、能耗高、流道易堵塞、渗水速度不可控以及水分浪费等问题。
【专利说明】一种渗灌芯材与制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于日常农业与环境绿化【技术领域】，尤其涉及用于一种渗灌装置的渗灌芯材与制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，我国多数地区农业与林业受到干旱的影响严重，经常造成减产或绝收的情况。而许多地区是因为无法及时浇灌造成，这一般以是因为水源不足，不能采用漫灌的方式，只能采用滴/渗灌技术。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种渗灌芯材，应用于渗灌装置，水分以水分子的形式缓慢释放并作用于植物根部，以满足植物生长过程中所需的合理水分，大大减少了水分的地表蒸发及地下渗漏，能够有效解决现有灌溉技术中存在的设备成本高、能耗高、流道易堵塞、渗水速度不可控以及水分浪费等问题。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种渗灌芯材，用于渗灌装置中，渗灌装置与灌溉系统的管路连接，向植物供水，包括卷轴I以及缠绕于卷轴I外侧的多层导水体2 ;导水体2包括底层的塑料膜21、中间层的渗水层22与上层的导水层23 ；
[0006]渗水层22包括渗水体221与分布其间的多条亲水纤维3 ;所述的亲水纤维3长度方向平行于卷轴I的轴线；
[0007]渗水体221的组分包括粘土颗粒与高吸水树脂，重量比为:10?150:1 ;
[0008]导水层23为多条长度方向平行于卷轴I的轴线的中空纤维4，厚度为0.5?3mm。
[0009]所述的亲水纤维3在渗水层22的横截面的分布密度为50束/cm2?150束/cm2。
[0010]所述的卷轴I为实心塑料卷轴。
[0011]所述的实心塑料卷轴的材料为低密度聚乙烯LDPE、聚氯乙烯PVC或聚丙烯PP。
[0012]所述的粘土颗粒包括高岭土、蒙脱土、凹凸棒黏土、滑石、云母或硅藻土一种或多种的任意比例组合。
[0013]所述的高吸水树脂包括:聚丙烯盐类树脂、聚丙烯酰胺类树脂，聚乙烯醇类树脂、聚丙烯腈树脂或聚乙烯酸-丙烯酸接枝共聚类树脂的一种或多种的任意比例组合。
[0014]所述的亲水纤维3包括脱脂棉纤维、脱脂麻纤维、丙纶棉纤维、天然丝纤维、毛纤维、粘胶纤维或竹纤维的一种或多种的任意比例组合。
[0015]所述的中空纤维4包括醋酸纤维素滤膜、再生纤维素滤膜或聚酰胺滤膜的一种或多种的任意比例组合。
[0016]所述的塑料膜21的材料为低密度聚乙烯LDPE、聚氯乙烯PVC或聚丙烯PP。
[0017]一种渗灌芯材的制备方法，包括:
[0018]将规定比例的粘土颗粒与高吸水树脂均匀加水混合后成浆体；
[0019]取50?150束亲水纤维3蘸取上述浆体，使浆体均匀覆盖于纤维表面并充满内部纤维间隙；并置于通风处自然风干，期间保持纤维顺直；
[0020]取塑料膜21，在塑料膜21涂一层粘合剂；将风干好的蘸取上述浆体的亲水纤维3排布于塑料膜21上，压实成片状渗水层22 ；
[0021]取将中空纤维4均匀的覆盖于片状渗水层22上，形成厚度为0.5?3mm的导水层23 ；
[0022]用卷轴I将铺设好渗水层22与导水层23的塑料膜21卷起，用粘合剂将边缘粘合。
[0023]由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的一种渗灌芯材，应用于渗灌装置，水分以水分子的形式缓慢释放并作用于植物根部，以满足植物生长过程中所需的合理水分，大大减少了水分的地表蒸发及地下渗漏，能够有效解决现有灌溉技术中存在的设备成本高、能耗高、流道易堵塞、渗水速度不可控以及水分浪费等问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0025]图1为本发明实施例提供的渗灌芯材的结构示意图一；
[0026]图2为本发明实施例提供的渗灌芯材的结构示意图二 ；
[0027]图3为本发明实施例提供的渗灌芯材的结构示意图三，
[0028]图4为本发明实施例提供的渗灌芯材的结构示意图四。
【具体实施方式】
[0029]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0030]下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。
[0031]实施例一
[0032]如图1至4所示，本例给出了一种渗灌芯材，使用时将其设于渗灌装置中，最简易的方式是一端通过管路接头与灌溉系统的管路连接，向植物供水，一般是埋在土中，置于植物根系附近。
[0033]结构上具体要求包括卷轴I以及缠绕于卷轴I外侧的多层导水体2 ;导水体2包括底层的塑料膜21、中间层的渗水层22与上层的导水层23 ；
[0034]塑料膜21的材料可以使用低密度聚乙烯LDPE、聚氯乙烯PVC或聚丙烯PP等；塑料膜21具有一定柔韧性，在一定力度下可被卷成圆柱体，耐腐蚀，不易在土壤中分解，适于沙漠土壤环境。
[0035]渗水层22包括渗水体221与分布其间的多条亲水纤维3 ;所述的亲水纤维3长度方向平行于卷轴I的轴线；其它方向布置会影响渗灌的水供应速度，如对水量要求很低的植物也可以采用，也是本发明的保护范围。
[0036]亲水纤维3包括脱脂棉纤维、脱脂麻纤维、丙纶棉纤维、天然丝纤维、毛纤维、粘胶纤维或竹纤维的一种或多种的任意比例组合。亲水纤维3在渗水层22的横截面的分布密度为50束/cm2?150束/cm2。一般根据实际情况作相应增减，对于浇灌需水量较多的植物多一些，如120束/cm2，需水量少的植物少一些，如80束/cm2。
[0037]其中，渗水体221的组分包括粘土颗粒与高吸水树脂，重量比为:10?150:1 ;匕匕如:10:1, 30:1, 50:1,70:1,90:1,100:1,120:1,150:1。
[0038]通常对所需水分不多的植物使用重量比为:10:1 ;对所需水分较多的植物重量比为:150:lo
[0039]所需的粘土颗粒与高吸水树脂均是颗粒状，且颗粒均要求粒度小于0.05毫米。
[0040]所述的粘土颗粒包括高岭土、蒙脱土、凹凸棒黏土、滑石、云母或硅藻土一种或多种的任意比例组合。
[0041]所述的高吸水树脂包括:聚丙烯盐类树脂、聚丙烯酰胺类树脂，聚乙烯醇类树脂、聚丙烯腈树脂或聚乙烯酸-丙烯酸接枝共聚类树脂的一种或多种的任意比例组合。
[0042]导水层23为多条长度方向平行于卷轴I的轴线的中空纤维4，厚度为0.5?3mm。所述的中空纤维4包括醋酸纤维素滤膜、再生纤维素滤膜或聚酰胺滤膜的一种或多种的任意比例组合。该纤维具有一定刚度，便于组装排布，适于沙漠土壤环境。
[0043]所述的实心塑料卷轴的材料为低密度聚乙烯LDPE、聚氯乙烯PVC或聚丙烯PP。也可以根据需要用其它的材料制成，如石材、水泥混凝土、木材均可。当然，最好与塑料膜21使用相同材料。
[0044]实施例二
[0045]本例还给出了渗灌芯材的制备方法，具体包括:
[0046]将规定比例的粘土颗粒与高吸水树脂均匀加水混合后成浆体；浆体的粘滞度以能满足下一步蘸取为准来调整加水的量，实际情况可现场控制，如太干不能蘸取，则加水，如太稀，蘸取量不大，则加粘土颗粒与高吸水树脂。规定比例可以参考实施例一的比例；
[0047]取50?150束亲水纤维3蘸取上述浆体，使浆体均匀覆盖于纤维表面并充满内部纤维间隙；并置于通风处自然风干，期间保持纤维顺直；有条件的也可以烘干，也是本发明的保护范围。
[0048]取塑料膜21，在塑料膜21涂一层粘合剂；将风干好的蘸取上述浆体的亲水纤维3排布于塑料膜21上，压实成片状渗水层22 ；
[0049]粘合剂主要包括丁苯胶、聚氨酯、硝酸纤维素、聚醋酸乙烯等溶剂型粘合剂；乙烯一醋酸乙烯共聚物、乙烯一丙烯酸共聚物等水溶型粘合剂；醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂等乳液型粘合剂。
[0050]取将中空纤维4均匀的覆盖于片状渗水层22上，形成厚度为0.5?3mm的导水层23 ;实际中可以是取厚度为0.5?3_的中空纤维片材，剪下合适的尺寸，覆盖于片状渗水层22上即可；
[0051]用卷轴I将铺设好渗水层22与导水层23的塑料膜21卷起，用粘合剂将边缘粘合。
[0052]实际中，卷轴I与塑料膜21 —端已经连接好，可以是粘接也可以是一体的，铺设好渗水层22与导水层23后直接卷起，用粘合剂将边缘粘合。
[0053]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种渗灌芯材，应用于渗灌装置，其特征在于，包括卷轴(I)以及缠绕于卷轴(I)外侧的多层导水体(2);导水体(2)包括底层的塑料膜(21)、中间层的渗水层(22)与上层的导水层(23)； 渗水层(22)包括渗水体(221)与分布其间的多条亲水纤维(3);所述的亲水纤维(3)长度方向平行于卷轴(I)的轴线； 渗水体(221)的组分包括粘土颗粒与高吸水树脂，重量比为:10?150:1 ； 导水层(23)为多条长度方向平行于卷轴(I)的轴线的中空纤维(4)，厚度为0.5?3mm ο
2.根据权利要求1所述的渗灌芯材，其特征在于，所述的亲水纤维(3)在渗水层(22)的横截面的分布密度为50束/cm2?150束/cm2。
3.根据权利要求1或2所述的渗灌芯材，其特征在于，所述的卷轴(I)为实心塑料卷轴。
4.根据权利要求3所述的渗灌芯材，其特征在于，所述的实心塑料卷轴的材料为低密度聚乙烯LDPE、聚氯乙烯PVC或聚丙烯PP。
5.根据权利要求1或2所述的渗灌芯材，其特征在于，所述的粘土颗粒包括高岭土、蒙脱土、凹凸棒黏土、滑石、云母或硅藻土一种或多种的任意比例组合。
6.根据权利要求1或2所述的渗灌芯材，其特征在于，所述的高吸水树脂包括:聚丙烯盐类树脂、聚丙烯酰胺类树脂，聚乙烯醇类树脂、聚丙烯腈树脂或聚乙烯酸-丙烯酸接枝共聚类树脂的一种或多种的任意比例组合。
7.根据权利要求1或2所述的渗灌芯材，其特征在于，所述的亲水纤维(3)包括脱脂棉纤维、脱脂麻纤维、丙纶棉纤维、天然丝纤维、毛纤维、粘胶纤维或竹纤维的一种或多种的任意比例组合。
8.根据权利要求1或2所述的渗灌芯材，其特征在于，所述的中空纤维(4)包括醋酸纤维素滤膜、再生纤维素滤膜或聚酰胺滤膜的一种或多种的任意比例组合。
9.根据权利要求1或2所述的渗灌芯材，其特征在于，所述的塑料膜(21)的材料为低密度聚乙烯LDPE、聚氯乙烯PVC或聚丙烯PP。
10.一种渗灌芯材的制备方法，其特征在于，包括: 将规定比例的粘土颗粒与高吸水树脂均匀加水混合后成浆体； 取50?150束亲水纤维(3)蘸取上述浆体，使浆体均匀覆盖于纤维表面并充满内部纤维间隙；并置于通风处自然风干，期间保持纤维顺直； 取塑料膜(21)，在塑料膜(21)涂一层粘合剂；将风干好的蘸取上述浆体的亲水纤维(3)排布于塑料膜(21)上，压实成片状渗水层(22)； 取将中空纤维(4)均匀的覆盖于片状渗水层(22)上，形成厚度为0.5?3_的导水层(23)； 用卷轴(I)将铺设好渗水层(22)与导水层(23)的塑料膜(21)卷起，用粘合剂将边缘粘合。
【文档编号】A01G25/06GK104335881SQ201410498585
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】张增志, 王晓健 申请人:中国矿业大学(北京)