专利名称：塑料微灌薄膜的制作方法
技术领域：
本实用新型是地膜覆盖和微型灌溉结合属于农业工程领域。
目前利用塑料薄膜覆盖农田可以保护作物生长温度，减少蒸发，提高光能利用率。但是在应用期间隔离灌水、施肥和喷药的缺陷，特别是在干旱历时长的地区，易造成作物早衰、生理性病害和虫害，影响优质高产。一般在大棚里使用，需另加一套灌溉管道系统，造价高，敷设占地大，增加劳动量，难于大范围应用。
本项实用新型的目的是提供一种既保留薄膜覆盖又可以灌水、施肥、洒药的系统。采用该系统可降低工作压力，输水不蒸发，不深层渗漏，直接浇水到作物棵间与根部。
适用于农田、菜地、林草育种地以及改造利用盐碱地、沙地等，节约水源与能源。
本实用新型的特征是，在原生产的筒状塑料薄膜(低密度聚乙烯等)本体上，利用其可塑性，按着水利微灌技术要求，热合成一个薄膜覆盖微型灌水系统。该系统具有毛管、滴灌的微管滴头或微喷的喷头，达到了原薄膜覆盖(地膜或塑料大棚)和微灌的双重目的。
毛管是在塑料薄膜上热合成软管，管上留有一系列滴头或喷头的配水口。
图一、是塑料地膜滴灌结构布置
图1.是塑料薄膜本体，2.是供水支管，3.是毛管，4.是双壁微管单向滴头，5.是双壁微管双向滴头，6.是三壁微管滴头。其中4、5、6滴头型式可互换。
图二是塑料小拱棚或大棚薄膜微喷结构布置
图1.是塑料薄膜本体，2.是供水支管，3.是毛管，7.是顶园喷头，8.是顶角喷头，9.是园形双向流喷头。其中7、8、9喷头型式可互换。
供水支管的水源，通过常规管道连接部件，通水进入毛管，由毛管按微灌技术多口均匀度要求，按勃拉休斯公式计算其直径。配水到各个滴灌的微管滴头或微喷喷头，按作物株距和土壤湿润园锥，选定间距。
由于地膜覆盖和微灌进行局部灌溉，减少了棵间蒸发量和深层渗漏量，节省灌溉水量。
根据微灌系统设计规范的技术要求，相应的水利微灌设计，以第一级毛管的第一个出水口(滴头或喷头)与最未一级毛管的最后一个出水口的压力差不超过滴(喷)头的工作压力H滴的20％为原则。即h毛＋h支≤0.2H滴(1)式中h毛、h支是毛管、支管的摩擦水头损失。在这种条件下，可保证90％的灌水均匀度q1≈1.1qn(2)式中q1－第一级毛管第一出水口流量；qn－最末级毛管最末出水口流量。
从而灌水利用率达到90－95％，亩次灌水量2.7－21立米／小时，覆盖薄膜形式(地膜或大棚)长度可达100米，其毛管相应与之等长，等厚，并按相同垄向敷设，直径1－5厘米，其流量为200－1500升／时。滴(喷)头流量2－6升／时，滴(喷)头间距0.4－0.8米，直径0.9－3毫米。
本实用新型关键是低压、毛管与滴(喷)头直径、间距，一次热合固定保证(1)、(2)式的要求和滴(喷)头工作压力的确定，对于滴头工作压力采用下式H滴＝ (h毛＋h支)/0.2 (3)其中h毛同毛管直径和地形平缓程度有关，限定在0.15米／百米之内。至于支管可通过调整直径尺寸或划分轮灌组使h支限定在0.05－0.1米／百米。微灌工作压力适用于地膜滴灌的在0.1－0.15公斤／平方厘米；适用于大棚微喷的在0.5－2.0公斤／平方厘米。
支管直径的确定，要根据地形坡度实际计算h支≤0.2H滴－h毛±△H△H＝i·L－地形坡度与支管长度乘积，即地形落差顺坡为加，逆坡为减。
至于管道微灌系统支管以上部分，水源干管、过滤器、压力计、调压阀、药肥罐等类同于管道灌溉配置。
用于地膜滴灌的微管滴头，一是保证毛管的均匀配水工作压力和均匀度达90％。二是在微管流程中将H滴工作压力全部消耗，所需要的流程长度受出水孔间距△L的限制，本研究推荐用双壁微管单向滴头和双向滴头以及三壁管滴头做为滴灌微管滴头。微管滴头水力计算用层流公式H损＝C (q1.253)/(Dm) △L式中C、m－参数；D－直径；q－微管滴头流量；△L－微管流程。由于缝管窄小，又受材料性质和厚度的约束，经过多次试验，(4)式中c、m参数，还须在加工前根据材质和薄膜厚度，另作专门率定。
用于小拱棚，塑料大棚微喷喷头如图2采用单壁管，其喷头流量用孔口流公式q＝CA
喷射距离R＝n
计算式中q、D－同前符号；C、n－参数；A－孔口面积；H1、H2－出流孔口前、后水头；R－射程；g－重力加速度。
但因是缝孔出流，流态近似二元水流特性，影响到单孔出流均匀度，本研究推荐顶园喷头、顶角喷头、园形双向流喷头在于使水流在管壁内外相撞，向空间扩散，增加雾化和均匀度，降低喷出的水滴强度。经过试验，也存在受材料性质与厚度的影响，均可通过专门率定其参数。
据低密度聚乙烯薄膜允许应力〔σ〕＝100公斤／平方厘米，用于滴灌薄膜在0.013－0.04毫米范围以内。对于大棚微喷视高度按巴洛公式计算。
巴洛公式σ＝ (pD)/(2S) ≤〔σ〕 (5)式中p－工作压力；D－管路内径；S－管壁厚度；〔σ〕、σ－允许应力与计算应力。
塑料微灌薄膜结构，共同达到均匀配水提高灌溉效率，发挥水、热、肥、药等田间作物科学管理一体化效用。在水源满足条件下，按不同地形垄向要求，可以建成单元式，即一条支管可并联若干微灌薄膜毛管；也可布设多元式，即由多条支管组成多个单元构成一体。
塑料微灌薄膜的工厂加工，是农用低密度聚乙烯薄膜，原生产成形为封闭园筒形，双层折叠成卷。当加工微灌系统时，按照设计各部结构规格，制成塑料制管机，滚动连续热合熔接，即可完成加工程序。
目前无专用设备情况下，若进行试验或试生产，采用塑料薄膜粘合(熔接)专用机械设备，只需增加膜型压板，调控热合时间，达到设计熔接缝强度与规格要求，即可。
本项技术在使用方面，与常规地膜或小拱棚、大棚覆盖铺设基本相同，只是在毛管同支管连接部位上应予对应，以方便与连接部件的三通接头进行衔接。为了薄膜上毛管与三通接头封水严密，可在接头处加橡皮圈。
塑料地膜滴灌结构布置图分为以下三种型式图一1.塑料薄膜本体2.供水支管3.毛管4.双壁微管单向滴头图二1－3，同
图15.双壁微管双向滴头图三1－3，同
图16.三壁微管滴头塑料小拱棚薄膜微喷结构布置图分为以下三种型式图四1－3同
图17.顶园喷头图五1－3同
图18.顶角喷头图六1－3同
图19.园形双向流喷头
权利要求1.一种塑料微灌薄膜，是由覆盖薄膜与微灌系统组成整体，其特征是在塑料薄膜上具有配水毛管以及用于地膜覆盖的滴灌滴头和用于小拱棚、大棚的微灌喷头，均热合或焙合在塑料薄膜本体上。
2.根据权利要求1的塑料微灌薄膜其特征与薄膜覆盖等长，工作压力0.1～2.0公斤／平方厘米，直径为1～5厘米的塑料软管，毛管配水口的单壁缝管、双壁缝管或三壁缝管组成不同形式的滴头和喷头且与毛管具有同一种壁厚、材质、颜色。
3.根据权利要求1的塑料微灌薄膜，其特征是毛管3具有三种滴灌的微管滴头4、5、6。
4.根据权利要求1的塑料微灌薄膜，其特征是毛管3具有三种微灌的微喷喷头7、8、9。
5.根据权利要求3的塑料微灌薄膜，其特征是滴灌的微管滴头4，具有双壁微管单向滴头。
6.根据权利要求3的塑料微灌薄膜，其特征是滴灌的微管滴头5，具有双壁微管双向滴头。
7.根据权利要求3的塑料微灌薄膜，其特征是滴灌的微管滴头6，具有三壁微管滴头。
8.根据权利要求4的塑料微灌薄膜，其特征是微灌的微喷喷头7，具有顶园喷头。
9.根据权利要求4的塑料微灌薄膜，其特征是微灌的微喷喷头8，具有顶角喷头。
10.根据权利要求4的塑料微灌薄膜，其特征是微灌的微喷喷头9，具有园形双向流喷头。
专利摘要塑料微灌薄膜属农业工程领域。原有地膜覆盖技术，在使用期有隔离灌水追肥施农药的缺陷。为此，在农用薄膜上热合微灌毛管、微管滴头或微喷喷头成为一体，形成作物保护与微灌系统，当覆在田垄上或搭设在大棚上，薄膜上毛管接通供水支管即可均匀灌水追肥施农药，其亩次小时灌水量2.7—21立米，工作压力0.1—2公斤/平方厘米，并有减少蒸发、增温等植保作用。适用于农田菜地也可改造盐碱地和沙地。是节水节能灌溉好形式。
文档编号A01G13/00GK2030800SQ87215299
公开日1989年1月18日 申请日期1987年12月31日 优先权日1987年12月31日
发明者南方, 尉权思, 肖玉玲, 南梅 申请人:南方