專利名稱：一種復(fù)合透水材料，及其制造方法和衍生產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合透水材料，及其制造方法和相
關(guān)廣品。
背景技術(shù)：
解決好十幾億人吃飯問題，始終是治國(guó)安邦的頭等大事。我國(guó)正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段，影響國(guó)家糧食安全的因素錯(cuò)綜復(fù)雜。盡管我國(guó)糧食生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了歷史罕見的“八連增”，但生產(chǎn)能力仍不穩(wěn)固，資源約束日益突出，保障糧食等農(nóng)產(chǎn)品供求平衡的任務(wù)十分艱巨。我國(guó)人增地減水缺的矛盾日益突出，糧食增產(chǎn)硬約束不斷增強(qiáng)，靠增加自然資源投入來提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出的空間越來越小，根本出路在于加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，走中國(guó)特色農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展道路。通過發(fā)展高效節(jié)水灌溉，改變傳統(tǒng)灌溉模式，有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全，有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化、集約化。目前灌溉方式以噴灌、微滴灌為主，其中微滴灌系統(tǒng)產(chǎn)品多為薄壁PE、PVC類塑料管，大多采用地面敷設(shè)方式，由于出水量不均勻，表面蒸發(fā)損失嚴(yán)重，運(yùn)行中大量消耗動(dòng)力和水資源，灌溉水利用系數(shù)低。相關(guān)試驗(yàn)研究表明:地下滲灌可以將植物生長(zhǎng)所需要的水分直接送達(dá)植物毛細(xì)根部，不產(chǎn)生土壤表面的蒸發(fā)損失，可以大量節(jié)約水資源。1920年代，德國(guó)利用陶瓷的透水性能燒制滲水管道并應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉取得巨大成功，之后的幾十年，德國(guó)均在全力推廣此項(xiàng)技術(shù)，終因陶土滲水管道笨重，施工困難而逐漸被放棄；1980至1990年代，科學(xué)家開發(fā)研究利用橡膠發(fā)泡工藝制作橡膠類滲灌管用于農(nóng)業(yè)灌溉，并在河北石家莊建成了當(dāng)時(shí)中國(guó)最大的橡膠滲灌管生產(chǎn)廠家開始批量生產(chǎn)；由于灌溉水水質(zhì)及發(fā)泡成孔技術(shù)的不可控性，實(shí)際運(yùn)行中，孔洞堵塞嚴(yán)重，甚至植物根系直接扎入發(fā)泡孔洞中，嚴(yán)重影響橡膠滲灌管的使用效果，宣告失敗。因此，如何研制開發(fā)出有效的地下滲灌產(chǎn)品，以達(dá)到最大限度地節(jié)約水資源、提高糧食產(chǎn)量的目的，成為節(jié)水灌溉專家仍舊不斷探索的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提出一種復(fù)合透水材料，及其制造方法和相關(guān)產(chǎn)品，使其制成品能經(jīng)濟(jì)、節(jié)水、節(jié)能、省工、便利地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉，用于提高灌溉水利用系數(shù)、節(jié)約水資源和提高糧食產(chǎn)量。為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種復(fù)合透水材料，由其組成成分混合形成,所述組成成分包括化工材料基料、塑化劑、填料，以及隔離劑；其中:所述塑化劑為含有苯環(huán)的材料；所述填料為自身具有納米級(jí)微孔，且不會(huì)與所述塑化劑融合的材料；所述隔離劑為 具有一定包裹力，能與填料完全融合，并能與苯環(huán)進(jìn)行緩慢化學(xué)反應(yīng)從而最終溶解的材料；所述隔離劑混合密布于所述填料中，并對(duì)涂料形成了包裹，從而隔絕了填料與其他混合組分的接觸；所述復(fù)合透水材料加工完成后，其中的隔離劑逐漸與塑化劑中的苯環(huán)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)和溶解，使得填料自身的納米級(jí)微孔被打開，同時(shí)在塑化劑和填料之間形成新的均勻密布的微孔，所述微孔互聯(lián)貫通在所述復(fù)合透水材料中形成透水孔道。本發(fā)明還提供了一種由上述復(fù)合透水材料制成的透水膜、透水管和透水容器。本發(fā)明還提供了所述復(fù)合透水材料的制備方法，首先取相應(yīng)份數(shù)的化工材料基料、塑化劑、填料、隔離劑，并包括如下步驟:①將所述填料加入拌合機(jī)中，拌合機(jī)運(yùn)行后，通過設(shè)置在拌合機(jī)上的霧化噴射嘴，將相應(yīng)份數(shù)的隔離劑在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)勻速加入拌合機(jī)中，對(duì)填料進(jìn)行均勻包衣，隔離劑加注完成后，拌合機(jī)繼續(xù)運(yùn)行一定的時(shí)間，使填料和隔離劑完全混合均勻；②將相應(yīng)份數(shù)的化工材料基料、塑化劑加入高速混合機(jī)中，高速混合機(jī)運(yùn)行后，通過設(shè)置在高速混合機(jī)上的加注口，將經(jīng)隔離劑包衣后的填料在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)，勻速加入高速混合機(jī)中，包衣后填 料投加完成后，高速混合機(jī)繼續(xù)運(yùn)行一定的時(shí)間，使化工材料基料和各種添加材料完全混合均勻；③將混合均勻的復(fù)合材料投入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，最終獲得復(fù)合透水顆粒。本發(fā)明還提供了一種透水膜的制造方法:將上述復(fù)合透水材料的制備方法中制得的所述復(fù)合透水顆粒投入吹塑機(jī)中制成透水膜。本發(fā)明還提供了一種透水管的制造方法:將上述復(fù)合透水材料的制備方法中制得的所述復(fù)合透水顆粒投入塑料擠出機(jī)中，采用加熱、加壓和剪切等方式，將所述復(fù)合透水顆粒轉(zhuǎn)化成均勻一致的熔體并將熔體送至下一道工藝，直至擠出一定規(guī)格的透水管。本發(fā)明還提供了一種透水容器的制造方法:將上述復(fù)合透水材料的制備方法中制得的所述復(fù)合透水顆粒投入塑料擠出機(jī)中，采用加熱、加壓和剪切等方式，將所述復(fù)合透水顆粒轉(zhuǎn)化成均勻一致的熔體并將熔體送至下一道工藝，直至擠出一定規(guī)格的透水容器。本發(fā)明還提供了一種灌溉系統(tǒng)，其組成部件由所述復(fù)合透水材料制成，所述灌溉系統(tǒng)在地面敷設(shè)和/或埋入地下長(zhǎng)期使用。本發(fā)明的有益效果為:提供了一種以常規(guī)化工材料為基料，添加混合多種填料，通過常規(guī)塑料塑化成型設(shè)備生產(chǎn)制造復(fù)合透水材料的方法，所制得的復(fù)合透水材料，其管壁均勻密布有納米級(jí)透水孔道，比灌溉水中雜質(zhì)等的粒徑小很多，故不會(huì)發(fā)生堵塞，少量沉淀于制成品底部的雜質(zhì)，定期通過增壓沖洗的方式即可清除，用該材料制得的產(chǎn)品在實(shí)際灌溉應(yīng)用中節(jié)水節(jié)能且出水均勻，可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、荒漠化治理、現(xiàn)代牧場(chǎng)、園林綠化、果樹種植等的灌溉，同時(shí)亦可應(yīng)用于各種需要加濕的場(chǎng)所；為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了一種經(jīng)濟(jì)適用、節(jié)水、節(jié)能、省工的節(jié)水灌溉系統(tǒng)，所述灌溉系統(tǒng)可在地面敷設(shè)和/或埋入地下長(zhǎng)期使用，可促進(jìn)偏遠(yuǎn)、干旱、缺電地區(qū)的荒漠化治理、生態(tài)恢復(fù)、草原人工牧場(chǎng)建設(shè)。


圖1為本發(fā)明復(fù)合透水材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明透水膜制造工藝流程圖(透水膜生產(chǎn)工藝流程圖)
圖3為本發(fā)明透水管制造工藝流程圖(透水管生產(chǎn)工藝流程圖)圖4為本發(fā)明透水容器制造工藝流程圖(透水容器生產(chǎn)工藝流程圖)
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:下面結(jié)合附圖1和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明中的復(fù)合透水材料做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示的復(fù)合透水材料，由各組成成分混合形成，其組成成分包括:化工材料基料1，在化工材料基料中添加的塑化劑2，在化工材料基料中添加的含有納米級(jí)孔洞、并被隔離劑包衣的填料3 ；其中，所述塑化劑2與化工材料基料I的重量份數(shù)比為5: 100至20: 100，所述填料3與化工材料基料I的重量份數(shù)比為10: 100至40: 100，所述隔離劑與填料3的重量份數(shù)比為10: 100至20: 100 ；所述的化工材料基料I包括了 PE材料，或者PVC材料，或者PP材料，或者三者的任意組合；所述的塑化劑2為含苯環(huán)的材料，包括了 DOP材料，或DBP材料，或VAE材料，或三者的任意組合；所述填料3為在制造溫度下不熔化、亦不與塑化劑2融合的材料，包括熔化溫度大于1200°C、粒度為100-500目、自身具有納米級(jí)孔洞的硅藻土或凹凸棒或二者組合；所述的隔離劑中包括了石腦油，或液體石蠟，或輕質(zhì)潤(rùn)滑油，或三者的任意組合；隔離劑與填料3相互混合，并對(duì)填料3形成包裹，從而隔絕了填料與其他混合組分的接觸；加工完成后，隔離劑逐漸與塑化劑2中的苯環(huán)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)和溶解，填料3自身的微孔被打開，同時(shí)在塑化劑2和填料3之間形成新的均勻密布的微孔，兩種微孔互聯(lián)貫通即形成透水通道?！げ煌贩N植物在其生命周期需水量不同，同一品種植物在不同地域的光照條件下、在不同的生長(zhǎng)階段需水量亦不相同，可通過調(diào)整填料3的粒度大小，或通過調(diào)整填料2和隔離劑的重量份數(shù)比例等手段，實(shí)現(xiàn)制成品透水強(qiáng)度的調(diào)整，用以滿足不同需水量植物在不同生長(zhǎng)階段對(duì)水分的實(shí)際需求。實(shí)施例2:下面結(jié)合附圖2和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明中的透水膜的制備做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖2所示，首先取相應(yīng)份數(shù)的化工材料基料1、塑化劑2、填料3、隔離劑，并進(jìn)行如下步驟:1、將所述的填料3加入拌合機(jī)中，拌合機(jī)運(yùn)行后，通過設(shè)置在拌合機(jī)上的霧化噴射嘴將相應(yīng)份數(shù)的隔離劑在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)，勻速加入拌合機(jī)中，對(duì)填料3進(jìn)行均勻包衣，隔離劑加注完成后，拌合機(jī)繼續(xù)運(yùn)行一定的時(shí)間，使填料3和隔離劑完全混合均勻，形成包衣填料備用；2、將所述的相應(yīng)份數(shù)的化工材料基料1、塑化劑2加入高速混合機(jī)中進(jìn)行混合攪拌；3、通過設(shè)置在高速混合機(jī)上的加注口將相應(yīng)份數(shù)的經(jīng)隔離劑包衣后的填料3在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)，勻速加入高速混合機(jī)中，包衣填料投加完成后，高速混合機(jī)繼續(xù)運(yùn)行一定的時(shí)間，使化工材料基料I和各種添加材料完全混合均勻；4、將混合均勻后的復(fù)合材料投入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒；5、將造好的顆粒投入吹塑機(jī)中吹塑成型透水薄膜；
6、將吹塑成型的透水薄膜通過冷卻段進(jìn)行冷卻定型；7、將定型完成的透水薄膜計(jì)數(shù)、卷盤；8、完成透水薄膜制造，成品入庫(kù)。實(shí)施例3:下面結(jié)合附圖3和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明中的透水管的制備做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖3所示，首先取相應(yīng)份數(shù)的化工材料基料1、塑化劑2、填料3、隔離劑，并進(jìn)行如下步驟:1、將所述的填料3加入拌合機(jī)中，拌合機(jī)運(yùn)行后，通過設(shè)置在拌合機(jī)上的霧化噴射嘴將相應(yīng)份數(shù)的隔離劑在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)，勻速加入拌合機(jī)中，對(duì)填料3進(jìn)行均勻包衣，隔離劑加注完成后，拌合機(jī)繼續(xù)運(yùn)行一定的時(shí)間，使填料3和隔離劑完全混合均勻，形成包衣填料備用；2、將所述的相應(yīng)份數(shù)的化工材料基料1、塑化劑2加入高速混合機(jī)中進(jìn)行混合攪拌；3、通過設(shè)置在高速混合機(jī)上的加注口將相應(yīng)份數(shù)的經(jīng)隔離劑包衣后的填料3在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)，勻速加入高速混合機(jī)中，包衣填料投加完成后，高速混合機(jī)繼續(xù)運(yùn)行一定的時(shí)間，使化工材料基料I和各種添加材料完全混合均勻；4、將混合均勻后的復(fù)合材料投入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒；5、將造好的顆粒投入塑料擠出機(jī)中，采用加熱、加壓和剪切等方式，將固態(tài)的顆粒轉(zhuǎn)化為均勻一致的熔體并將熔體送至下一道工藝，直至擠出一定規(guī)格的透水管；

6、將擠塑成型的透水管通過冷卻段進(jìn)行冷卻定型；7、將定型完成的透水管計(jì)數(shù)、卷盤；8、完成透水管制造，成品入庫(kù)。實(shí)施例4:下面結(jié)合附圖4和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明中的透水容器的制備做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖4所示，取相應(yīng)份數(shù)的化工材料基料1、塑化劑2、填料3、隔離劑，進(jìn)行如下步驟:1、將所述的填料3加入拌合機(jī)中，拌合機(jī)運(yùn)行后，通過設(shè)置在拌合機(jī)上的霧化噴射嘴將相應(yīng)份數(shù)的隔離劑在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)，勻速加入拌合機(jī)中，對(duì)填料3進(jìn)行均勻包衣，隔離劑加注完成后，拌合機(jī)繼續(xù)運(yùn)行一定的時(shí)間，使填料3和隔離劑完全混合均勻，形成包衣填料備用；2、將所述的相應(yīng)份數(shù)的化工材料基料1、塑化劑2加入高速混合機(jī)中進(jìn)行混合攪拌;3、通過設(shè)置在高速混合機(jī)上的加注口將相應(yīng)份數(shù)的經(jīng)隔離劑包衣后的填料在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)，勻速加入高速混合機(jī)中，包衣填料投加完成后，高速混合機(jī)繼續(xù)運(yùn)行一定的時(shí)間，使化工材料基料I和各種添加材料完全混合均勻；4、將混合均勻后的復(fù)合材料投入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒；5、將造好的顆粒投入塑料擠出機(jī)中，采用加熱、加壓和剪切等方式，將固態(tài)的顆粒轉(zhuǎn)化為均勻一致的熔體并將熔體送至下一道工藝，直至擠出一定規(guī)格的透水管；
6、將擠塑成型的透水管通過冷卻段進(jìn)行冷卻定型；7、將定型完成的透水管按照一定長(zhǎng)度進(jìn)行剪切；8、將剪切后的透水管一端熱熔粘合封口，另一端熱熔粘合聯(lián)接管件；9、完成透水容器制造，成品入庫(kù)。以上所述，僅為本 發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容和具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合透水材料，由其組成成分混合形成，所述組成成分包括化工材料基料、塑化齊U、填料，以及隔離劑；其中: 所述塑化劑為含有苯環(huán)的材料； 所述填料為自身具有納米級(jí)微孔，且不會(huì)與所述化工材料基料、塑化劑融合的材料； 所述隔離劑為具有一定包裹力，能與填料完全融合，并能與苯環(huán)進(jìn)行緩慢化學(xué)反應(yīng)從而最終溶解的材料；所述隔離劑混合密布于所述填料中，并對(duì)填料形成了包裹，從而隔絕了填料與其他混合組分的接觸； 所述復(fù)合透水材料加工完成后，其中的隔離劑逐漸與塑化劑中的苯環(huán)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)和溶解，使得填料自身的納米級(jí)微孔被打開，同時(shí)在塑化劑和填料之間形成新的均勻密布的微孔，所述微孔互聯(lián)貫通在所述復(fù)合透水材料中形成透水孔道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合透水材料，其特征在于:所述化工材料基料包括了PE材料，或PVC材料，或PP材料，或者三種材料的任意組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合透水材料，其特征在于:所述塑化劑與所述化工材料基料的重量份量比為5: 100至20: 100 ;所述填料與所述化工材料基料的重量份數(shù)比為10: 100至40: 100 ;所述隔離劑與所述填料的重量份數(shù)比為10: 100至20: 100。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合透水材料，其特征在于:所述塑化劑包括了DOP材料，或DBP材料，或VAE材料，或這三種材料的任意組合；所述填料為熔化溫度大于1200°C、粒度為100-500目的娃藻上或凹凸棒,或二者組合；所述隔離劑包括了石腦油，或液體石臘,或輕質(zhì)潤(rùn)滑油，或這三者的任意組合。
5.一種透水膜，其特征在 于:所述透水膜由如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的復(fù)合透水材料制成。
6.一種透水管，其特征在于:所述透水管由如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的復(fù)合透水材料制成。
7.—種透水容器，其特征在于:所述透水容器制品由如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的復(fù)合透水材料制成。
8.—種制造如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的復(fù)合透水材料的方法，其特征在于:包括如下步驟: ①將所述填料加入拌合機(jī)中，拌合機(jī)運(yùn)行后，通過設(shè)置在拌合機(jī)上的霧化噴射嘴，將相應(yīng)份數(shù)的隔離劑在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)勻速加入拌合機(jī)中，對(duì)填料進(jìn)行均勻包衣，隔離劑加注完成后，拌合機(jī)繼續(xù)運(yùn)行一定的時(shí)間，使填料和隔離劑完全混合均勻； ②將相應(yīng)份數(shù)的化工材料基料、塑化劑加入高速混合機(jī)中，高速混合機(jī)運(yùn)行后,通過設(shè)置在高速混合機(jī)上的加注口，將經(jīng)隔離劑包衣后的填料在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)，勻速加入高速混合機(jī)中，包衣后填料投加完成后，高速混合機(jī)繼續(xù)運(yùn)行一定的時(shí)間，使化工材料基料和各種添加材料完全混合均勻； ③將混合均勻的復(fù)合材料投入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，最終獲得復(fù)合透水顆粒。
9.一種透水膜的制造方法，其特征在于:將權(quán)利要求8中所述復(fù)合透水顆粒投入吹塑機(jī)中制成透水膜。
10.一種透水管的制造方法，其特征在于:將權(quán)利要求8中所述復(fù)合透水顆粒投入塑料擠出機(jī)中，采用加熱、加壓和剪切等方式，將所述復(fù)合透水顆粒轉(zhuǎn)化成均勻一致的熔體并將熔體送至下一道工藝，直至擠出一定規(guī)格的透水管。
11.一種透水容器的制造方法，其特征在于:將權(quán)利要求8中所述復(fù)合透水顆粒投入塑料擠出機(jī)中，采用加熱、加壓和剪切等方式，將所述復(fù)合透水顆粒轉(zhuǎn)化成均勻一致的熔體并將熔體送至下一道工藝，直至擠出一定規(guī)格的透水容器。
12.—種灌溉用具，其特征在于:由如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的復(fù)合透水材料制成，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、荒漠化治理、現(xiàn)代牧場(chǎng)、園林綠化、果樹種植等的灌溉，同時(shí)亦可應(yīng)用于各種需要加濕的場(chǎng)所。
13.—種灌溉系統(tǒng)，其特征在于:其組成部件由如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的復(fù)合透水材料制成，所述灌溉系統(tǒng)在地面敷設(shè)和/或埋入地下長(zhǎng)期使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合透水材料，及其制造方法和相關(guān)產(chǎn)品，該復(fù)合透水材料由其組成成分混合形成，其組成成分包括化工材料基料，在化工材料基料中添加的塑化劑，在化工材料基料中添加的含有納米級(jí)孔洞、并被隔離劑包衣的填料。所述復(fù)合透水材料加工完成后，其中的隔離劑逐漸與塑化劑中的苯環(huán)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)和溶解，使得填料自身的納米級(jí)微孔被打開，同時(shí)在塑化劑和填料之間形成新的均勻密布的微孔，所述微孔互聯(lián)貫通形成透水孔道。所述復(fù)合透水材料可制成透水膜、透水管和容器，這些產(chǎn)品具有均勻密布的納米級(jí)的孔道，可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉領(lǐng)域，在地面敷設(shè)和/或埋入地下長(zhǎng)期使用，從而達(dá)到節(jié)水、節(jié)能、省工、生態(tài)環(huán)境友好的目的。
文檔編號(hào)C08L23/12GK103232624SQ201210476739
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者高宏洲, 高津 申請(qǐng)人:高宏洲