一种微灌管道的制造方法及微灌管道与流程

1.本发明涉及节水灌溉技术领域，尤其是涉及一种微灌管道的制造方法及微灌管道。


背景技术：

2.微灌是按照作物需求，通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。与传统的全面积湿润的地面灌和喷灌相比，微灌只以较小的流量湿润作物根区附近的部分土壤，因此，又称为局部灌溉技术。作为微灌技术之一的滴灌是目前较为节水的灌溉方式，但实际运用时仍然存在下列问题：
3.(1)滴灌管和滴灌带内的灌水器或内镶贴片的构造采用迷宫式注塑件，防堵塞与减少水流量的两个关键要求存在内在矛盾，为了防堵塞就要求加大压力和水流量，但为了控制水量就必须减压，使用中极易产生堵塞且难以恢复，造成整个铺设区域报废；(2)目前的滴灌系统和喷管、雾灌等一样，仍然属于开环式供水控制方式，只能根据人工或仪器判断来决定供水量，供水量不能根据土壤、气候和作物状况自适应反馈调节；(3)采用灌水器或内镶贴片的滴灌管和滴灌带需要按照不同的植物间距事前定制，这样生产、销售和使用的品种众多，工厂和使用者库存占用和管理起来比较繁琐。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提出的问题，本发明采取的技术方案为：
5.一种微灌管道的制造方法，包括如下步骤：
6.s1、分别或同时完成管体、吸水泡沫层与过滤层的制造；
7.s2、通过共挤工艺，使管体的内壁牢固附着有吸水泡沫层与过滤层，并使所述吸水泡沫层覆盖在管体的内壁底端，过滤层覆盖在所述吸水泡沫层上方，且过滤层的两侧均与所述管体的内壁紧密连接；
8.s3、在所述管体的底端安装多个吸水线束，并使得所述吸水线束的两端均位于所述管体外，所述吸水线束的中部固定在所述管体内的吸水泡沫层中，相邻两个吸水线束之间的距离根据实际应用场景的株间距而定。
9.在一些实施例中，步骤s1中，所述管体采用pe管道制成，所述过滤层采用微纳米孔隙材料制成；步骤s3中，所述吸水线束采用亲水纤维材料制成。
10.在一些实施例中，步骤s2中，使得所述过滤层与吸水泡沫层整体的截面面积占所述管体内部截面面积的1/4-1/3。
11.在一些实施例中，所述吸水线束的长度为10-50mm，直径为2-6mm。
12.在一些实施例中，步骤s3中，在所述管体的底端安装多个吸水线束时，具体包括如下步骤：对于管体的底端任意一个待安装吸水线束的位置，先在管体的底端开设两个穿越孔，然后使吸水线束从一个穿越孔穿入，从另一个穿越孔穿出，并固定在所述管体内的吸水
泡沫层中。
13.本发明另一方面提供了一种微灌管道，包括管体、吸水泡沫层、过滤层和吸水线束，且所述微灌管道采用上述的微灌管道的制造方法制造而成。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.本发明提供的微灌管道的制造方法及微灌管道，能够节约水资源，提高微灌系统的稳定性和操作便利性，降低制造成本和使用成本，且能够按照植物和土壤状况自适应调节供水量，并按照株间距需要即时制作，能更好地促进作物生长。
附图说明
16.图1为本发明提供的微灌管道的制造方法的流程示意图；
17.图2为本发明提供的微灌管道的内部示意图；
18.图3为图2中a-a截面的示意图。
19.附图标记说明：
20.1、管体；2、过滤层；3、吸水线束；4、吸水泡沫层。
具体实施方式
21.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本发明是如何实施的。
22.参照图1-图3所示，本发明提供了一种微灌管道的制造方法，包括如下步骤：
23.s1、分别或同时完成管体1、吸水泡沫层4与过滤层2的制造；
24.s2、通过共挤工艺，使管体1的内壁牢固附着有吸水泡沫层4与过滤层2，并使吸水泡沫层4覆盖在管体1的内壁底端，过滤层2覆盖在吸水泡沫层4上方，且过滤层2的两侧均与管体1的内壁紧密连接；
25.s3、在管体1的底端安装多个吸水线束3，并使得吸水线束3的两端均位于管体1外，吸水线束3的中部固定在管体1内的吸水泡沫层4中，相邻两个吸水线束3之间的距离根据实际应用场景的株间距而定。
26.本发明以三层共挤的方式，实现管道的复合结构，复合管道能够以共挤方式连续生产，可大大降低生产成本，提高生产效率。
27.优选地，步骤s1中，管体1采用pe管道制成，过滤层2采用微纳米孔隙材料制成；步骤s3中，吸水线束3采用亲水纤维材料制成。
28.优选地，步骤s2中，共挤过程中，可使得过滤层2与吸水泡沫层4整体的截面面积占管体1内部截面面积的1/4-1/3，过滤层2的包角α可为45
°‑
90
°
。
29.另外，吸水线束3的长度可为10-50mm，直径d可为2-6mm。吸水线束3的长度和直径可由应用环境下的水量要求而定。
30.优选地，步骤s3中，在管体1的底端安装多个吸水线束3时，具体包括如下步骤：对于管体1的底端任意一个待安装吸水线束3的位置，先在管体1的底端开设两个穿越孔，然后采用使吸水线束3从一个穿越孔穿入，从另一个穿越孔穿出，并固定在管体1内的吸水泡沫层4中。具体操作中，可采用带弧形钩针的专用机械或手工工具，将吸水线束3从一个穿越孔送入并从另一个穿越孔穿出，完成吸水线束3的穿孔操作。
31.可以理解的是，管体1上的穿越孔的尺寸可与吸水线束3的直径对应，同一个吸水线束3穿过的两个穿越孔之间的距离a1可为5-30mm；此外，相邻两个吸水线束3之间的距离l1可由实际所需应用场景的株间距来决定；管体1的内径d可为20-50mm。
32.传统滴灌管或内镶贴片滴灌带必须根据株间距，单独生产和供货，需要大量备货。但本发明提供的微灌管道的制造方法制得的微灌管道，且前期生产不依赖于株间距的定义，可以大批量预制生产，在使用时根据客户的株间距的需要，用另外的专门机械或手工工具将吸水线束3安装到管体1上，此工艺可以在车间或使用现场灵活进行，从而提高生产组织效率，节约产品成本。
33.本发明另一方面提供了一种微灌管道，包括管体1、吸水泡沫层4、过滤层2和吸水线束3，且微灌管道采用上述的微灌管道的制造方法制造而成。
34.本发明提供的微灌管道的工作原理如下：灌溉用水或水肥合一液体介质以较低压力(1-2米水柱)通过管体1内时，由于微米/纳米级的过滤层2的阻挡作用，将颗粒物和微生物阻隔在过滤层2以外，小分子液体介质则在下层吸水泡沫层4的毛细管力作用下主动吸入，从而在吸水泡沫层4中形成含水层，使水分在含水层处于受控状态，含水层内的水分或液体介质则通过吸水线束3受控缓慢释放到管体1以外，簇拥吸水线束3的土壤和植物根系通过毛细管力作用，吸收渗出的水分或液体营养介质。当外界水分充足时，管体1内外毛细管压差减小或消失，渗水过程暂时停止，直到下一个毛细管压差形成时，渗水和吸水过程重新开始。如此周而复始循环，达到管体1自适应控水的效果，最大限度适合植物水分和营养需要，有效和节约用水。
35.可以理解的是，因过滤层2采用微纳米孔隙材料制成，且与吸水泡沫层4整体沿管体1长度方向布设，管体1中的水能够从不同位置渗入吸水泡沫层4，从而在吸水泡沫层4中形成含水层，同时颗粒物和微生物会被阻隔在过滤层2以外，避免下方出现堵塞；另外，可通过定期加压加流量清洗管体1内部，以带出过滤层2上附着的固体颗粒，使过滤层2能够长期保持滤水性能，提高使用寿命。
36.另外，本发明提供的微灌管道的制造方法及微灌管道，将过滤和控水功能分开，克服传统滴灌管或滴灌带在过滤和控水上的内在矛盾，在管道低压运行条件下，利用吸水泡沫层4的毛细管力完成蓄水和控水，降低灌溉系统造价和使用成本。
37.本发明还通过吸水线束3将管体内含水层和外部土壤根系连接，利用毛细管压差控制供水量，实现自适应调节，从而克服传统灌溉方式强制供水的缺点。这样的供水方式更节水，更符合植物生长特点。吸水线束3可采用抗老化，抗拉扯和亲水性良好的尼龙纤维材料，其寿命长，控水效果好。
38.综上，本发明提供的微灌管道的制造方法及微灌管道，能够节约水资源，提高微灌系统的稳定性和操作便利性，降低制造成本和使用成本，且能够按照植物和土壤状况自适应调节供水量，并按照株间距需要即时制作，能更好地促进作物生长。
39.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

技术特征：
1.一种微灌管道的制造方法，其特征在于包括如下步骤：s1、分别或同时完成管体(1)、吸水泡沫层(4)与过滤层(2)的制造；s2、通过共挤工艺，使管体(1)的内壁牢固附着有吸水泡沫层(4)与过滤层(2)，并使所述吸水泡沫层(4)覆盖在管体(1)的内壁底端，过滤层(2)覆盖在所述吸水泡沫层(4)上方，且过滤层(2)的两侧均与所述管体(1)的内壁紧密连接；s3、在所述管体(1)的底端安装多个吸水线束(3)，并使得所述吸水线束(3)的两端均位于所述管体(1)外，所述吸水线束(3)的中部固定在所述管体(1)内的吸水泡沫层(4)中，相邻两个吸水线束(3)之间的距离根据实际应用场景的株间距而定。2.根据权利要求1所述的微灌管道的制造方法，其特征在于，步骤s1中，所述管体(1)采用pe管道制成，所述过滤层(2)采用微纳米孔隙材料制成；步骤s3中，所述吸水线束(3)采用亲水纤维材料制成。3.根据权利要求1所述的微灌管道的制造方法，其特征在于，步骤s2中，使得所述过滤层(2)与吸水泡沫层(4)整体的截面面积占所述管体(1)内部截面面积的1/4-1/3。4.根据权利要求1所述的微灌管道的制造方法，其特征在于，所述吸水线束(3)的长度为10-50mm，直径为2-6mm。5.根据权利要求1所述的微灌管道的制造方法，其特征在于，步骤s3中，在所述管体(1)的底端安装多个吸水线束(3)时，具体包括如下步骤：对于管体(1)的底端任意一个待安装吸水线束(3)的位置，先在管体(1)的底端开设两个穿越孔，然后使吸水线束(3)从一个穿越孔穿入，从另一个穿越孔穿出，并固定在所述管体(1)内的吸水泡沫层(4)中。6.一种微灌管道，其特征在于，包括管体(1)、吸水泡沫层(4)、过滤层(2)和吸水线束(3)，且所述微灌管道采用权利要求1-5任一项所述的微灌管道的制造方法制造而成。

技术总结
本发明公开了一种微灌管道的制造方法及微灌管道，其中方法如下步骤：S1、分别或同时完成管体、吸水泡沫层与过滤层的制造；S2、通过共挤工艺，使管体的内壁牢固附着有吸水泡沫层与过滤层，并使吸水泡沫层覆盖在管体的内壁底端，过滤层覆盖在吸水泡沫层上方，且过滤层的两侧均与管体的内壁紧固连接；S3、在管体的底端安装多个吸水线束，并使得吸水线束的两端均位于管体外，吸水线束的中部固定在管体内的吸水泡沫层中，相邻两个吸水线束之间的距离根据实际应用场景的株间距而定。本发明能够节约水资源，提高微灌系统的稳定性和操作便利性，降低制造成本和使用成本，且能够按照植物和土壤状况自适应调节供水量，能更好地促进作物生长。长。长。


技术研发人员：武军
受保护的技术使用者：亿美特装备（武汉）有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/7/18