CN100353831C - 一种蓄水渗膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种蓄水渗膜及其制备方法，是在塑料薄膜上开有渗水孔，并在渗水孔处设有渗水体。塑料薄膜的原料为可降解聚乙烯，由线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯与低温热氧化剂组成，在低温热氧化剂的作用下吹制式蓄水渗膜可以在自然条件下降解。渗水体为导水纤维块，在使用中水由塑料薄膜上的导水纤维块处渗入周围的土壤中，根据当地土壤的情况与植物种类可以改变塑料薄膜渗水孔的大小与数量，来控制渗水量。由于采用的是渗透的方法，当土壤墒情发生变化时渗水量会自动变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种林业与农业领域为植物供水的装置及其制备方法，尤其涉及一种蓄水渗膜及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展与科技的进步，人们征服自然与改造自然的能力在逐步提高。在征服自然与改造自然的过程中人们对自然环境造成了很大的破坏。现在人们已经认识到了这个严重的问题，在治理荒山与沙漠的过程中植树造林是最好的方法，但是在这些地区植树过程中如何为植物长期提供充足的水源是一个长期以来无法很好解决的问题，这就造成植树年年搞，就是不见林的现象。同样在农业生产中也存在上述的问题。西部干旱与半干旱地区的植树的成活率平均为70％，有的地区仅为20％～30％，为了提高成活率一般采用抽取地下水的方式，造成地下水位降低，生态进一步恶化。
目前解决这一问题的办法是滴渗灌技术，此技术源于以色列，虽然可以实现节水灌溉，但是一次性投入巨大，不适合在生态恢复上推广应用。另有一种技术是将储水的容器直按放入地下，控制容器中水滴出的量来实现长期的供水，这种方法的缺点是不能根据土壤的墒情与植物种类来调节供水量，造成很大的浪费；再有储水的容器用完后还要取出，造成人力资源的浪费，否则会污染环境。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种能满足上述要求，可长期的根据土壤的墒情与植物种类为植物供水，用完后无需取出可自然降解的蓄水渗膜。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种蓄水渗膜，在塑料薄膜上开有渗水孔，并在渗水孔处设有渗水体。
所述的塑料薄膜的原料为可降解聚乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚碳酸酯。
所述的渗水孔为圆形孔、方形孔、椭圆形孔、狭缝和/或异型孔；
或者，所述的渗水孔的面积为0.1平方毫米～30平方毫米。
所述的渗水体为天然纤维块，合成纤维和/或导水纤维。
所述的导水纤维是在天然纤维块和/或合成纤维的表面涂覆导水涂层。
所述的导水涂层的配料组成包括：吸水性高分子粘接剂与粘土颗粒；重量百分比为：
吸水性高分子粘接剂 10％～50％；
粘土颗粒 50％～90％；
两者的重量百分比之和占总重量的100％。
所述的吸水性高分子粘接剂包括聚乙烯醇；或者，
所述的吸水性高分子粘接剂包括聚丙烯酰胺和明胶，其组成占吸水性高分子粘接剂的重量百分比为：
聚丙烯酰胺 98％～100％；
明胶 0～2％；
两者的重量百分比之和占吸水性高分子粘接剂的重量的100％。
一种所述蓄水渗膜的制备方法，包括：
A、在塑料薄膜上按设定的孔径与单位面积的开孔数开透水孔；
B、用冷粘法或热熔法将渗水体粘覆于塑料薄膜上的透水孔处。
所述的步骤A中：
打孔的方式为使用激光打孔。
所述的步骤B还包括制备导水纤维，具体过程包括：
B1、配制导水涂层水溶液；
B2、采用浸泡或喷涂的方法将导水涂层水溶液涂覆于天然纤维块和/或合成纤维的表面；
B3、干燥：采用自然干燥或烘干的方式去除步骤B2处理后天然纤维块和/或合成纤维中的水份。
所述的步骤B还包括制备渗水体，具体过程包括：
B4、将天然纤维块，合成纤维和/或导水纤维在热轧机上通过热成纤维片材；
B5、将纤维片材剪切成面积为透水孔5～10倍大小的渗水体。
所述的步骤B1配制聚乙烯醇与粘土颗粒水溶液的方法包括：
B11、按聚乙烯醇 10％～50％；
粘土颗粒 50％～90％；
两者的重量百分比之和占总重量的100％；
的比例选取聚乙烯醇与粘土颗粒作为配料，将配料与水按1∶20～300重量比混合均匀；
或者，
所述的步骤B1配制聚丙烯酰胺、明胶与粘土颗粒水溶液的方法包括：
B12、按聚丙烯酰胺 98％～100％；
明胶 0～2％；
两者的重量百分比之和占吸水性高分子粘接剂的重量的100％的比例选取吸水性高分子粘接剂；
且按吸水性高分子粘接剂 10％～50％；
粘土颗粒 50％～90％；
两者的重量百分比之和占总重量的100％的比例选取粘土颗粒；
将选取的聚丙烯酰胺、明胶与粘土颗粒作为配料，按配料与水1∶20～300重量比选取水作为配料；
B13、取一部份聚丙烯酰胺与水混合配制成1∶100的聚丙烯酰胺水溶液；
B14、将步骤B13取出一部份后剩余的聚丙烯酰胺与水加入步骤B13配制的聚丙烯酰胺水溶液中，充分混合；
B15、在步骤B14配制的聚丙烯酰胺水溶液中加入明胶，充分混合；
B16、加入粘土颗粒，充分混合。
由以上技术方案可知本发明的蓄水渗膜，是在塑料薄膜上开有渗水孔，并在渗水孔处设有渗水体。塑料薄膜的原料为可降解聚乙烯，由线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯与低温热氧化剂组成，在低温热氧化剂的作用下吹制式蓄水渗膜可以在自然条件下降解。渗水体为导水纤维块，在使用中水由塑料薄膜上的导水纤维块处渗入周围的土壤中，根据当地土壤的情况与植物种类可以改变塑料薄膜渗水孔的大小与数量，来控制渗水量。由于采用的是渗透的方法，当土壤墒情发生变化时渗水量会自动变化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图一；
图2为本发明的结构示意图二。
具体实施方式
本发明所述的吹制式蓄水渗膜其组成的具体实施例如图1与图2所示：一种蓄水渗膜，在塑料薄膜1上开有渗水孔2，并在渗水孔2处设有渗水体3。
本实施例所述的塑料薄膜1采用的原料为可降解聚乙烯；可降解聚乙烯的配料主要包括线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)与低温热氧化剂，其组成的重量百分比为：
线性低密度聚乙烯 30％；
低密度聚乙烯 10％；
低温热氧化剂 1％～3％。
这里的低温热氧化剂由以下物质中的一种或多种按任意比例混合组成：
二月桂酸二丁基锡、乙酸丙酮合锰、乙酸丙酮合铁、乙酸丙酮合钴、乙酸丙酮合镍、二硫代胺基甲酸铁、油酸铁、亚油酸铁、四氢萘。
当然所述的塑料薄膜1采用的原料还可以为聚乙烯、聚氯乙烯或聚碳酸酯等。
本实施例所述的渗水孔2为圆形孔，渗水孔2的面积为0.1平方毫米～30平方毫米。一般可以控制在直径0.2毫米～3毫米。渗水孔2的面积与塑料薄膜1上的孔的密度(单位面积上所设渗水孔2的数量)是根据苗木和当地的自然条件来选择的。例如栽植速生杨采用天然纤维块，渗水孔面积1.5mm2，分布密度6个/dm2；栽植圆槐采用天然纤维块，渗水孔面积0.8mm2，分布密度4个/dm2；栽植山杏采用合成导水纤维块，渗水孔面积1.2mm2，分布密度6个/dm2；栽植油松采用合成导水纤维块，渗水孔面积0.8mm2，分布密度4个/dm2。
当然在具体应用时，渗水孔2的形状还可以为方形孔、椭圆形孔、狭缝和/或异型孔。
本实施例所述的渗水体3为导水纤维，导水纤维是在天然纤维块和/或合成纤维的表面涂覆导水涂层。导水涂层具有分子导水功能，其配料组成包括：聚乙烯醇与粘土颗粒；重量百分比可采用表1中所列配比：
表1
单位：重量百分比
| 配料 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 聚乙烯醇 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 25 |
| 粘土颗粒 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | 75 |
当然，导水涂层配料组成还可包括：聚丙烯酰胺、与明胶粘土颗粒；重量百分比可采用表2中所列配比：
表2
单位：重量百分比
| 配料 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 明胶 | 0 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 1 | 0.5 |
| 聚丙烯酰胺 | 10 | 19.8 | 29.6 | 39.2 | 49 | 24.5 |
| 粘土颗粒 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | 75 |
本实施例所述的粘土颗粒采用普通粘土也就是从场取普通粘土经筛选就可以使用了。当然，所述的粘土颗粒还可以采用高岭土或膨润土，还可以使用普通粘土、高岭土和膨润土一种或一种以上的任意比例组合。
上述所采用的是导水纤维，此外所述的渗水体3还可以为天然纤维如棉纤维、合成纤维如涤纶、锦纶等。
上述蓄水渗膜的制备方法，包括：
一、根据苗木与立地的自然条件确定在塑料薄膜1上打孔的大小与孔的密度，使用激光在塑料薄膜1上打孔。具体主要参数可为：
最大激光功率90W；
激光波长1.064um；
激光重复频率≤50kHz。
二、用冷粘法或热熔法将渗水体3粘覆于塑料薄膜1上的透水孔处。具体分为以下过程：
1、配制导水涂层水溶液；这里有两种应用形式：
(1)、配制聚乙烯醇与粘土颗粒水溶液
按表1中的任意一种比例选取聚乙烯醇与粘土颗粒作为配料，将配料与水按1∶20～300重量比混合均匀。
(2)、配制聚丙烯酰胺、明胶与粘土颗粒水溶液
①、按表2中的任意一种比例选取聚丙烯酰胺、明胶与粘土颗粒作为配料，按配料与水1∶20～300重量比选取水作为配料；
②、取一部份聚丙烯酰胺与水混合配制成1∶100的聚丙烯酰胺水溶液；
③、将步骤②取出一部份后剩余的聚丙烯酰胺与水加入步骤②配制的聚丙烯酰胺水溶液中，充分混合；
④、在步骤③配制的聚丙烯酰胺水溶液中加入明胶，充分混合；
⑤、加入粘土颗粒，充分混合。
2、采用浸泡或喷涂的方法将导水涂层水溶液涂覆于天然纤维块和/或合成纤维的表面；
3、干燥：采用自然干燥或烘干的方式去除步骤2处理的水份，得到导水纤维。
4、将导水纤维在热轧机上通过热轧成导水纤维片材；
5、将导水纤维片材剪切成面积为透水孔5～10倍大小的渗水体3。
6、用冷粘法或热熔法将渗水体3粘覆于塑料薄膜1上的透水孔处。
冷粘法是指直接用粘结剂将把渗水体3粘在透水孔处，这种方法适用于天然纤维如棉纤维、合成纤维如涤纶、锦纶等，当然也适用于上述方法制备的导水纤维。
热熔法是指把渗水体3熔融于透水孔处的基材结合。具体方法需要在制备导水纤维片材过程中加入一定量的热熔粉，热熔粉与导水纤维的重量比约为1∶0.5～50，具体的要求是以粘接牢固且可以渗水为准。
热熔粉包含塑料粉与低温热氧化剂，各组份所占重量百分比为：
塑料粉 97％～100％；
低温热氧化剂 0％～3％；
所述的塑料粉为聚醋酸乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯和/或聚碳酸酯。
所述的低温热氧化剂的组成同上文。
这种方法适用于导水纤维，当然也适用于天然纤维如棉纤维、合成纤维如涤纶、锦纶等。
上述的蓄水渗膜，在使用时将蓄水渗膜制成水袋，或者本来就是用已经制成水袋的塑料薄膜1制成的蓄水渗膜。在植树现场灌装当地的任意水，然后将装满水的水袋放置于树苗根部进行造林。因在塑料薄膜1上设有若干渗水孔2与渗水体3，由于水的渗透原理，水袋中的水可以不断地渗透到外边的土壤中，同时因外边土壤的墒情也就是干旱情况的不同其渗出的水量也不同。
由于蓄水渗膜的塑料薄膜1采用的是可降解聚乙烯，因可降解聚乙烯的材料中含有低温热氧化剂，在低温热氧化剂的作用下塑料薄膜1在短时间内就可降解，对植物的生长不会造成影响，同时也具备了环保效果。
以上所述的技术方案，仅为本发明较佳的具体实施方式与有代表性的具体实施方式；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。
Claims (12)
1、一种蓄水渗膜，其特征在于，在塑料薄膜上开有渗水孔，并在渗水孔处设有渗水体；所述的塑料薄膜的原料为可降解聚乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚碳酸酯。
2、根据权利要求1所述的蓄水渗膜，其特征在于，所述的渗水孔为圆形孔、方形孔、椭圆形孔、狭缝和/或异型孔；
或者，所述的渗水孔的面积为0.1平方毫米～30平方毫米。
3、根据权利要求1所述的蓄水渗膜，其特征在于，所述的渗水体为天然纤维块，合成纤维和/或导水纤维。
4、根据权利要求3所述的蓄水渗膜，其特征在于，所述的导水纤维是在天然纤维块和/或合成纤维的表面涂覆导水涂层。
5、根据权利要求4所述的蓄水渗膜，其特征在于，所述的导水涂层的配料组成包括：吸水性高分子粘接剂与粘土颗粒；重量百分比为：
吸水性高分子粘接剂 10％～50％；
粘土颗粒 50％～90％；
两者的重量百分比之和占总重量的 100％。
6、根据权利要求5所述的蓄水渗膜，其特征在于：
所述的吸水性高分子粘接剂包括聚乙烯醇。
7、根据权利要求5所述的蓄水渗膜，其特征在于：
所述的吸水性高分子粘接剂包括聚丙烯酰胺和明胶，其组成占吸水性高分子粘接剂的重量百分比为：
聚丙烯酰胺 98％～100％；
明胶 0～2％；
两者的重量百分比之和占吸水性高分子粘接剂的重量的100％。
8、一种所述蓄水渗膜的制备方法，其特征在于，包括：
A、在塑料薄膜上按设定的孔径与单位面积的开孔数开透水孔；
B、用冷粘法或热熔法将渗水体粘覆于塑料薄膜上的透水孔处。
9、根据权利要求8所述的蓄水渗膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤A中：
打孔的方式为使用激光打孔。
10、根据权利要求8所述的蓄水渗膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤B还包括制备导水纤维，具体过程包括：
B1、配制导水涂层水溶液；
B2、采用浸泡或喷涂的方法将导水涂层水溶液涂覆于天然纤维块和/或合成纤维的表面；
B3、干燥：采用自然干燥或烘干的方式去除步骤B2处理后天然纤维块和/或合成纤维中的水份。
11、根据权利要求8或10所述的蓄水渗膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤B还包括制备渗水体，具体过程包括：
B4、将天然纤维块，合成纤维和/或导水纤维在热轧机上通过热成纤维片材；
B5、将纤维片材剪切成面积为透水孔5～10倍大小的渗水体。
12、根据权利要求10所述的蓄水渗膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤B1配制聚乙烯醇与粘土颗粒水溶液的方法包括：
B11、按聚乙烯醇 10％～50％；
粘土颗粒 50％～90％；
两者的重量百分比之和占总重量的100％；
的比例选取聚乙烯醇与粘土颗粒作为配料，将配料与水按1：20～300重量比混合均匀；
或者，
所述的步骤B1配制聚丙烯酰胺、明胶与粘土颗粒水溶液的方法包括：
B12、按聚丙烯酰胺 98％～100％；
明胶 0～2％；
两者的重量百分比之和占吸水性高分子粘接剂的重量的100％的比例选取吸水性高分子粘接剂；
且按吸水性高分子粘接剂 10％～50％；
粘土颗粒 50％～90％；
两者的重量百分比之和占总重量的100％的比例选取粘土颗粒；
将选取的聚丙烯酰胺、明胶与粘土颗粒作为配料，按配料与水1∶20～300重量比选取水作为配料；
B13、取一部份聚丙烯酰胺与水混合配制成1∶100的聚丙烯酰胺水溶液；
B14、将步骤B13取出一部份后剩余的聚丙烯酰胺与水加入步骤B13配制的聚丙烯酰胺水溶液中，充分混合；
B15、在步骤B14配制的聚丙烯酰胺水溶液中加入明胶，充分混合；
B16、加入粘土颗粒，充分混合。
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