CN101143351A - 一种薄壁滴灌带、其加工方法及其成型装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种薄壁滴灌带，其为滴灌带轴向设置有进、出水口的迷宫流道，所述滴灌带的壁厚低于0.1mm。同时还提供了薄壁滴灌带的生产方法以及薄壁滴灌带的成型装置。采用本发明的技术方案，可大幅度降低滴灌带的壁厚和挤出生产成本，大幅度地提高滴灌带的均匀度，配合专用迷宫流道成型设备，在塑料片基上平面真空吸塑，分段热压合，使加工设备更加简单，质量更容易控制。

Description

一种薄壁滴灌带、其加工方法及其成型装置
技术领域
本发明涉及一种薄壁滴灌带、其加工方法及其成型装置，属于农业节水灌溉设备技术领域。
背景技术
滴灌是一种最为节水的灌溉技术，滴灌带是主要的滴灌部件之一，通过其上的出水孔，可将压力水流变为小流量水滴或细流缓慢滴出或流出。但目前由于前期使用投入过高，限制了该技术在广大农村尤其是干旱缺水的贫困地区推广应用。
目前价格最低的边缝式滴灌带主要加工方法是：通过挤出机挤出薄壁塑料管，将挤出的薄壁管压扁，在冷却以前再通过成型轮将薄壁塑料管压合成迷宫流道形状，同时利用真空吸塑迷宫流道，这种加工方法的优点是滴灌带可连续加工成型，缺点是由于薄壁塑料管是通过挤出机挤出的，滴灌带的壁厚和直径难以调控，滴灌带经常会出现直径和壁厚尺寸偏差过大的缺陷，当滴灌带壁厚小于0.2mm时(国家标准为0.20±0.02mm)，很难生产出合格的产品。
因此如何设计更简捷的迷宫流道制造工艺，提高迷宫流道的制造精度和降低系统投资，尤其是降低滴灌带的壁厚和重量已成为制约滴灌带向农村普及的瓶颈问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用吹塑薄膜加工的薄壁滴灌带，其降低了滴灌带的壁厚和重量，解决滴灌带生产成本高的问题。
本发明的另一目的是提供一种薄壁滴灌带的加工方法，在薄壁滴灌带基材上压制出高精度的迷宫流道，克服薄壁滴灌带精度低、迷宫流道成型成本高的缺陷。
本发明的再一目的是提供一种薄壁滴灌带的成型装置，该装置结构简单，精度高，成本低，可生产薄壁滴灌带。
为了实现本发明目的，本发明的薄壁滴灌带，其为滴灌带轴向设置有进、出水口的迷宫流道，所述滴灌带的壁厚低于0.1mm。
所述滴灌带的壁厚为0.05～0.1mm。
所述滴灌带的基材为吹塑薄膜。其原材料可为聚烯烃树脂，比如LDPE(低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)或其混合物等。
为了实现本发明的另一目的，所述的薄壁滴灌带的加工方法，其包括如下步骤：
1)先将滴灌带的基材通过由上下加热模板构成的迷宫流道成型装置，经过成型装置真空吸塑，分段热封压合，加工出镜像对称的两组迷宫流道；
2)然后滴灌带基材经过冷却，中间分割成为滴灌带成品。
所述滴灌带的基材可先通过吹塑工艺制成管状薄膜，厚度低于0.1mm。
所述加热模板的加热温度控制在200～230℃，热封压合强度≥5N/mm2、压合时间≥0.25s。
所述冷却可采用风冷和水冷两种方式；优选采用风冷。
加工本发明所述薄壁滴灌带的迷宫流道成型装置，包括一个上下运动的上模板和与之对应的下模板和分别置于所述上模板和下模板两侧的加热元件，至少一个模板上设置有迷宫流道沟槽，所述迷宫流道沟槽上均布有贯穿模板的吸真空小孔，所述吸真空小孔与真空泵连接。
所述上、下模板分别安装在上、下模架上。
所述上模板与所述上模架之间形成一真空腔，所述真空腔与所述吸真空小孔相通，并通过设于所述上模架内的吸真空通道与真空泵相通。
所述的加热元件在所述上模板和下模板两侧各设有两个。
所述迷宫流道沟槽设于所述模板中部。
所述迷宫流道沟槽上镜像对称的设有若干个凹槽。
本发明所述的迷宫流道成型装置可沿上下往复运动，当上模板落下时，模板的温度控制在200～230℃，热封压合强度≥5N/mm2，薄壁塑料膜被加热、经过≥0.25s的压合，然后采用真空吸塑方式，通过真空泵使吸真空小孔、真空腔内形成真空，使薄壁塑料膜在迷宫流道成型沟槽部位被吸起，从而加工出迷宫流道。上、下模板每开合一次，被加工的滴灌带向前走一个流道。
加工出迷宫流道后的滴灌带需要进行冷却处理，在本发明迷宫流道成型装置后方工位设有冷却装置，可为冷却水槽或风机。
冷却后，在冷却装置后方工位设一分切刀，这样便可将镜像对称的两组迷宫流道分切成两个滴灌带。
为了使滴灌带的加工连续，在迷宫流道成型装置的前后工位设有同步运转的缠绕轮和输送滚轮。
当然，为了使本发明的薄壁滴灌带能连续化生产，可在迷宫流道成型装置前方工位设置一吹塑设备，将吹塑出的薄膜直接送入迷宫流道成型装置进行加工。
本发明的薄壁滴灌带的壁厚低于0.1mm，其降低了滴灌带的重量，解决滴灌带生产成本高的问题。
而且本发明的迷宫流道成型装置在薄膜上平面真空吸塑，分段热压合，加工出镜像对称的高精度的两组迷宫流道，克服薄壁滴灌带精度低、迷宫流道成型成本高的缺陷。本发明的加工设备简单，产品质量易于控制。
同时采用将包装行业广为应用的吹塑薄膜直接作为滴灌带的基材，可大幅度降低滴灌带的壁厚和挤出生产成本，提高滴灌带的均匀度。
附图说明
图1为本发明薄壁滴灌带的加工装置示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1中N-N局部放大剖视图；
图4为本发明所述薄壁滴灌带加工前的状况图；
图5为本发明所述薄壁滴灌带加工时的状况图；
图6为本发明所述薄壁滴灌带加工后的状况图；
图7为本发明所述薄壁加工前的滴灌带基材结构简图，
图8为图7中A-A剖面图；
图9为加工后的薄壁滴灌带结构简图；
图10为图9中B-B剖面图；
图11为薄壁滴灌带的使用状况图；
图12为图11中C-C剖面图。
图中：
1、滴灌带基材    2、上模板
3、加热元件      4、流道沟槽
5、吸真空小孔    6、上模架
7、真空腔        8、吸真空通道
9、冷却槽        10、分切刀
11、滴灌带       12、下模板
13、加热元件     14、下模架
15、迷宫流道     16、进水口
17、出水         18、水滴
19、20缠绕轮     21、输送滚轮
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1为本发明薄壁滴灌带的加工装置示意图，图2为图1的俯视图。如图1、2所示。
本发明是在0.1mm以下如此之薄的滴灌带基材(吹塑薄膜)上通过由上下模板2、12构成的迷宫流道成型装置，真空吸塑，热压合，加工出迷宫流道，具体加工步骤包括：
1、滴灌带基材1由设置于迷宫流道成型装置前后并且同步运转的滴灌带缠绕轮19、20，输送滚轮21牵引水平移动；
2、滴灌带基材1通过由一个上下运动的加热上模板2和与之对应的固定加热下模板12构成的迷宫流道成型装置，经过模板真空吸塑，分段热压合，加工出镜像对称的两组迷宫流道15；
3、滴灌带基材经过冷却槽9冷却，最后经分切刀头10分切成两条滴灌带11。
滴灌带11壁厚低于0.1mm。比如0.06mm、0.1mm、0.8mm等规格均可。
超薄壁塑料膜1可先在常规的吹膜机上加工好，也可直接与迷宫流道成型装置连为一连续生产线。材质可采用LDPE、HDPE，或是LDPE与HDPE的混合物(如7∶3、6∶4、8∶2等比例混合均可)，吹塑薄膜属于成熟技术，在此不作赘述。
图3为图1中N-N剖视图(局部放大)，也就是迷宫流道成型装置的剖视图。其包括可上下运动的上模板2、与之相对应的下模板12和分别置于上模板2和下模板12两侧的上加热元件3和下加热元件13，上模板2与下模板12相对的一面设有流道沟槽4，流道沟槽4上均布有贯穿上模板2的吸真空小孔5。
上模板2和下模板12分别固定在上模架6和下模架14上。
上模板2与上模架6之间形成一真空腔7，真空腔7与吸真空小孔5相通，并通过设于上模架6内的吸真空通道8与真空泵相通。
上加热元件3和下加热元件13在上模板2和下模板12两侧各设有两个。加热元件3和13一般加热温度控制在200～230℃之间即可。可采用本领域常用的加热元件，比如通过线圈通电加热的加热条。
流道沟槽4设于上模板2中部。流道沟槽4上镜像对称的设有若干个凹槽。
图4为本发明所述薄壁滴灌带加工前的工作状况图；图5为本发明所述薄壁滴灌带加工时的工作状况图；图6为本发明所述薄壁滴灌带加工后的工作状况图。图4-6显示了迷宫流道成型装置的工作过程以及滴灌带基材在迷宫流道成型沟槽部位被吸起的状态。迷宫流道成型装置可作上下往复运动，当上模板2落下时，模板温度控制在200℃，模板热封压合强度8N/mm2，滴灌带基材1被加热，经过0.3s热合，然后采用真空吸塑方式，通过真空泵使吸真空小孔5、真空腔内形成真空，使滴灌带基材1在迷宫流道成型沟槽4部位被吸起，其它部分被热压合，从而加工出迷宫流道15。上模板2、下模板12每开合一次，被加工的滴灌带11向前走一个流道。这种步进式加工方法，上下开合的模板在迷宫流道压合过程中由于是整个流道面接触，加工精度比起滚轮压合的点接触要高，且对设备精度要求相对较低，其综合性价比较现有技术有显著进步。
其中，迷宫流道成型装置的压制条件可以根据薄膜材质、厚度进行调整，温度可以控制在200～230℃之间，热封压合强度≥5N/mm2、压合时间≥0.25s，保证可以将薄膜热封合好即可。
图7为本发明所述薄壁加工前的薄壁塑料管结构简图，图8为图7中A-A剖面图；图9为加工后的薄壁滴灌带结构简图；图10为图9中B-B剖面图。由图7-10可见，薄壁塑料管1在加工前为一管状结构，加工成薄壁滴灌带11后，管膜一侧形成迷宫流道15。
图11为薄壁滴灌带的使用状况图；图12为图11中C-C剖面图。灌溉水通过薄壁滴灌带11内进水孔16进入迷宫流道15，经过迷宫流道的消能作用使得管内的有压水灌溉用水变成无压灌溉用水最后由出水孔17流出，滴出水滴18，实现灌溉的目的。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明薄壁滴灌带的加工方法和成型装置作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种薄壁滴灌带，其为滴灌带轴向设置有进、出水口(16、17)的迷宫流道(15)，其特征在于：所述滴灌带的壁厚低于0.1mm。
2.根据权利要求1所述的薄壁滴灌带，其特征在于：所述滴灌带的壁厚为0.05～0.1mm。
3.根据权利要求1或2所述的薄壁滴灌带，其特征在于：所述滴灌带的基材为吹塑薄膜。
4.一种加工权利要求1-3任意一项薄壁滴灌带的方法，其特征在于：其包括如下步骤：
1)先将滴灌带的基材通过由上下加热模板构成的迷宫流道成型装置，经过成型装置真空吸塑，分段热封压合，加工出镜像对称的两组迷宫流道；
2)然后滴灌带基材经过冷却，中间分割成为滴灌带成品。
5.一种加工权利要求1-3任意一项薄壁滴灌带的迷宫流道成型装置，其特征在于：包括一个上下运动的上模板(2)和与之对应的下模板(12)和分别置于所述上模板(2)和下模板(12)两侧的加热元件(3、13)，至少一个模板上设置有迷宫流道沟槽(4)，所述迷宫流道沟槽(4)上均布有贯穿模板的吸真空小孔(5)，所述吸真空小孔(5)与真空泵连接。
6.根据权利要求5所述的成型装置，其特征在于，所述上模板(2)和下模板(12)分别固定在上模架(6)和下模架(14)上。
7.根据权利要求6所述的成型装置，其特征在于，所述上模板(2)与所述上模架(6)之间形成一真空腔(7)，所述真空腔(7)与所述吸真空小孔(5)相通，并通过设于所述上模架(6)内的吸真空通道(8)与真空泵相通。
8.根据权利要求5-7任意一项所述的成型装置，其特征在于，所述的加热元件(3、13)在所述上模板(2)和下模板(12)两侧各设有两个。
9.根据权利要求5-8任意一项所述的成型装置，其特征在于，所述流道沟槽(4)设于所述上模板(2)中部。
10.根据权利要求5-9任意一项所述的成型装置，其特征在于，所述所述迷宫流道沟槽(4)上镜像对称的设有若干个凹槽。
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