CN103100325A - 一种可降解粉剂地膜的搅拌装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可降解粉剂地膜的搅拌装置及方法，其搅拌装置包括容器、筛网过滤器、出液管和自吸泵；其方法为将可降解地膜粉剂与自来水的混合溶液循环通过软管、自吸泵和筛网过滤器的锥形带网喷头喷洒到搅拌容器中，借助通过锥形带网喷头形成的水柱搅拌，快速溶解为均匀的可降解液态地膜；本发明的搅拌装置及方法操作简便、作业效率高、作业质量好，大大节省体力和劳工，能够实现对可降解粉剂地膜的充分利用，易于推广应用。

Description

一种可降解粉剂地膜的搅拌装置及方法

技术领域

本发明涉及到一种农用可降解粉剂地膜的搅拌装置及方法，具体为可将降解地膜粉剂兑水后，快速搅拌溶解为可降解液态地膜设备的制作方法和应用技术。

背景技术

我国半干旱地区农业生产因受降水量少和地表蒸发量大的双重影响，使得农作物生长严重地受到水分亏缺胁迫的危害，抑制了作物产量的提高。普通聚乙烯地膜覆盖技术的应用，在农田生产中表现出显著的“增温、保墒、抑草、增产”作用，大幅度提高了作物产量。然而，聚乙烯地膜大面积应用，带来了严重的环境白色污染问题。因而将残膜集中填埋、集中焚烧处理，或将残膜回收再利用，开发利用新型的环境友好型材料。我国主要使用的是0.012毫米以下的超薄地膜，地膜强度低、易破碎，使用后废弃在土壤中，很难回收再利用，经济价值得不偿失。于是，人们试图找到合适的可降解地膜来取代塑料地膜，做出大量的尝试工作。

从20世纪70年代初人们就着眼于开发降解性塑料地膜，目前国内外研究的可降解地膜有光降解地膜、光-生物双降解地膜、淀粉生物降解地膜、植物纤维地膜等。

生物降解地膜分为化学合成高分子基地膜、天然高分子基地膜两大类。美国、法国、日本、德国和我国均对其进行了开发研究。但都存在加工困难、力学性能和耐水性能差的问题，难以推广和应用。光降解地膜分为添加型光降解地膜和合成型光降解地膜两大类。由英国G.SCOtt和以色列D.Gilead首创，应用于英国、以色列和南非。我国于20世纪80年代初开始研制。但其降解速度很难控制，只有在光下才能降解，而埋在土壤里的部分不能分解，污染土壤问题仍未得到根本解决。光/生物双降解地膜是1988年英国Griffin推出，美国、加拿大投入工业化生产。但其降解成塑料小颗粒，在土壤中逐渐增加，难以清除，可能带来比塑料地膜更严重的污染。植物纤维基地膜主要采用造纸工艺制成纸地膜，目前日本已研究开发出一系列的纸地膜产品，但其抗风雨能力差、易破碎，所以未在日本农业生产上推广应用。

虽然人们研制开发了多种可降解地膜，但都因其仍含低分子量聚乙烯、聚氯乙烯等而被否定。因为无论是哪种可降解塑料地膜均不能完全降解到水和二氧化碳。这给液态地膜的出现提供了理论和现实基础。

可降解液态地膜(也称液膜)是一种乳状悬浮液，兑水喷施在土壤表层形成一层胶状薄膜，使土壤颗粒联结起来，起到地膜的作用。液态地膜具有强烈的粘结作用，能使土壤颗粒形成较为理想的团聚体，同时将土壤表面黏结成一个封闭体，阻止土壤水分的蒸发，但可以使雨水、农药、营养物质等充分渗入，该物质经过田间低温氧化和微生物的作用，喷施40-60d自然降解，腐化分解为腐植酸类(有机肥)，可在较短时间里改善土壤团粒结构。再者，液态地膜喷施于地表后，所形成的多分子层化学保护膜能固结表土。因此，能有效地保护土壤、防止土壤沙化，在提高地温、节水保墒、改善土壤物理性状、促进作物优质高产等方面效果显著。

但是，可降解液态地膜虽然容易溶解，但运输、贮存不便。液态地膜需要特定的贮存桶，占用空间大，而且由于我国北方半干旱地区冬季气温低，使液态冻结，早春播种期难以融化，影响农时和液态地膜的应用效果。因而，可降解液态地膜的生产变为可降解粉剂地膜生产。可降解粉剂地膜的运输和贮存非常方便，但充分溶解成为问题。人工搅拌难以完全溶解而在喷洒时堵塞喷头，而且作业效率极低。需要研制既能够充分溶解又能大大提高作业效率的搅拌装置成为可降解液态地膜应用的必然要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种快速、高效，能够完全溶解的搅拌装置及方法，可广泛应用于可降解地膜粉剂在水中的均匀快速溶解，为田间应用提供了良好的基础。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

包括能够盛水的容器(1)、筛网过滤器(2)、出液管(3)和自吸泵(4)，筛网过滤器(2)为折弯结构，筛网过滤器(2)和出液管(3)的一端分别置于容器中，筛网过滤器(2)的另一端与自吸泵(4)通过软管(5)相连接，出液管(3)的另一端与自吸泵(4)连接。

所述筛网过滤器(2)由锥形带网喷头(6)与进液管(7)焊接而成；筛网过滤器(2)的折弯部位置于容器口，锥形带网喷头(6)竖直挂在容器(1)内，锥形带网喷头(6)下端的带孔网状圆形铁皮(8)位于容器(1)底面和水面之间，带孔网状圆形铁皮(8)距离容器(1)底部留有空隙。

所述筛网过滤器(2)的进液管(7)的水平端位于容器(1)外部，进液管(7)与自吸泵(4)的一管口之间用软管(5)相连接并用半圆形钢丝卡卡住，软管(5)的口径分别与进液管(7)管口和自吸泵(4)管口口径相啮合。

所述出液管(3)，一端置于容器(1)内水面以下位置，一端与自吸泵(4)的另一管口连接并用半圆形钢丝卡卡住，出液管(3)的口径与自吸泵(4)另一管口口径相啮合。

所述自吸泵(4)置于拖拉机机头部位，以2条三角带连接。

所述进液管(7)是将两段钢管的管口焊接而成的弯管。

所述锥形带网喷头(6)为空锥体状，空椎体的下底端与带孔网状圆形铁皮(8)焊接而成。

所述锥形带网喷头(6)的材质为白钢或铁皮。

所述软管(5)和出液管(3)为内置钢丝的塑料输水软管。

一种可降解粉剂地膜的搅拌方法，包括以下步骤：

将可降解地膜粉剂与自来水倒入容器(1)中；

启动拖拉机动力带动自吸泵(4)，借助通过锥形带网喷头(6)形成水柱搅拌，快速溶解为均匀的可降解液态地膜；

循环搅拌容器(1)中可降解地膜粉剂与水的混合溶液8-10分钟，静置20分钟，直至表面粉末泡溶解，并且转动的溶液停止下来；

溶解后的可降解液态地膜，利用2-3层细纱布，过滤到贮存容器中，旋紧容器盖，存放于阴凉处备用。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.此设备的生产成本低：牵引动力拖拉机机头用农户自有的14马力或16马力的四轮拖拉即可，只是在其前部焊接一个可放置一个2寸自吸水泵的钢架。搅拌容器、贮存容器、带钢丝塑料软管、自吸水泵、制作锥形带网喷头铁皮购置费等每套费用在800元以内，生产此设备所需人工1个/套，按每个人工150元计算，此设备的总生产成本共计在1000元/套以内。

2.搅拌作业质量好：通过搅拌后的可降解液态地膜溶液，按农业生产中应用要求的目筛网过滤，滤出沉积物不超过原可降解粉剂地膜量的1％，而人工搅拌方法则滤出沉积物在40％以上。

3.搅拌作业效率高：利用此装置搅拌，包括加水、加粉剂地膜、循环搅拌、输出、过滤、注入贮存容器等工序在内，2个人配合作业，搅拌效率可达50-75kg/小时，相当于25-37.5kg/小时·人工，而人工搅拌作业效率则为2-3kg/小时·人工。

4.此设搅拌备及方法操作简便、作业效率高、作业质量好，大大节省体力和劳工，节本效益显著，能够实现对可降解粉剂地膜的充分利用，易于推广应用。

附图说明

图1是本发明的可降解粉剂地膜的搅拌装置简图。

图2是本发明的带孔网状圆形铁皮示意图。

图3是本发明的等腰梯形铁皮示意图。

图4是本发明的直角钢管示意图。

图5是本发明的筛网过滤器示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明：

1.准备了一台2寸自吸泵，管口直径为2寸、5m长的塑料钢丝输水软管2段，动力为14马力的小四轮拖拉机机头1台，铁片和铁丝若干。

2.准备了厚度为2mm、内径6cm、长度分别为50cm和30cm的钢管各1段；厚度为2mm、面积为50cm×50cm和15cm×15cm的铁皮各1块。

3.将面积为15cm×15cm的方形铁皮切掉周边后为1个半径为7.5cm的圆形铁皮，在圆形铁皮中心半径6cm范围内按照小孔直径2mm、小孔密度0.4个/cm2均匀打孔成带孔网状圆形铁皮(图2)。

4.将面积为50cm×50cm的铁皮切掉左右两角后呈等腰梯形状(图3)，梯形上底长20cm、下底长50cm。将梯形铁皮沿腰对卷，两腰边2cm处重叠，并将重叠部分紧密焊接。原等腰梯形铁皮呈无顶内空锥体状，成为椎体上底内径为5.7cm、下底内径为15.3cm。

5.将厚度2mm、内径6cm、长分别为50cm和30cm的钢管管口焊接，使两段钢管连接为直角弯管(图4)。

6.将铁皮椎体内径为15.3cm下底端与带孔网状圆形铁皮边缘焊接，不留空隙。将弯管30cm段开口端与铁皮椎体内径为5.7cm的上底口焊接，不留空隙。即为带有锥形带网喷头的筛网过滤器(图5)。

7.将制备好的筛网过滤器钢管进液口与一条塑料钢丝输水软管连接，另一条塑料钢丝输水软管的一端管口置于搅拌容器中(图1)。

8.将两条塑料钢丝输水软管在搅拌容器外的两个管口，分别与2寸自吸泵的两个管口紧密连接。

9.准备一个容积为600升、高度为1.5m的塑料容器，向容器中注入300升自来水，按水与可降解粉剂地膜重量比例为6∶1加入50kg粉剂地膜于容器中，与容器中的自来水混合。

10.将锥形带网喷头放于搅拌容器中低于水面以下，将连接于2寸自吸泵管口的塑料钢丝输水软管另一端放置于搅拌容器低部。

11.将2寸自吸泵安置于14马力的四轮拖拉机机头部位，以2条三角带连接作为牵引动力。

12.启动拖拉机动力，使搅拌容器中的可降解粉剂地膜与水的混合液，自从搅拌容器底部的2寸钢丝输水管吸入，经过2寸自吸泵，然后输送到锥形带网喷头，再经过网状喷头形成细水柱到搅拌容器中，如此循环搅拌可降解粉剂地膜与水的混合溶液8-10分钟后，静置搅拌均匀的可降解液态地膜溶液10-20分钟。

13.将静置后的可降解液态地膜溶液，利用2-3层细纱布，过滤到贮存容器中，旋紧贮存容器盖口，放置于通风阴凉处备用。

Claims (10)

1.一种可降解粉剂地膜的搅拌装置，其特征在于：

包括能够盛水的容器(1)、筛网过滤器(2)、出液管(3)和自吸泵(4)，筛网过滤器(2)为折弯结构，筛网过滤器(2)和出液管(3)的一端分别置于容器中，筛网过滤器(2)的另一端与自吸泵(4)通过软管(5)相连接，出液管(3)的另一端与自吸泵(4)连接。

2.根据权利要求1所述的一种可降解粉剂地膜的搅拌装置，其特征在于：

所述筛网过滤器(2)由锥形带网喷头(6)与进液管(7)焊接而成；筛网过滤器(2)的折弯部位置于容器口，锥形带网喷头(6)竖直挂在容器(1)内，锥形带网喷头(6)下端的带孔网状圆形铁皮(8)位于容器(1)底面和水面之间，带孔网状圆形铁皮(8)距离容器(1)底部留有空隙。

3.根据权利要求1所述的一种可降解粉剂地膜的搅拌装置，其特征在于：

所述筛网过滤器(2)的进液管(7)的水平端位于容器(1)外部，进液管(7)与自吸泵(4)的一管口之间用软管(5)相连接并用半圆形钢丝卡卡住，软管(5)的口径分别与进液管(7)管口和自吸泵(4)管口口径相啮合。

4.根据权利要求1所述的一种可降解粉剂地膜的搅拌装置，其特征在于：

所述出液管(3)，一端置于容器(1)内水面以下位置，一端与自吸泵(4)的另一管口连接并用半圆形钢丝卡卡住，出液管(3)的口径与自吸泵(4)另一管口口径相啮合。

5.根据权利要求1所述的一种可降解粉剂地膜的搅拌装置，其特征在于：

所述自吸泵(4)置于拖拉机机头部位，以2条三角带连接。

6.根据权利要求2所述的一种可降解粉剂地膜的搅拌装置，其特征在于：

所述进液管(7)是将两段钢管的管口焊接而成的弯管。

7.根据权利要求2所述的一种可降解粉剂地膜的搅拌装置，其特征在于：

所述锥形带网喷头(6)为空锥体状，空椎体的下底端与带孔网状圆形铁皮(8)焊接而成。

8.根据权利要求2或7所述的一种可降解粉剂地膜的搅拌装置，其特征在于：

所述锥形带网喷头(6)的材质为白钢或铁皮。

9.根据权利要求1所述的一种可降解粉剂地膜的搅拌装置，其特征在于：

所述软管(5)和出液管(3)为内置钢丝的塑料输水软管。

10.一种可降解粉剂地膜的搅拌方法，其特征在于包括以下步骤：

将可降解地膜粉剂与自来水倒入容器(1)中；

启动拖拉机动力带动自吸泵(4)，借助通过锥形带网喷头(6)形成水柱搅拌，快速溶解为均匀的可降解液态地膜；

循环搅拌容器(1)中可降解地膜粉剂与水的混合溶液8-10分钟，静置20分钟，直至表面粉末泡溶解，并且转动的溶液停止下来；

溶解后的可降解液态地膜，利用2-3层细纱布，过滤到贮存容器中，旋紧容器盖，存放于阴凉处备用。

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