内镶式滴灌带产品中的滴头需专门制造,其生产的全部过程需要滴头筛选系统、滴头注塑机、薄膜高效挤出机、激光打孔机、滴头送入粘接系统、收卷机等系列成套设备,加工精度要求高。滴头筛选和定向输送装置为内镶式滴灌带生产的关键技术,该装置的结构设计较为复杂,通常由一个或是两个离心式选片器输送轨道和定量输送装置以及插入导杆等组成。
内镶挤出成形滴灌带(内镶式滴灌带),是由微型迷宫流道的片状注塑滴头经过挤压嵌合而在薄膜管带的内壁成形的滴灌带。这种滴灌带流道长度短且截面积小,滴头内流场的紊流特征明显,流态指数一般在0.5左右,流量均匀度相当较好,但是对于水质要求也较高。以色列的耐特菲姆(Netafim)公司于1989年至1994年推出了Ty phoo n,Streamline等内镶式滴灌带产品,以色列普拉斯托(PLAS TRO)和南安(Naandan)公司也生产了许多具有各自特色的产品。
我国在1974年接受墨西哥政府赠送的滴灌器材,并在1993年引进以色列耐特菲姆公司的滴灌器材生产线,进行了了引进、吸收、仿制及自主研发的发展历史。我国如今已有百余家企业、公司、科研院所及高等院校进行微灌设备产品的研制开发与生产经营,再加上国外微灌企业的合资制造、代理营销所生产的微灌设备产品,形成了国产产品为主、外资产品为辅的市场格局。滴灌带因其可铺设长度长且生产所带来的成本低,在我国尤其是较为缺水的西部地区得到了广泛应用。但我国现在的的滴灌带生产线大部分是直接从国外引进的,或在国外生产线的基础上加以吸收和改造,如何开发拥有自主知识产权的适合我国的滴灌带生产线,在提高滴灌带产品质量的基础上逐步降低成本,就需要进一步分析国内外滴灌带生产线技术的发展与演变。
[摘要]随着近年来科技的发展,农业技术也得到了巨大的进步,尤其是灌溉技术的发展对农业的发展做出来巨大贡献。本文对滴灌带的诞生、发展,生产线的关键技术及其生产现状与改进等方面做介绍。并对滴灌带生产线技术未来在我国的发展前途做多元化的分析。以促进我国能够研发更多具有自主知识产权的滴灌带生产线技术。
滴灌带在滴灌系统中的使用量很大。例如,按1 m间距来铺设的线多m的滴灌带。因此,滴灌带的成本在很大程度上影响并制约着整个滴灌系统的投资和成本。滴灌带最早出现在20世纪80年代中后期,一般是厚度为0.2~0.6 mm的扁平空心塑料带,充水时胀满整个管形,泄水时则为带状,运输时可以卷在滚筒上,不仅运输方便,在田地布置也很方便。滴灌带主要运用热封、挤出或复合工艺成形加工。
内镶式滴灌带的抗堵塞性能较强且常规使用的寿命长,但滴头的筛选与送入粘接系统的工艺较为复杂,因而生产所带来的成本较高。而边缝式滴灌带不仅成形工艺简单,制造成本也低,但综合性能相对较差。20世纪90年代,结合了内镶平滴头和边缝式滴灌带的优点的内镶贴条式滴灌带应运而生。贴条式滴灌带是无接缝成形,正常的情况下不会产生损伤,而且流道入口处设置很多过滤孔,故其抗堵塞性能也很好。内贴条虽然也需要制造高精度的模具,但其连续贴条的方式比内镶滴头要简单的多。美国托罗(To ro)公司、澳大利亚T -TAPE公司等均有类似产品投放市场。
热压成形滴灌带主要以美国生产的产品为代表,由薄膜热封或是粘贴成管,在内外膜相叠处、两内膜侧向相叠进行热封。压花所形成的迷宫状流道要分别与膜的两面接触,流道进口与其内管相通,出水口则要与外界相通。早期设计流道是用粘结剂将细单丝钓鱼线与相叠处相粘接,这就必须要准确控制流道的尺寸和位置,使滴灌带的流量尽可能一致,此外相叠处表面的静电也易导致重叠边缘于流道的空隙位置相粘而造成流道堵塞,使滴灌带无法正常工作。罗伯特在1986年时曾提出一种在塑料膜的一边提前形成沟槽加工流道的方法,有效地解决了这一问题。
薄膜由挤出机拉管工艺形成,然后再将条状带水道贴条复合于薄膜带内,贴条上的花纹在复合后依然有多个入水口与迷宫状水道,然后,在薄膜外用激光切割出水口。在制作滴灌带过程中必须做到贴片与薄膜管自动粘接,定径方式时可采用内定径的方式。另外,制作滴头贴片能够使用压制成形法。滴头载体的设计的基本要求精度高,因为滴头在滴头载体上雕刻的深浅变化会直接对滴灌带流量的变化产生重要影响。
边缝式滴灌带因其铺设长度较长并且生产所带来的成本较低而得到普遍应用,尤其是新疆等地将其与地膜栽培技术相结合,为干旱缺水地区发展节水灌溉技术开辟了道路。这类滴灌带今后估计还会保持较为庞大大的市场需求,但相应的必须提升产品质量,否则会受到其它滴灌带的冲击甚至是替代。随国民经济发展的发展,产品的质量已慢慢成为用户选择的主要标准。内镶滴头式滴灌带与内镶贴片式滴灌带,虽然其滴头和贴片都需要专门制造专用模具进行生产,其成本不可能比边缝式滴灌带更低,但这两者的迷宫流道制造精度较高,出水均匀性也更好,性能上具有很大的优势,因此这种滴灌带应是未来最具潜力的一种滴灌产品。
此方法的优点是可连续ห้องสมุดไป่ตู้工成形,缺点有三个,一是是滴灌带的成形设备的精度要求很高,设备造价高则使得滴灌带的生产所带来的成本也高;二是薄壁塑料管是通过挤出机挤出的,滴灌带的直径和壁厚难以调控,经常会出现二者尺寸偏差过大的缺陷;三是真空吸塑迷宫流道造成迷宫流道的局部经拉伸变形而变薄,强度下降引起破裂漏水。
如今边缝式滴灌带的主要加工方法是:通过挤出机来挤出薄壁的塑料管,再将薄壁管压扁,在冷却以前通过成形轮将塑料管压合成迷宫流道的形式,同时利用真空吸塑的方式来吸出迷宫流道。生产边缝式滴灌带的关键是迷宫流道的真空吸塑成形。通常用的成形装置是滚压成形轮,上面设置的有迷宫流道的成形沟槽,沟槽上均匀分布着联通抽真空通道的小孔,真空通道则和真空泵连接。