单翼迷宫式滴灌带抗热氧老化性能的影响研究

何晓瑾

摘要：滴灌是压力灌溉中的一种，非常适用于精细种植，它拥有其他灌溉方式无法比拟的优点，滴灌技术是当今世界上公认的最为节水高效的灌溉技术之一，其发展日益迅速并且前景愈发广阔。滴灌带作为滴灌技术产品中的一类，主要有单翼迷宫式滴灌带和内镶式滴灌带2种。其中，单翼迷宫式滴灌带（以下简称为滴灌带）的生产工艺相对简单、成本低廉。滴灌带生产热合温度过高、压轮压力过大，采用再生料生产及使用中使用不当是造成滴灌带热合压痕边缘开裂的主要原因。

关键词：单翼迷宫式；滴灌带；不合格项目；原因

前言：单翼迷宫式滴灌带具有一定优越性。滴灌技术比喷灌技术有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效，所以被广泛地推广和应用。由于需求的增加，生产滴灌带的企业也不断增多。由于生产工艺不同，使用的原料和配方不同，这些情况都会影响到滴灌带质量。

1.单翼迷宫式滴灌带的基本情况分析

1.1生产流程

单螺杆可以挤出吹塑，使用真空法迷宫才会成型。在生产过程中将热塑性树脂聚乙烯和辅料加热，使其到达工艺温度时，经过螺杆挤出以后吹塑，然后在成型轮上使用抽真空法，成型后经过冷却就可以得到成品。

1.2生产用料和配方

大部分滴灌带厂在生产时，都使用回收料和新料混合料加工。回收料主要有两种。一种是，将使用过的滴灌带粉碎清洗以后，制造成塑料颗粒。另一种，是回收料也就是市场上的其它原料，回收以后造成的塑料颗粒，使用这种料时要分清是高密度聚乙烯，还是低密度聚乙烯，或者是线性低密度聚乙烯，然后一定比例调配使用，不可掺加PVC和PP原料。

2.异常事故和处理

2.1迷宫吸死

原因：膜泡温度偏高；压力轮温度偏高；真空区偏后；真空度偏大；真空不稳，跳动大等。相应的处理措施：降低机头温度；降低温度、加大水流量；调整真空区角度；减小真空度；调真空。

2.2杂质

原因：原料中掺有杂质；过滤网击穿；机台加温时间过长物料分解；物料塑化不充分等。相应的处理措施：更换原料；更换过滤网；清洗机头；适当升高机身温度。

2．3造型很差

原因：真空过小或没有真空；成型轮或压力轮过热；成型轮真空孔堵塞；膜泡温度太高；牵引机转速过快；真空不稳；真空区角度不合适；迷宫处壁厚过薄等。相应的处理措施：检查真空系统，调整真空度；加大成型轮或压力轮冷却水；清洁真空孔；适当降低机身和机头温度；降低牵引速度；调整真空区角度；将迷宫处壁厚增加到适当的壁厚。

2.4承压不够

原因：压力轮与成型轮的间隙调整不均匀；原料配比不合适；管壁薄；迷宫黏合处压痕深；带面有划料线等。相应的处理措施：调成型轮与压力轮之间的间隙，调整原料配比，提高螺杆转速和适当增加壁厚；调整真空区角度；清模口。

2.5黏合不好

原因：管壁薄；料温低；成型轮装配不好；成型轮与压力轮的间隙调整不好；间隙大小不均匀；压力轮和成型轮的温度低，物料冷却快而未粘好。相应的处理措施：提高螺杆转速；适当提高机身和机头温度；重新装配成型轮；重新调成型轮与压力轮之间的间隙；减少压力轮和成形轮的进水量。

3.分析开裂原因

3.1热合温度过高

滴灌带的热合成型主要是通过成型轮和压力轮来完成的，滴灌带从模口挤出到成型轮热合距离很短，模头区域温度高达230℃，滴灌带在成型轮上保持着较高的温度完成热合，而不断累积的高热量会使成型轮和压力轮温度升至非常高而反过来作用于滴灌带。我们知道聚合物材料的性能与温度变化较大，分子链结构的变化在高温断裂和材料降解即热老化，所以在生产工艺中对对成型轮和压力轮通过调整冷却水系统完成对两轮的降温，一般要将两轮温度降至（50～60）℃范围内，在大量连续生产的过程中，操作工有时忽略了监测成型轮和压力轮的监控，冷却水循环慢两轮温度得不到有效的降低，使滴灌带仍处在非常高的温度的两轮下热合，虽然滴灌带热合成型但热合部位已有所老化为日后留下了隐患。

3.2压轮压力过大

在成型工艺压轮的压力是通过杠杆的作用来调整的，压轮压力过小带子迷宫侧不易粘合牢固，使用时容易漏水，压力过大时虽然粘合牢固但同时带子压痕边沿却受到过大的剪切力，剪切力对材料最具危害，这个破坏一般肉眼很难发现，只有对分子结构进行观察时可发现分子链断裂严重，此时材料已丧失了原有的强度，在一定的张力作用下即在此破裂，在实际生产中有时就可发现刚下线的带子在压痕边沿有裂纹，试压时就从裂纹处开裂，所以用再生料生产时更要注意压轮压力决不能调整太大。

3.3采用再生料生产

由于近年来聚乙烯原料的持续涨价，其游产品利润空间不断缩小，为了降低成本许多滴灌带生产企业就完全或大部分掺加再生料生产。再生料就是把上一年使用过的滴灌带经过回收、清洗、粉碎、加热熔融、挤出等工序再造成颗粒原料。我们知道高分子材料随时间的增加老化性能会不断下降，用再生料制作的制品由于其分子结构经过多次聚合有些分子链断裂、有些处于不饱和链接而链接不牢，导致其性能大打折扣。我们做了大量的较长时间的一些比对试验，在经过一个作物生长周期后从大田采集的试样拉伸强度只能达到原来强度的43％左右，说明性能指标大大下降老化非常严重，所以用已严重老化的再生料原料生产的滴灌带其质量是可以想像的，在大田里是难以经受像新疆这样的作物生长环境——光照时间超长的暴晒、高强的紫外线及盐碱地带来的化学作用，滴灌带的开裂漏水就是意料之中了。

3.4其他原因

除了以上制造工艺方面的原因外，滴灌带在灌溉中的使用不当，注水压力过高也是造成破裂的原因之一。我们知道滴灌带的最大优点就是节水，特别适合在缺水地区使用，在新疆大部分地区灌溉费用是按浇水时间来计算的。时间长费用就高，时间短费用就低，为了能在有效的时间内多浇一些水，有些农民就开大泵水的压力，以使水流的更快一些，更多一些。滴灌带在农田的使用压力一般在0．8～1．2MPa之内。如超过这个压力滴灌带就有破裂爆带的可能，而据我们现场实际勘查许多农民将注水压力开到2．0MPa以上，所以加大对滴灌带的使用宣传，让使用者能够更好的掌握使用方法具有非常重要的意义。

4.检验要点

4.1流量均匀性试验检验要点

随机抽取5段滴灌带，确保每个上面有5个滴水孔，连接到滴灌带流量性能综合试验台开始试验，实验结束时记录滴水孔的出水量。然后根据平均流量、额定流量、流量标准偏差计算出滴水孔流量的变异系数CV和平均流量相对于额定流量的偏差率C

4.2耐拉拔性能检验要点

随机抽取3段长度至少250mm的滴灌带，确保每段上都有1个滴水孔，而且这个滴水孔要在中间位置，然后各做两条横向标线，两端间距为150mm，但是要保证滴水孔处于中间。在具体实验过程中，应当根据公称壁厚来施加相应的载荷。根据公称壁厚规格，使用滴灌带拉力试验机选择对应载荷拉力，保持15min后卸载，观察并记录试样是否有损坏现象，然后室温放置（30±1）min后对标线进行测量距离。如果放置时间过长，就会影响到伸缩率，从而导致检验结果不准确。

4.3抗泥沙堵塞性能检验要点

在进行滴灌带抗泥沙堵塞性能检验时，必须使用通过筛孔125μm、100μm、75μm标准筛分别按质量分数30%、60%、10%配成的泥沙，将泥沙烘干以后，1L水中兑1.50g泥沙，以这个比例混合，然后使用滴灌带流量性能综合试验台将其搅拌成浑水，排尽空气后逐渐（约20s）加压至额定压力，保持滴水4h后停止加压，停止4h再重新加压至额定工作压力，保持滴水1h后停止。需要注意的是试验中，要保持浑水罐的搅拌机始终运行。观察试样每个滴水孔有无不滴水的情况。

5.结束语：

综上所述，单翼迷宫式滴灌带是由聚烯烃为主要原料，经过挤出、吹塑、真空热合成型、分割、冷却、卷绕制作成的一种软管带，每间隔一定距离有一个滴水孔，使用周期为一个作物生育期。应当从原料、工艺、设备、人员这几个方面入手，在控制生产成本的同时提升生产质量，确保滴灌带在农业生产中能够发挥最大作用。因此，检验中要认真核对每个数据，才能确保检验数据的准确性。

参考文献：

[1]卢洪源：单翼迷宫式滴灌带不合格项目的原因分析及检验注意事项[J].中国计量,2020.01：76-77.

[2]侯智德：单翼迷宫式滴管带不合格项目分析及检测注意事项[J].计量与测试技术，2021.04：11-13.

[3]陈艳琴：单翼迷宫式滴灌带质量不合格的原因及预防措施[J].计量与测试技术，2020.03：71-72.

[4]陈林、高本虎、田小红等：塑料节水灌溉器材 第1部分：单翼迷宫式滴灌带，GB/T19812.1-2017，中国标准出版社，2017.11