一种果树灌溉专用地下灌水器的制作方法

1.本发明涉及果木灌溉技术领域，具体为一种果树灌溉专用地下灌水器。


背景技术：

2.果树水肥一体化灌溉技术以全面推广使用，目前采用的均为地面铺设滴灌管或者滴灌带，通过管道上设置的滴头将水肥送入土壤，这种灌溉方式会导致果树的毛细根从幼树到成品树只能扎根在土壤中10到25cm深度，因为水肥在到达更深土壤之前就已经被植物吸收，这种根系太浅的情况会影响果树产果品质和产量，当外部气温剧烈变化时甚至会危及到果树生命。基于上述诸多问题开发了地下灌溉技术，将滴头延伸至土壤中，但土壤中的滴头会出现虹吸堵塞、植物毛细根堵塞出水孔等现象导致不能正常灌溉，因此我们提出了一种通体渗透并可释放驱根离子的地下灌溉用灌水器。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种果树灌溉专用地下灌水器，采用氧化铜粉的工程塑料烧结而成，整体具有通孔，可以有效解决背景技术中的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种果树灌溉专用地下灌水器，包括一体成型的主体和滴头，所述滴头设置在主体下方，所述主体呈柱形结构，且中心位置设置有进水管，所述滴头呈尖端朝下的锥形结构，所述进水管贯通到滴头的底部，且滴头底部并不贯通，所述主体和滴头上设置有直径2-15μm的通孔，通孔连通外界与进水管，所述进水管与地面管道通过玻璃钢管与地面柔性管道连接；
5.所述果树灌溉专用地下灌水器，按重量比计，由以下原料组成：纳米氧化铜粉10-30份、工程塑料粉末80-120份和粘合剂1-3份；
6.所述果树灌溉专用地下灌水器的制备方法，包括以下步骤：
7.s1、将纳米氧化铜粉、工程塑料粉末和粘合剂混合均匀，将混合物注入模具，压制成胚体；
8.s2、通过单轴压缩将胚体再致密化，提升坯体密度10％-40％；
9.s3、烧结步骤s2得到的坯体，当烧结温度为260-380℃、保温时间为40-140min、升温速率为50-80℃/h时，自然冷却后得到果树灌溉专用地下灌水器成品。
10.进一步的，所述主体为圆柱体，所述滴头为圆锥体，圆柱体配合圆锥体使其结构更稳定，且埋入地下时空间更小，与土壤接触面积更大。
11.进一步的，所述主体和滴头上设置有直径5-10μm的通孔，可以保证水量，满足果树对水分的需求。
12.进一步的，所述工程塑料为聚乙烯或聚丙烯。
13.进一步的，所述进水管为直径一致的圆管，圆管的边缘接触面积最大，覆盖面积最大。
14.进一步的，所述进水管为直径从上到下逐渐变小的圆管，进水管从上到下水量和
压力都在变小，直径变小可以提升水压，保证底部位置的灌溉需求。
15.进一步的，所述进水管为圆管且内壁从上到下设置多级环形凸台，直径逐级变小，直径变小可以提升水压，保证底部位置的灌溉需求。
16.进一步的，所述果树灌溉专用地下灌水器，按重量比计，由以下原料组成：纳米氧化铜粉20份、工程塑料粉末100份和粘合剂2份。
17.进一步的，所述果树灌溉专用地下灌水器的制备方法，包括以下步骤：
18.s1、将纳米氧化铜粉、工程塑料粉末和粘合剂混合均匀，将混合物注入第一模具，压制成胚体；
19.s2、使该坯体在第二模具中通过单轴压缩将胚体再致密化，提升坯体密度20％-30％；
20.s3、烧结步骤s2得到的坯体，当烧结温度为280-320℃、保温时间为80-100min、升温速率为50-80℃/h时，自然冷却后得到果树灌溉专用地下灌水器成品。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本果树灌溉专用地下灌水器，具有以下好处：
22.1、将有驱根性的氧化铜掺入工程塑料制成胚体，再烧结而成，当水经过通孔时，会有氧化铜离子溶入水中，导致植物毛细根不会缠绕或进入灌水器，灌水器可以长期使用。
23.2、灌水器全身有通孔，水分通体渗透出来，灌溉非常均匀，而且水肥可以到达很深的地方，有利于果树的根系深入，提升了成果的质量。
24.3、灌水器可长期置于土壤中，地面部分采用玻璃钢细管连接不易老化，并可根据果树的不同生长期调整灌水器插入土壤的深度，过水流量可达10l/h。
附图说明
25.图1为本发明的结构示意图；
26.图2为本发明的内部剖视图；
27.图3为本发明的一个实施例的内部剖视图；
28.图4为本发明的另一个实施例的内部剖视图。
29.图中：1主体、2滴头、3进水管。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他
性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
33.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
34.请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：
35.一种果树灌溉专用地下灌水器，包括一体成型的主体1和滴头2，滴头2设置在主体1下方，主体1呈柱形结构，且中心位置设置有进水管3，滴头2呈尖端朝下的锥形结构，进水管3贯通到滴头2的底部，且滴头2底部并不贯通，主体1和滴头2上设置有直径2-15μm的通孔，通孔连通外界与进水管3，进水管3与地面管道通过玻璃钢管与地面柔性管道连接。
36.果树灌溉专用地下灌水器，按重量比计，由以下原料组成：纳米氧化铜粉10-30份、工程塑料粉末80-120份和粘合剂1-3份；其中，工程塑料为聚乙烯或聚丙烯；利用铜离子的驱根特性，将铜离子溶于水中，避免了植物的细跟缠绕灌水器或者从灌水器的通孔伸出。
37.果树灌溉专用地下灌水器的制备方法，包括以下步骤：
38.s1、将纳米氧化铜粉、工程塑料粉末和粘合剂混合均匀，将混合物注入模具，压制成胚体，先用做好的模具形成初胚；
39.s2、通过单轴压缩技术将胚体再致密化，再次压实，提升坯体密度10％-40％；
40.s3、烧结步骤s2得到的坯体，当烧结温度为260-380℃、保温时间为40-140min、升温速率为50-80℃/h时，自然冷却后得到遍体通孔的果树灌溉专用地下灌水器成品。
41.烧结温度过低，坯料表面区域的熔融曲线上出现低温和高温双重熔融峰且结晶度较高，此时坯料烧结程度不足，烧结温度过高或者保温时间过长，坯料表面区域的数均分子量显著降低，此时坯料过度烧结。升温速率过高，在熔融曲线上出现高温熔融峰且结晶度较高，此时坯料内部区域烧结程度不足。烧结程度的过低或过高，均会导致坯料结晶度和数均分子量的异常变化，造成坯料拉伸性能下降。经过多次实验验证，当当烧结温度为260-380℃、保温时间为40-140min、升温速率为50-80℃/h时，坯料的结晶度和数均分子量降低率保持在较低水平，此时坯料烧结程度较理想。而这个温度对氧化铜粉末几乎没有造成影响，因为氧化铜的熔点远高于这个温度，氧化铜粉不会被熔融状态的工程塑料包裹住，所有冷却后各个缝隙里都有铜。
42.作为一个实施例，主体1为圆柱体，滴头2为圆锥体，圆柱体配合圆锥体使其结构更稳定，且埋入地下时空间更小，与土壤接触面积更大。
43.作为一个实施例，主体1和滴头2上设置有直径5-10μm的通孔，可以保证水量，满足果树对水分的需求。
44.作为一个实施例，进水管3为直径一致的圆管，圆管的边缘接触面积最大，覆盖面积最大。
45.作为一个实施例，进水管3为直径从上到下逐渐变小的圆管，进水管3从上到下水量和压力都在变小，直径变小可以提升水压，保证底部位置的灌溉需求。
46.作为一个实施例，进水管3为圆管且内壁从上到下设置多级环形凸台，直径逐级变小，直径变小可以提升水压，保证底部位置的灌溉需求。
47.作为一个实施例，果树灌溉专用地下灌水器，按重量比计，由以下原料组成：纳米
氧化铜粉20份、工程塑料粉末100份和粘合剂2份。
48.作为一个实施例，果树灌溉专用地下灌水器的制备方法，包括以下步骤：
49.s1、将纳米氧化铜粉、工程塑料粉末和粘合剂混合均匀，将混合物注入第一模具，压制成胚体；
50.s2、使该坯体在第二模具中通过单轴压缩将胚体再致密化，提升坯体密度20％-30％；
51.s3、烧结步骤s2得到的坯体，当烧结温度为280-320℃、保温时间为80-100min、升温速率为50-80℃/h时，自然冷却后得到果树灌溉专用地下灌水器成品。
52.在使用时：将灌水器的进水管3与地面管道通过玻璃钢管与地面柔性管道连接，水从进水管3进入，通过主体1和滴头2上设置的通孔进入土壤，完成灌溉工作。水流经进水管3和通孔时，会有部分氧化铜离子溶于水中，因为氧化铜具有驱根性，植物毛细根不会缠绕或进入灌水器，灌水器可以在地下长期使用。
53.需要注意的是：本发明中是将烧结多孔材料的技术改进用以烧结工程塑料，最终形成的通孔可以通过烧结温度、升温曲线等外部条件的改进而改变大小，属于现有技术的改进技术。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。