[发明专利]一种应用于负压渗水器的聚乙烯醇缩甲醛

说明书

技术领域

本发明涉及负压灌溉技术，特别涉及一种应用于负压渗水器的聚乙烯醇缩甲醛(PVFM，Polyvinyl formal)。

背景技术

负压灌溉是一种应用于农业灌溉的新型节水灌溉方式，大量研究表明，负压灌溉可以增加作物产量并提高水分利用效率。在负压灌溉中，通过将负压渗水器与预装一定容量负压灌溉水的灌水器相连，并将该负压渗水器埋入土壤，使之与土壤紧密接触，利用作物耗水后产生的土壤吸力来实现对作物的灌溉，使得对作物的灌溉可以在负压情况下进行，从而避免灌溉水的浪费。由于负压渗水器的负压可根据作物不同生长阶段的需水特性以及土壤张力特性进行调节，可以实现作物对水分的连续自动获取，满足作物整个生育期水分供给，因而，负压灌溉技术在我国得到了逐步推广和应用。

目前，负压渗水器主要采用有机陶瓷制作成带有孔隙的陶瓷管布设在田间，但由于陶瓷管渗水器的有机陶瓷为脆性材料，韧性较差，在运输过程和安装过程中特别易碎，而且不同厂家、不同批次的产品之间性能差异较大，不利于标准化设计，而且由于性能的限制，每个陶瓷灌水器的长度有限，如果运用到田间，必须通过软管将它们一节一节地连接起来，工作量较大，实现负压灌溉的成本较高，不适宜在田间大面积推广，进而影响了负压灌溉技术的推广和应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种应用于负压渗水器的聚乙烯醇缩甲醛，降低负压灌溉成本。

为达到上述目的，本发明提供了一种应用于负压渗水器的聚乙烯醇缩甲醛，包括：平均分子量在1700～1800的聚乙烯醇、浓度为37％～40％的甲醛以及浓度为36％～38％的盐酸，其中，

所述聚乙烯醇(质量，单位克)、蒸馏水(体积，单位毫升)、甲醛(体积，单位毫升)的配比为1∶6.25～8.75∶0.5～1；

在聚乙烯醇中加入蒸馏水，95℃以上水浴加热溶解聚乙烯醇，在完全溶解至透明糊状后，冷却降温至55℃，加入催化剂盐酸，采用机械发泡法，在预先设置的转速阈值下搅拌预先设置的第一时间阈值后，加入甲醛，继续搅拌预先设置的第二时间阈值后，倒入模具，并将模具置于55℃烘箱中固化预先设置的第三时间阈值后，取出模具中固化的产品，置于碱液中浸泡以中和多余的催化剂盐酸以及甲醛，得到聚乙烯醇缩甲醛，并利用得到的所述聚乙烯醇缩甲醛制作所述负压渗水器。

较佳地，所述转速阈值为1500r/min，第一时间阈值为5min，第二时间阈值为5min，第三时间阈值为10h。

较佳地，所述聚乙烯醇、蒸馏水、甲醛的配比为1∶7.5∶0.75。

较佳地，所述负压渗水器壁厚10mm，内径10mm，长度为150mm。

较佳地，所述聚乙烯醇缩甲醛的表观密度为0.142g.cm^-3，吸水倍率为5.84，发泡点为65.3kPa，在-5kPa下对土壤供水速率为1.83×10^-3L/min，在-10kPa下对土壤供水速率为2.29×10^-4L/min，平均孔径为0.84μm。

较佳地，所述聚乙烯醇、蒸馏水、甲醛的配比为1∶6.25∶0.5。

较佳地，所述聚乙烯醇缩甲醛的表观密度为0.155g.cm^-3，吸水倍率为5.14，发泡点为46.6kPa，在-5kPa下对土壤供水速率为1.94×10^-3L/min，在-10kPa下对土壤供水速率为1.83×10^-4L/min。

较佳地，所述聚乙烯醇、蒸馏水、甲醛的配比为1∶8.75∶1。

较佳地，所述聚乙烯醇缩甲醛的表观密度为0.126g.cm^-3，吸水倍率为7.04，发泡点为44.6kPa，在-5kPa下对土壤供水速率为1.96×10^-3L/min，在-10kPa下对土壤供水速率为1.77×10^-4L/min。

由上述的技术方案可见，本发明提供的一种应用于负压渗水器的聚乙烯醇缩甲醛，利用聚乙烯醇缩甲醛具有的微孔可调性、高亲水性、以及高韧性等特性，按照聚乙烯醇(质量，单位克)、蒸馏水(体积，单位毫升)、甲醛(体积，单位毫升)的配比1∶6.25～8.75∶0.5～1进行缩醛化反应，得到用于制作负压渗水器的聚乙烯醇缩甲醛，使得负压渗水器在土壤压力作用下不易破碎，从而减少维护和更换埋入田间土壤的负压渗水器的次数，可以有效降低负压灌溉成本，适宜在田间大面积推广和应用。

附图说明