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内镶片状迷宫式滴灌带生产技术以及产品质量控制

作者：佚名    文章来源：本站原创    点击数：1733    更新时间：2007/7/23

新疆屯河节水科技有限公司 王建国
摘要：本文中主要介绍内镶片状迷宫式滴灌带生产工艺流程，各工艺流程对制品质量的影响以及产品质量控制要点。
关键词：内镶片状迷宫式滴灌带、生产工艺流程、质量控制。
1．内镶片状迷宫式滴灌带（管）的生产工艺流程：
根据国际国内目前的滴灌带设备结构以及工艺要求，该产品的生产工艺流程通常如下所示：
滴灌带原料混合

灌水器原料混合

单螺杆挤出

注塑成型

侧式挤出模具

灌水器筛选输送

灌水器热熔及滴灌带冷却定型

出水口打孔

牵引

产品定长收卷

灌水器定量输送

产品包装

检验入库

1．1 滴灌带及灌水器配方及原料混合
滴灌带配方较为简单，目前所使用原材料为聚乙烯添加适量黑色母料，根据设备机构设计的不同，主要以中高密度聚乙烯添加加工助剂使用和低密度与线性聚乙烯原料配合使用两种；使用低密度与线性聚乙烯原料配合使用，滴灌带表面质量较好但拉伸变形量大，铺设长度有限，通常在60-100米；高密度聚乙烯（密度约为0.946g/mL，熔体流动速率在(0.19-0.24）左右,)生产滴灌带铺设长度有限，通常在120-200米，实际应用过程中可能更高，但由于外观质量的要求配方中需添加润滑剂；
灌水器使用原材料较为广泛，可选择范围较宽，但主要以原料的密度小和低熔点、高熔指为方向，高熔指易于注塑加工，低熔点有利于灌水器热熔，密度低则可有效降低生产成本；
滴灌带及灌水器原材料的混合工序也较为简单，通常使用独立的粒料搅拌混合机或配套有真空上料装置的在线搅拌机，混合时间约为8-10分钟。
1．2 滴灌带挤出成型
滴灌带挤出成型均使用单螺杆挤出机，规格通常为65型，螺杆结构通常为普通的三段式和屏障式两种。挤出机均配置物料烘干装置，以确保原料中的水分低于0.3%。挤出加工工艺根据所选原材料的加工温度而定，一般控制在200-280℃；
机身
下料口
一区
二区
三区
四区
40-60
200-220
210-230
220-230
230-250
模具
一区
二区
三区
四区

240-260
240-260
250-270
260-280

机身温度控制在（200-250）℃，主要以满足物料充分塑化为宜，模具温度控制在（240-280）℃，高的成型温度回更有利于灌水器的热熔效果及质量，但也更容易造成物料的高温分解和碳化，在确定工艺温度时应在确保灌水器的热熔质量的前提下尽可能的降低，同时，在使用中高密度材料时，低的加工温度有利于提高滴灌带的外观质量，也有利于设备能耗的降低。
由于生产工艺流程的要求，挤出成型模具为垂直式结构，模具芯棒设计有通孔，做为灌水器输入的通道，模具与主机连接处必须安装过滤装置，因目前生产的滴灌带壁厚在（0.18-0.2）mm，通常使用100目的不锈钢过滤网，可通过最大粒径为0.15mm，以免造成滴灌带管壁穿孔质量问题。
1．3 灌水器筛选及定量输送
灌水器筛选及定量输送装置是滴灌带生产流程中的核心技术之一，该装置结构设计较为复杂，通常由一个或两个离心式选片器输送轨道以及定量输送装置和插入导杆等部分组成，该装置的工作原理：首先通过装有内外两个转盘的离心式筛选器，通过离心力将杂乱无序的灌水器送入输送轨道，其中设置有多个剔除排列位置不正确的灌水器，最终将流道向上纵向排列的灌水器送入输送轨道，在灌水器进入输送导杆之前，要通过一个有可调速的履带，对其输送速度进行控制，通过灌水器输送速度与滴灌带牵引的线速度差来使灌水器之间产生间距，同时，调整该装置的速度变化实现间距的变化；
灌水器输送导杆是一个直径小于滴灌带内径的刚制输送轨道，灌水器通过该轨道进入滴灌带内腔，通过安装在真空箱内的一个橡胶轮压力的作用，在滴灌带处于250℃高温的状态下，将灌水器与滴灌带内壁熔接在一起，使灌水器流道上方开放的部位密封形成完整的迷宫式流道；从而完成整个灌水器的输送和热熔的工艺流程。
1．4 出水口打孔工序
灌水器在与滴灌带熔接后，必须在灌水器预先设计好的出水口位置打一个约直径3mm的出水孔；目前使用较为成熟的打孔机一般有激光打孔和机械打孔两种方式，这里重点介绍机械打孔设备，目前应用较为成熟的机械打孔设备有电磁离合器和凸轮装置结构个同步电机控制两种，电磁离合器和凸轮装置结构打孔速度有限，平均约300个/分钟，相对来说机构设计复杂，稳定性差；同步电机控制的打孔机结构简单，精度高且稳定性好，平均打孔量约450个/分钟，适宜广泛推广使用；打孔的关键和质量控制点在于出水孔的位置精确度，必须控制在灌水器预先设计好的出水口位置范围内，一般有3mm左右的偏差范围，打孔的精度影响因素较多，关键取决于灌水器信号的采集精度和钻头动作的精准度所决定；
1．4 滴灌带牵引装置
目前滴灌带生产线使用的牵引装置均为双履带式结构，牵引速度一般在100-200m/min，牵引装置配置有压紧和张开装置，通过调整气缸压力来控制履带对滴灌带的压紧程度；
1．5 滴灌带定长收卷装置
滴灌带在成型后，均使用一定尺寸的卷盘进行收卷，每卷长度通常为2000米，如生产不同壁厚的滴灌带，每卷长度可根据实际情况随意设定。目前使用的滴灌带收卷机通常设有2-3个收卷驱动装置，作为一用一备或一用两备。在卷绕过程中，通过一个排序装置，将滴灌带有序的排列在卷盘上，同时，在滴灌带排序装置中安装有计长装置，可通过该装置记录滴灌带长度，同时可自动控制每卷的长度。
2．滴灌带常见质量问题的控制；
1．灌水器粘接强度差或有可剥离现象，将直接影响灌水器的降压效果，造成流量严重超出标准偏差值，无法起到滴水的作用；
原因分析
处理措施
1、灌水器表面受油渍或脂类污染
1、更换灌水器
2、使用原料熔点偏高
2、更换低熔点原料
3、输送导杆与粘接较轮之间的压力不够或左右位置不对中；
3、调整输送导杆垂直以及水平方向的位置；
4、滴灌带管坯温度偏低，热熔效果差
4、调整工艺温度，通常在220℃以上
3．灌水器出水口打孔偏出规定位置，该问题同样也会造成灌水器流道短路，造成流量严重超出标准偏差值；
原因分析
处理措施
1、打孔机的灌水器信号采集装置工作不正常
1、检查气缸压力以及传感器的工作是否正常
2、电磁离合器磨损或同步电机工作不正常
检查离合器摩擦片，检查同步电机的运行是否正常
3、滴灌带进入打孔机后左右方向有摆动现象
检查设备左右定位装置是否有松动现象
4．滴灌带管壁有穿孔现象，当使用过程中发生管壁穿孔问题，则会造成滴灌带管道中压力急剧降低，由于穿孔出泄压，其他灌水器滴水将无法达到正常流量，造成作物缺水；
原因分析
处理措施
1、原材料不合格，熔体拉伸强度不达标，成型过程中出现局部穿孔；
检查原料牌号以及性能指标是否有变化或更换原料，
2、设备中安装的过滤网规格不符或已损坏；
检查过滤网规格或更换过滤网；
3、模具表面附着有物料分解后产生的颗粒；
清理模具内残留的杂质；
4、滴灌带在进入定径套前的预冷却不均匀；
检查冷却定径装置，预冷水环出水是否均匀
以上均为严重影响滴灌带正常使用的质量问题，当然，内镶式滴灌带生产流程较为复杂，工艺设备环节多，因而存在的质量隐患也就越多，常见的质量问题还有：灌水器间距偏差超标、管径偏大或偏小、出水孔不痛或未打孔以及滴灌带管壁机械损伤等问题，对滴灌带的正常使用都会造成一定的影响。