[发明专利]育苗容器成型机

说明书

技术领域

本发明提出的育苗容器成型机，属于植物育苗容器加工机械技术领域。

背景技术

工厂化育苗可以提高生产效率、降低育苗成本、提高栽植苗木的成活率，更适合快速规模化造林绿化。通过人工手段成规模的繁育难生根、抗性差以及高价值的某些名贵药用植物、稀有树木花草的幼苗，在苗木生产上具有重要的意义。目前，成规模的育苗多使用杯状塑料容器。在有限的土地面积上为了提高产出数量，塑料容器的直径要尽量缩小。由于塑料容器内壁光滑、透气性差，苗木根系达到塑料内壁后不能穿透容器，很容易造成窝根、缠绕的现象，苗木的进一步发育受到不良影响。塑料育苗容器的弊端早就引起人们的关注，国内外均有人提出使用透气性好的材料比如织造布、非织造布(俗称无纺布)或者其他网状材料制作育苗容器，透水、透气性好，根系可以穿透容器向外伸展，不会造成窝根、缠根的情况。更为可贵的是，当苗木根尖穿出容器时，人为控制停止浇水使幼嫩的根尖暴露在空气中可以使根尖干死，即空气断根(《林木工厂化育苗新技术》，许传森等著，中国农业科学技术出版社，2006)。苗木经过空气断根能够刺激根皮部生出数量更多的根，经过几次空气断根的炼苗，根系的数量有的可以达到普通塑料杯容器的两倍以上，这样的苗木定植后吸取营养的能力、抗逆性性强，成活率高、苗壮，无需经过“缓苗期”就可以生长。

中国专利轻基质网袋育苗容器机(专利号02208506.8)、多排自动化轻基质网袋容器机(专利号200710119381.5)、轻基质网袋容器包装系统(专利号200710063206.9)、育苗容器成型机(专利号200820023064.3)、新型育苗容器成型机(专利号200920021702.2)都涉及了圆筒肠状育苗容器的加工成型方法。在这些专利涉及的容器材质中有一个共性就是具有热塑性，经过加热后能够粘合在一起(热熔封)。如上提及的这些专利均采用带有电热丝的发热装置(以下将其表述为“热合块”)通过热传导的方式使容器卷筒材料被加热后进行热熔封。在卷筒的热封合部位形成外层和内层搭接粘合的两层。众所周知，这种依靠加热块进行接触热传导的熔封方式要达到高质量的可靠粘接至少需要二个必要条件：1、热合块的温度要高于容器材料的熔化温度；2、热合块需要有足够的压力施加在被封合部位两层容器材料上；3、热合块与容器材料需要有足够的接触时间以保证热辐射不仅使贴近热合块的容器材料(外层)熔化，而且要使内层容器材料温度接近或者超过其玻璃化温度。由于容器材料无论采用无纺布、纺织布还是其他复合材料、高分子材料，都属于有机质为主的材质，这些材质均表现出较高的热阻，热合块的温度容易使外层材料熔化，但热合块的高温要透过外层传到内层需要相对较长的时间。上述专利技术的热合块压力封合与基质灌装先后连续进行，热合块通过机械装置在行进的容器材料上不断“拍打施压”，拍打的频率要协调兼顾容器材料行进速度和封合质量。容器材料的行进速度直接决定了生产效率。为了提高生产效率又要保证封合的可靠质量，可以适当增加热合块的温度，提高拍打的压力和频率，减少每拍压一次热合块滞留在封合部位的时间。由于容器材料的热阻，必须保证热合块滞留在热合部位的总时间，以保证高温由外层充分传导到内层。但是由于热合块的拍打运动以及作用力方向与容器材料的运动方向属于切向关系，热合块的温度不能过高，压力也不能过大，否则压紧在外层的热合块在极短的时间内使热合部位软化、熔化，高速向前行进的容器材料与热合块之间的相对位移将导致热合部位出现撕拉破口的缺陷。为了避免这种相对位移导致的撕拉破口，容器材料行进速度、热合块温度、拍打频率和压力必须同时向容器材料的热阻做出妥协，换言之，容器材料的热传导速度这个不可以改变的物性参数决定了如上几个参数的匹配关系。正是因为这个原因，采用热合块封合的网袋容器成型机生产速度一般不能超过4m·min^-1，超过这个速度会经常出现粘合不牢，在后继的搬运、切割和使用过程中封合处破裂导致基质泄露。热合块的电热利用效率通常不会超过20％，造成了能源的浪费。靠热合块封合的材质必须使用热熔合效果好的材质才能达到一定的封合效果。如果容器材料所用的纤维含有的非热塑性材质比例超过50％时，将难以保证可靠的结合力。这个缺陷导致热合块封合的设备生产的产品自然降解性能较差。

发明内容

本发明为克服现有技术封合质量可靠性差、生产速度慢、能源利用率低、容器材质选材范围窄的不足提出新颖的解决方案。本发明机器由输送基质装置，熔接封口装置，卷筒翻筒装置，网袋容器牵拉装置构成。