[发明专利]一种秸秆木质陶瓷根灌管及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种秸秆木质陶瓷根灌管及其制备方法与应用，该根灌管原料包括酚醛树脂、酒精、秸秆、粘土、糊精、硅溶胶和碳纤维，通过浇注成型制备具有特定结构的坯体，通过氮气保护烧结制成地下根灌管。该方法能够根据实际需要制备出具有所需形状的地下根灌管，可实现地下灌溉管道快速连接，极大降低了制备和安装成本。同时该根灌管具有良好的环境协调性，达到设计寿命后可不用回收，直接粉碎还田，不仅节省了回收成本，也可有效改善土壤结构。

技术领域

本发明属于节水灌溉领域，具体涉及一种免回收易连接的秸秆木质陶瓷地下根灌管及其制备方法与应用。

背景技术

目前，地下灌溉管道一般都为塑料或橡胶制品，回收问题较为复杂。为了实现简便回收，或不回收的目的，必须采用强度较低，同时对环境无污染的管道产品。专利“一种天然矿物改性木质陶瓷及其制备、应用”(申请号：201810163839.5)公开了采用天然矿物材料、木质材料、热固性树脂、无水乙醇为原料的一种天然矿物改性木质陶瓷及其制备方法，具有良好的吸附作用，但是该材料的孔径范围基本上位于0.3～5.2um之间，孔径过于细小；同时抗折强度一般为8-9MPa，使用后粉碎工作量较大，难以满足灌溉中孔径和使用后粉碎还田的要求。专利“一种氧化铝木陶瓷及其制备方法”(申请号：201410647257.6)发明了一种利用木粉、硅溶胶、聚乙烯醇、氧化铝为原料的氧化铝木陶瓷制备方法，原料易得，很适合大规模工业化生产，但是该材料烧结温度一般均在1000摄氏度以上，最高可达1500℃，且原料中氧化铝价格过高，导致成本还较高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种秸秆木质陶瓷根灌管及其制备方法与应用，克服传统模压成型工艺难以制备形状复杂的木质根灌管，以及其它一些工艺制备木质陶瓷成本太高的不足，该方法首先将酚醛树脂溶解于酒精中，而后加入秸秆超声浸渍，烘干后与粘土和糊精一同低速球磨，然后加入硅溶胶和碳纤维，搅拌形成陶瓷浆料，注入不锈钢模具，干燥脱模制成地下根灌管坯体，最后在静态气氛保护下烧结就可制备出具有复杂形状的地下根灌管。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种秸秆木质陶瓷根灌管，包括以下原料：酚醛树脂、酒精、秸秆、粘土、糊精、硅溶胶和碳纤维；

该根灌管为异型结构，包括根灌管首部、根灌管本体和根灌管尾部，根灌管首部设有两个相对的弧形插接部，在根灌管尾部设有两个相对的弧形插接槽，所述弧形插接部能插入相邻根灌管的弧形插接槽内实现相邻根灌管的同轴密封连接。

本发明还包括如下技术特征：

具体的，按质量百分比计，包括以下原料：酚醛树脂10～13％、酒精19～20％、秸秆7～10％、粘土7～12％、糊精3％、硅溶胶46～48％和碳纤维2％，各组分的质量百分数之和为100％。

具体的，按质量百分比计，包括以下原料：酚醛树脂13％、酒精19％、秸秆10％、粘土7％、糊精3％、硅溶胶46％和碳纤维2％。

具体的，所述弧形插接部与相邻根灌管的弧形插接槽连接处设有密封胶。

具体的，所述根灌管的外径为40mm，壁厚为5mm，长度为500mm。

一种秸秆木质陶瓷根灌管的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按照配方量，将粒径为200目的酚醛树脂加入到酒精中制成固化溶液，将固化溶液置于封口烧杯中，低速搅拌10min充分溶解，配制成溶液；

步骤二，对秸秆进行水洗后干燥，而后将配方量的秸秆通过粉碎机粉碎为粒径50目的颗粒，将秸秆浸渍到步骤一所得的溶液中，浸渍时间为1h；完成浸渍后置入鼓风干燥箱65℃烘干去除酒精，形成固化块体；

步骤三，将步骤二中所得固化块体、配方量的粘土和糊精置入球磨机中低速球磨2h，至粒径为50um，形成混合粉料；