痕量灌溉中聚四氟乙烯膜抗污染性能实验研究

朱月亭，曹 伟，刘 洁

(1.文华学院机械与电气工程学部，武汉 430074；2.华中科技大学材料科学与工程学院，武汉 430074)

1 研究背景

我国农业用水的纯技术效率总体上不高，滴灌技术在我国发展了近40年，是目前被认为最具节水综合效益的节水灌溉技术[1,2]，不同的灌溉水质和水量对农作物的品质和产量有一定的影响[3]。但是滴灌灌水器的小尺寸流道在低水压下容易被水中的颗粒物堵塞[4]，且滴灌灌溉方式属于地表灌溉，存在蒸发和渗漏损耗。另外，由于滴灌采用一个固定的时间和剂量向作物根部提供水分，实际供水时间和作物需水时间需要经过大量的试验验证，而供水量也很难做到提供一个最适宜的土壤根际环境。

痕量灌溉技术能够以作物自身为主体，对作物根系发出的取水信号做出响应，科学有效动态的控制作物根部附近的土壤含水量，做到了高效节水[5]，同时此项新技术符合节水灌溉技术向着节能化、精细化、智能化方向发展的趋势。目前痕量灌溉核心过滤元件采用的是具有优异的机械性能、耐老化性能、化学稳定性能等诸多优点的聚四氟乙烯膜，可以解决物理污染堵塞问题，但对于化学污染就还存在一些问题，比如其本身不易被水润湿与渗透、易被污染物堵塞等导致渗透分离性能下降的问题。

有关研究表明[6-8]，提高聚四氟乙烯膜的亲水性的同时也提高了其渗透分离性能，改善了抗污染性。Sohn, JY[9]和K. Pattabiraman[10]采用聚合物接枝的方式改善聚四氟乙烯膜的亲水性能，复合膜的接触角和憎水性有所下降，但改性工艺较为繁琐。……