植物纤维编织的阻沙固沙网、制备方法以及应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种植物纤维编织的阻沙固沙网，该网以植物纤维为原料，采用平纹交织工艺编织，整个网片采用一种开口率或多种开口率设计，网表面为规则方形网眼结构。本发明还提供所述植物纤维编织的阻沙固沙网的制备方法，所述方法包括：（1）整经，（2）织网，（3）分切，（4）锁边，（5）整理，（6）成卷包装。该阻沙固沙网可用于沙漠地区的公路和铁路两侧、以及矿井、建筑等的周围，使它们不受风沙的侵害，保证道路的畅通和生产、居住的安全，具有可降解、风阻小、抗风蚀、使用寿命长等优点。
【专利说明】植物纤维编织的阻沙固沙网、制备方法以及应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种植物纤维编织的阻沙固沙网、制备方法及其应用。
【背景技术】
[0002]沙漠化土地的迅速发展不仅使中国北方的生态环境面临严峻的挑战，而且将严重影响中国整个区域国民经济的发展以及人民生活水平的提高。随着经济的发展、资源开发和军事工业的需要，在沙漠中需要修建铁路、公路、矿井、卫星发射场、以及各类生活建筑和设施，而肆虐的风沙若不加以阻挡和固定，将会掩埋铁路、公路和建筑物，严重影响生产、生活安全。
[0003]我国防沙治沙主要采用植树造林、草方格和塑料网相结合的办法。植树造林的树苗成活率极低。“草方格”由于在原材料、运输、施工、寿命等诸多问题，已难以为继；塑料材质的“经编网”、“遮阳网”作为“草方格”的替代产品也被用到阻沙固沙，但塑料网存在不可降解、污染土壤、耐候性差、使用寿命短、阻力大、风蚀严重等致命缺陷，始终不能成为阻沙固沙的主要产品。
[0004]为了克服上述现有技术中存在的问题，现急需一种可降解、风阻小、抗风蚀、使用寿命长的阻沙固沙网。
【发明内容】
[0005]为此，本发明一方面提供一种植物纤维编织的阻沙固沙网，所述阻沙固沙网以植物纤维线为原料，采用平纹交织工艺编织形成。
[0006]在本发明实施方式中，所述阻沙固沙网采用一种或多种开口率设计，网表面呈规则方形网眼结构。优选地，所述阻沙固沙网的开口率为40%~70% ;当采用多种开口率设计时，所述阻沙固沙网从上到下开口率依次由高到低。
[0007]在本发明优选的实施方式中，所述阻沙固沙网采用直径为0.5~2.0mm的植物纤维线在织布机上通过经、纬向平纹交织而成。
[0008]在本发明中，所述植物纤维选自麻纤维、椰壳纤维、棕榈丝、竹纤维、棉纤维或它们的组合。
[0009]在本发明中，所述阻沙固沙网的拉伸强度≥200N/50mm，每秒6米风速时压力损失(IOOPa0
[0010]另一方面，本发明还提供一种制备所述植物纤维编织的阻沙固沙网的方法，所述方法包括:
[0011](I)整经;
[0012](2)织网；
[0013](3)分切；
[0014](4)锁边；
[0015](5)整理；[0016](6)成卷包装。
[0017]在优选的实施方式中，所述织网采用纺织机进行。
[0018]在优选的实施方式中，所述整理包括粘合剂整理和/或染色整理。
[0019]在优选的实施方式中，所述锁边采用锁边机进行。
[0020]再一方面，本发明提供所述植物纤维编织的阻沙固沙网在抵抗沙漠化，尤其是改善沙土植被生长中的应用。
[0021]具体的说，本发明利用天然植物纤维尤其是废弃的植物纤维，通过整经、织网、分切、锁边及整理工艺，制成规则方形网眼结构的植物纤维编织的阻沙固沙网。
[0022]本发明一方面提供一种植物纤维编织的阻沙固沙网，以植物纤维线为原料，采用平纹交织工艺编织，网采用一种开口率或多种开口率设计，网表面为规则方形网眼结构。
[0023]在一个优选实施方式中，所述植物纤维选自麻纤维、椰壳纤维、棕榈丝、竹纤维、棉纤维中的一种，或它们的组合，优选麻纤维。
[0024]在一个优选实施方式中，植物纤维线通过在织布机上经、纬向平纹交织而成，所述植物纤维线的直径为0.5~2.0mm,优选1.0~1.5mm。
[0025]在一个优选实施方式中，所述开口率为40%~70%，优选50%~60%。当采用多种开口率设计时，以固沙阻沙网固定在位为基准，从上到下开口率依次由高到低。
[0026]在本发明中，所述植物纤维编织的阻沙固沙网拉伸强度≥200N/50mm、每秒6米风速时压力损失< lOOPa。
[0027]本发明另一方面提供一种植物纤维编织的阻沙固沙网的制备方法，所述方法包括:
[0028]( 1)整经；
[0029](2)织网；
[0030](3)分切；
[0031](4)锁边；
[0032](5)整理；
[0033](6)成卷包装。
[0034]在优选实施方式中，所述织网采用麻纺织机进行。麻纺织机可以采用浙江汇德纺机有限公司生产的GA728剑杆织机，根据织物的经、纬密度和组织结构将植物纤维线进行编织。
[0035]在优选实施方式中，所述锁边采用锁边机。通过锁边可以收住边上的毛边，使得锁边牢固、美观。
[0036]在优选实施方式中，所述整理包括粘合剂整理和/或染色整理。所述粘合剂整理是给产品加上一层防护膜，该保护膜具有良好的防水、抗光功能，提高产品的耐候性。所述粘合剂整理还提高了产品的强度、网格稳定性和光整度，防止网面的纤维掉落。所述染色整理是在后整理中添加客户所需要的颜色风格。
[0037]如以上所述，本发明提供了一种植物纤维编织的阻沙固沙网，与现有技术和产品相比，其有以下优点和有益效果:
[0038](I)可自然生物降解:与普通“遮阳网”等塑料固沙产品相比，本发明以植物纤维为原料，其网格结构以及植物纤维本身的质地和结构能有效保持土壤内的水分和养料，促进植物生长，而且废弃后在土壤中可生物降解，成为沙土中的有机质，增加沙土营养，有利于植被恢复。
[0039](2)减风、抗风蚀性能优异:该植物纤维编织的阻沙固沙网能有效降低沙漠风速，采用上高下低的开口率结构设计时，使得阻沙网阻力上低下高，可以有效的引导下段风向网的中上部通过，减少风沙向地下挖蚀的作用，从而减少或避免风蚀，起到更好的减风、阻沙、固沙作用。
[0040](3)使用寿命长:在沙漠地区恶劣的环境，“草方格”一般只能用2?3年，而一般的塑料材料只能用半年，且污染环境。本发明以植物纤维为原料，不但环保无污染，且具有良好的环境稳定性，正常使用寿命可达5年以上，可在沙漠野外长期使用。
[0041](4)材料来源广泛:以麻、椰壳纤维、棕榈丝、木棉等植物纤维为主要原料,主要来自废弃的植物纤维，不仅不需消耗资源，还可变废为宝，减少废弃物污染、提高再生资源利用率。
[0042]本发明植物纤维编织的阻沙固沙网可作为专利号ZL 200510028164.6 (名为《阻沙网格及其用途》)，专利号ZL200520043799.9 (名为《阻沙网板、尖桩》)和专利申请号201110281543.1 (名为《防沙网固定组件》)中使用的阻沙固沙网材料。在使用中，所述植物纤维编织的阻沙固沙网与网框、尖桩组合形成桩式阻沙固沙网格，用于阻挡或者固定黄沙。
【具体实施方式】
[0043]本发明的植物纤维编织的阻沙固沙网，以植物纤维线为原料，采用平纹交织工艺编织而成，网采用一种开口率或多种开口率设计，网表面为规则方形网眼结构。
[0044]本发明植物纤维编织的阻沙固沙网，其制备工艺包括:
[0045]( I)整经；
[0046](2)织网；
[0047](3)分切；
[0048](4)锁边；
[0049](5)整理；
[0050](6)成卷包装。
[0051]在一个优选实施方式中，所述植物纤维选自麻纤维、椰壳纤维、棕榈丝、竹纤维、棉纤维中的一种，或它们的组合。其中，麻纤维强度高、防腐抑菌，尤其是黄麻纤维，木质素含量高，纤维粗硬、强度高、耐候性好，用其制成的阻沙固沙网强度高、可自然生物降解、耐候性好。因此，本发明中优选麻纤维。
[0052]在一个优选实施方式中，植物纤维线通过在织布机上经、纬向交织而成，所述植物纤维线的直径为0.5?2.0mm，优选1.0?1.5mm。植物纤维线直径大，强度大，有利于提高阻沙固沙网的耐风沙牢度，从而提高产品的使用寿命，但纤维直径过大，会大幅度提高产品成本。
[0053]在一个优选实施方式中，所述植物纤维编织的阻沙固沙网的开口率为40%?70%，优选50%?60%。采用多种开口率设计时，以固沙阻沙网固定在位为基准，开口率从上到下依次由高到低。
[0054]在本发明中，所述阻沙固沙网的阻力大小通过调整开口率来控制，开口率大，网片阻力小；开口率小，网片阻力大。阻沙网阻力上低下高，可以有效的引导下段风(靠近地面通过阻沙固沙网的风)向网的中上部通过，减少风沙向地下挖蚀的作用，从而减少或避免风蚀，起到良好的减风、阻沙、固沙作用。
[0055]在本发明的制备方法中，所述整经是将一定根数的经纱按规定的长度和宽度平行卷绕在经轴或织轴上的工艺过程，全片经纱张力均匀一致，且排列均匀，为织造做好准备。
[0056]在一个优选实施方式中，所述织网采用麻纺织机进行。麻纺织机可以采用浙江汇德纺机有限公司生产的GA728剑杆织机，根据织物的经、纬密度和组织结构将植物纤维线进行编织。
[0057]在一个优选实施方式中，所述整理包括粘合剂整理和/或染色整理。粘合剂整理是给产品加上一层防护膜，该保护膜具有良好的防水、抗光功能，提高产品的耐候性，粘合剂整理还提高了产品的强度、网格稳定性和光整度，防止网面的纤维掉落；粘合剂应具有较好耐水、抗光、耐沙漠户外昼夜高低交变温度等性能，可采用酚醛树脂粘合剂、丙烯酸酯粘合剂、氯丁胶乳粘合剂等通过不同的粘合工艺如浸滞法、喷洒法等来实现，优选酚醛树脂，其粘合强度好、耐水、耐高低温、抗光热老化。 [0058]分切是根据产品使用要求，使用切边机裁切成所需的产品幅宽，立式阻沙用途的产品可用织机直接做成所要求的幅宽，而不需分切。
[0059]在优选实施方式中，所述锁边采用锁边机。通过锁边工序收住网边上的毛边，使得网边牢固、美观。按要求门幅织机直接做成的立式阻沙用途产品，织机已锁边，不需要另外锁边。
[0060]染色整理是在后整理过程中添加客户所需要的颜色风格。将染色剂按比例加入粘合剂中，充分混合，与粘合剂一起经过浸溃或喷洒工艺，使得纤维网染上所需的颜色，优选自然绿色。
[0061]对已成形的植物纤维编织的阻沙固沙网，按客户要求成卷并包装。
[0062]实施以上工艺流程后，可以获得本发明涉及的植物纤维阻沙固沙网，拉伸强度^ 200N/50mm (在本发明中，测试仪器为电子织物强力机，YG(B)026E型，温州市大荣纺织仪器有限公司生产，测试标准为GB/T 3923.1-1997);每秒6米风速时压力损失IOOPa (在本发明中，测试仪器为过滤性能测试系统，由天津大学、浙江金海环境技术股份有限公司联合生产，测试标准为CRAA 431.3-2008)。
[0063]以下结合具体的实施例对本发明植物纤维编织的阻沙固沙网及其方法做进一步说明。需要注意的是，本发明的内容并不限于这些具体的实施方式。在不背离本发明背景和精神的前提下，本领域技术人员在阅读本发明的内容的基础上可以进行等价替换和修改，其内容也包括在本发明要求保护的范围内。
[0064]实施例1
[0065]( I)整经
[0066]选用直径为1.0mm的黄麻线，将经纱平行卷绕在经轴上。
[0067](2)织网
[0068]采用浙江汇德纺机有限公司生产的GA728剑杆织机，经密为30根/10厘米、纬密为25根/10厘米，开口率为52.5%，采用平纹交织工艺编织。
[0069](3)分切[0070]在分切机上，将卷网裁切成幅宽为220mm。
[0071](4)锁边
[0072]在锁边机上，将卷网锁边，锁边后产品宽度为200mm。
[0073](5)整理
[0074]将网片导入带有整理液的浸溃槽中进行浸溃处理，整理液包括:25%浓度的酚醛树脂水溶液，包含自然绿色的染色剂。
[0075]经过整理，得到网面硬挺且光整的绿色植物纤维编织的阻沙固沙网。 [0076](6)成卷包装
[0077]按客户要求成卷并包装。
[0078]采用以上方法制得的植物纤维阻沙固沙网，每秒6米风速时压力损失为^75Pa (测试仪器为过滤性能测试系统，测试标准为CRAA 431.3-2008)，经向拉伸强度≤500N/50mm、纬向拉伸强度≥400N/50mm (测试仪器为电子织物强力机，测试标准为GB/T3923.1-1997)。
[0079]实施例2
[0080](I)整经
[0081]选用直径为1.5mm的黄麻线，将经纱平行卷绕在经轴上。
[0082](2)织网
[0083]根据开口率不同，将阻沙网设计成上、中、下三段，三段合计为一个编织单元。
[0084]采用浙江汇德纺机有限公司生产的GA728剑杆织机，通过钢筘控制经线密度，上段网密度为15X20(经X纬)根/10cm，宽度550mm，开口率为54.25% ;中段网密度为20X20(经X纬)根/10cm，宽度550_，开口率为49%;下段网密度为25X20 (经X纬)根/10cm，宽度550_，开口率为43.75%。
[0085](3)整理
[0086]将网片导入带有整理液的浸溃槽中浸溃处理，整理液包括:20%丙稀酸酯粘合剂、蓝色染色剂。
[0087]经过整理，得到网面硬挺且光整的蓝色植物纤维编织的阻沙固沙网。
[0088](4)成卷包装
[0089]按客户要求成卷并包装。
[0090]采用以上方法制得的植物纤维阻沙固沙网用于立式阻沙，每秒6米风速时，上段网阻力为60Pa，中段网阻力为80Pa，下段网阻力为IOOPa (测试仪器为过滤性能测试系统，测试标准为CRAA 431.3-2008);经向拉伸强度:上段网为≥400N/50mm，中段网为≥550N/50mm，下段网为≥700N/50mm ;纬向拉伸强度≥550N/50mm(测试仪器为电子织物强力机，测试标准为GB/T 3923.1-1997)。
【权利要求】
1.一种植物纤维编织的阻沙固沙网，所述阻沙固沙网以植物纤维线为原料，采用平纹交织工艺编织形成。
2.如权利要求1所述植物纤维编织的阻沙固沙网，其特征在于，所述植物纤维选自麻纤维、椰壳纤维、棕榈丝、竹纤维、棉纤维或它们的组合。
3.如权利要求1所述植物纤维编织的阻沙固沙网，其特征在于，所述阻沙固沙网采用直径为0.5~2.0mm的植物纤维线在织布机上通过经、纬向平纹交织而成。
4.如权利要求1所述植物纤维编织的阻沙固沙网，其特征在于，所述阻沙固沙网采用一种或多种开口率设计，网表面呈规则方形网眼结构；优选地，所述阻沙固沙网的开口率为40%~70% ;当采用多种开口率设计时，所述阻沙固沙网从上到下开口率依次由高到低。
5.如权利要求1-4任一项所述植物纤维编织的阻沙固沙网，其特征在于，所述阻沙固沙网的拉伸强度≥200N/50mm，每秒6米风速时压力损失≤1OOPa.
6.一种制备权利要求1-5任一项所述植物纤维编织的阻沙固沙网的方法，所述方法包括: （l)整经； (2)织网； (3)分切； (4)锁边； (5)整理； (6)成卷包装。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述织网采用纺织机进行。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述整理包括粘合剂整理和/或染色整理。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述锁边采用锁边机进行。
10.权利要求1-5任一项所述植物纤维编织的阻沙固沙网在抵抗沙漠化，尤其是改善沙土植被生长中的应用。
【文档编号】D03D15/00GK103628216SQ201210309255
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月28日 优先权日:2012年8月28日
【发明者】丁宏广, 洪贤良, 张士忠, 屈建军, 路青虎, 尹亚雄, 蒋富强, 景云峰, 肖艳斌 申请人:浙江金海环境技术股份有限公司