高强低伸植物种植毯及其制备方法与流程

本发明涉及无土种植毯技术领域，特别是涉及一种高强低伸植物种植毯及其制备方法。

背景技术：

当今社会随着城市化进程越来越快，人口越来越多，越来越多的土地被宅基占用，道路也由泥土道路大部分变成了水泥柏油等道路。人均耕地越来越少，现阶段的耕地也只能满足农作物的生产。特别是在城市中，在城市里面能够利用起来的耕地就更加的稀缺，从而导致在城市中大部分都存在绿色植物稀少，导致城市中的整个生态系统出现问题，城市的空气环境变得越来越差。

为了改变这种现状，现在出现了很多无土栽培技术，利用其他的基质来代替土壤基质。而现有的培养基为无固体基质栽培和有固体基质栽培两大类型。无固体培养基无法很好的固定植物，植物只能生长在液体中。一般的固体培养基要么透气性、透水性差容易造成植物烂根现象；要么有的固体培养基强度比较低无法支撑根系发达的植物生长或者使用寿命比较短容易老化。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种高强低伸植物种植毯及其制备方法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高强低伸植物种植毯及其制备方法，高强低伸植物种植毯为针刺非织造种植毯，能够实现植物正常生长的种植毯制备方法，其具有较大的孔径、透气性、透水性和高强低伸的优点，从而对当下城市绿化的完善。

针刺非织造布具有很好的强力，并且聚丙烯织物的强力也很高，两者复合而成的种植毯不仅能够固定好植物，而且能够很好的承受植物发达根系的重力作用，更好的固定根系。

非织造布的杂乱排列的导致织物内部空隙曲折无规律并且孔隙多，使得培养具有很好的透气性和透水性有利于植物根部生长。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种高强低伸植物种植毯的制备方法，所述制备方法包括：

s1、将混合纤维梳理成单层纤维网；

s2、将梳理好的单层纤维网进行预针刺加固；

s3、将多层预针刺加固好的纤维网进行针刺加固，得到非织造布；

s4、将非织造布与单层聚丙烯织物复合，得到植物种植毯。

作为本发明的进一步改进，所述步骤s1中的混合纤维包括第一纤维、第二纤维及第三纤维。

作为本发明的进一步改进，所述第一纤维为聚酯纤维，第二纤维为棉纤维，第三纤维为聚丙烯腈纤维。

作为本发明的进一步改进，所述聚酯纤维为涤纶废料中回收的聚酯纤维，所述棉纤维为废棉织物中回收的棉纤维，所述聚丙烯腈纤维为混纺面料中回收的聚丙烯腈纤维。

作为本发明的进一步改进，所述混合纤维中第一纤维、第二纤维及第三纤维的质量比为8∶1∶1～1∶1∶1。

作为本发明的进一步改进，所述混合纤维中第一纤维、第二纤维及第三纤维的质量比为6∶3∶1～4∶5∶1。

作为本发明的进一步改进，所述步骤s2中，预针刺加固过程中纤维网叠加层数为10～50层，针刺深度2～8mm，针刺频率为50～400次/分钟，针刺密度为20～150刺/cm²。

作为本发明的进一步改进，所述步骤s3中，针刺加固过程中纤维网叠加层数为2～20层，针刺深度6～20mm，针刺频率为200～800次/分钟，针刺密度为50～200刺/cm²。

作为本发明的进一步改进，所述步骤s4中聚丙烯织物为平纹组织，织物厚度为0.5～5mm，针刺深度2～12mm，针刺频率为200～800次/分钟，针刺密度为50～200刺/cm²。

本发明另一实施例提供的技术方案如下：

一种高强低伸植物种植毯，所述植物种植毯由上述的制备方法制备而得。

本发明的有益效果是：

通过针刺加固后使得织物中纤维排列很杂乱没有规律，从而使得织物中有很多曲折的孔径，有利于植物根部的伸长；

通过针刺加固后再与聚丙烯织物复合，种植毯会获得更加优异的力学性能；

与聚丙烯织物复合后织物会形成为高强低伸的更适宜植物生长的植物毯；

生产工艺简单流程短，所使用的纤维为回收纤维，降低了成本，减少了资源浪费并且环保无污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中植物种植毯制备方法的流程示意图；

图2为本发明中植物种植毯的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

参图1所示，本发明公开了一种高强低伸植物种植毯的制备方法，包括：

s1、将混合纤维梳理成单层纤维网，梳理在梳理机中进行；

s2、将梳理好的单层纤维网进行预针刺加固，预针刺加固在预针刺机上进行；

s3、将多层预针刺加固好的纤维网进行针刺加固，得到非织造布，针刺加固在主针刺机上进行；

s4、将非织造布与单层聚丙烯织物复合，得到图2所示的植物种植毯，其由非织造布(混合纤维网层)1和聚丙烯织物层2构成。

该种植毯上层由纤维材料针刺加工而成，纤维保水性好，加工成的种植毯内部空隙多，透气透湿，适宜植物生长。种植毯下层为聚丙烯织物，为种植毯提供了较高的强力，不仅可以使种植毯平铺使用，还可以多角度悬挂使用，充分利用墙体、滨岸带表面栽种植物，为植物无土栽培提供了更多可能。

本发明中的混合纤维包括第一纤维、第二纤维及第三纤维，第一纤维为聚酯纤维，第二纤维为棉纤维，第三纤维为聚丙烯腈纤维。其中，混合纤维中第一纤维、第二纤维及第三纤维的质量比为8∶1∶1～1∶1∶1，优选地，质量比为6∶3∶1～4∶5∶1。

进一步地，聚酯纤维为涤纶废料中回收的聚酯纤维，其来自工业生产中所丢弃的涤纶织物，生活和和家用中不用的涤纶面料等；棉纤维为废棉织物中回收的棉纤维，其来自棉纺工厂的下脚料、家用丢弃的棉织物等；聚丙烯腈纤维为混纺面料中回收的聚丙烯腈纤维，其来自产业中已经废弃的腈纶和人们日常生活中所丢弃的腈纶面料等。本发明中所用的混合纤维基本都来至丢弃的废旧织物及纤维的回收再利用，经济价值高，并且环保；其中所用的腈纶纤维具有很高的抗老化性能，棉纤维具有一定的吸水保水性，涤纶纤维具有很高的强力，从而能够为织物生长提供一个稳定而健康的环境。

本发明步骤s2中，预针刺加固过程中纤维网叠加层数为10～50层，优选为20～40层；针刺深度2～8mm，优选为2～6mm；针刺频率为50～400次/分钟，优选为100～200次/分钟；针刺密度为20～150刺/cm²，优选为50～100刺/cm²。

本发明步骤s3中，针刺加固过程中纤维网叠加层数为2～20层，优选为5～15层；针刺深度6～20mm，优选为8～16mm；针刺频率为200～800次/分钟，优选为400～800次/分钟；针刺密度为50～200刺/cm²，优选为80～150刺/cm²。

本发明步骤s4中采用的聚丙烯织物为民用常见织物，聚丙烯织物为平纹组织，织物厚度为0.5～5mm，优选为1～3mm；一般编织密度为36×36～48×48根/cm²，优选40×40根/cm²；针刺深度2～12mm，优选为6～12mm；针刺频率为200～800次/分钟，针刺密度为50～200刺/cm²。

本发明中采用针刺加固技术，将梳理完成的纤维网铺网进行针刺加固使得纤维网具有较高的强力和整体弹性较低。再将上面针刺好的非织造布与聚丙烯织物复合使得整个植物毯具有高强度低伸性的特点，本发明中织物与聚丙烯织物针刺复合的针刺频率相对上面织物加固低，防止聚丙烯织物发生破坏。

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例中首先使用混合纤维在梳理机中梳理成网。

混合纤维中，第一纤维是聚酯纤维，第二纤维是棉纤维，第三纤维为聚丙烯腈纤维，第一纤维、第二纤维和第三纤维的质量比约5∶4∶1。

将已经梳理完成的混合纤维网多层叠加铺网，随后将铺好的纤维网进入预针刺机针刺密度50刺/cm²；针刺深度为4mm；针刺频率为300次/min。

将预针刺好的纤维网2～6层叠合然后进入主针刺机在针刺深度8mm；针刺密度160刺/cm²；针刺频率400次/min加固成种植毯。

实施例2

本实施例中首先使用混合纤维在梳理机中梳理成网。

混合纤维中，第一纤维是聚酯纤维，第二纤维是棉纤维，第三纤维为聚丙烯腈纤维，第一纤维、第二纤维和第三纤维的质量比约5∶4∶1。

将已经梳理完成的混合纤维网多层叠加铺网，随后将铺好的纤维网进入预针刺机针刺密度50刺/cm²；针刺深度为4mm；针刺频率为300次/min。

将预针刺好的纤维网2～6层叠合然后进入主针刺机在针刺深度8mm；针刺密度160刺/cm²；针刺频率400次/min加固。

再将针刺好的织物与厚度为2mm的聚丙烯织物在针刺深度8mm；针刺密度160刺/cm²；针刺频率400次/min加固形成种植毯。

实施例3

本实施例中首先使用混合纤维在梳理机中梳理成网。

混合纤维中，第一纤维是聚酯纤维，第二纤维是棉纤维，第三纤维为聚丙烯腈纤维，第一纤维、第二纤维和第三纤维的质量比约5∶4∶1。

将已经梳理完成的混合纤维网多层叠加铺网，随后将铺好的纤维网进入预针刺机针刺密度50刺/cm²；针刺深度为4mm；针刺频率为300次/min。

将预针刺好的纤维网2～6层叠合然后进入主针刺机在针刺深度8mm；针刺密度160刺/cm²；针刺频率400次/min加固。

再将针刺好的织物与厚度为2mm的聚丙烯织物在针刺深度8mm；针刺密度160刺/cm²；针刺频率400次/min加固形成种植毯。

然后将加固好的种植毯在功率为30w、波长为340nm的紫外灯下照射五天得到种植毯。

下列所有拉伸测试依据《gb/t3923纺织品织物拉伸性能》测试标准；顶破测试数据依据《gb/t19976-2005纺织品顶破强力测定标准》；透气性测试依据《gb/t5453-1997纺织品织物透气性的测定》测定标准。

表1为实施例1-3得到的种植毯的断裂强力与断裂伸长率的测试结果平均值。

表1

从表1可以看出来加上聚丙烯织物后种植毯的强度从150n左右升至300n左右，有很大的上升，断裂伸长率下降很多，但是植物根部生长在上层。由表1可知上层的断裂伸长率能达到百分之百左右有利于植物生长，而下层聚丙烯织物使其强力很大而且使得种植毯与地面接触的地方强度高弹性较低，在与地面摩擦下不易变形。

对比实施例2、3测试结果，可以看出经过人工老化处理后整个织物的力学性能没有太大的改变，总体表现还是拥有高强度低伸性的特点。从而可只种植毯能够在户外很长一段时间都会保持其优良的力学性能。

表2为实施例1-3得到的种植毯的顶破强力测试结果平均值。

表2

由表2知种植毯具有很大的耐顶破性，加上聚丙烯织物后顶破强度不会下降还有略微上升，从而植物根生长不易把整个种植毯顶破。

表3为实施例2得到的种植毯的透气性测试结果。

表3

由表3知种植毯具优异的透气性能更加有利于植物根系的生长使植物根部能够很好的空气流动下生长，防止水分在种植毯内部过多囤积导致植物烂根。

由以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

通过针刺加固后使得织物中纤维排列很杂乱没有规律，从而使得织物中有很多曲折的孔径，有利于植物根部的伸长；

通过针刺加固后再与聚丙烯织物复合，种植毯会获得更加优异的力学性能；

与聚丙烯织物复合后织物会形成为高强低伸的更适宜植物生长的植物毯；

生产工艺简单流程短，所使用的纤维为回收纤维，降低了成本，减少了资源浪费并且环保无污染。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。