植物生存用织物的制作方法

文档序号:1768156阅读:292来源:国知局

专利名称::植物生存用织物的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种植物生存用织物及用其养育植物的方法。更具体地,本发明涉及适合植物生存用织物,此织物可有效地用在,例如很少降雨量的地区(如沙漠等等)的种植植物,这些地区需要大量劳动和长时间来供水的地区(如高尔夫球场,英式足球露天运动场,棒球场地,中间路带等等),和雨水难于保存的土地(山坡或住宅地等等),以及使用这种植物生存用织物来养育植物的方法。现己提出在一些地区提高土壤存水,减轻向植物供水的劳动和减少供水量,这些地区例如由于很少降雨而植物难于生长的地区(沙漠等),由于缺少土壤而植物难于生长的地区(岩石地区等),和需要大量劳动和长时间供水的地区(如高尔夫球场,英式足球露天运动场,棒球场地,中间路带等等)。有助于提高含水量的常规技术包括植绿由多孔阔幅织布(花边网眼网状织物,机织织物等)和粘附其上的吸湿聚合物构成的布(JP-2-16216,术语“JP-A”意指未审查的日本专利公开说明书);由吸湿纤维构成的针织网眼植物(JP-A-5-247777);和其中吸水聚合物粘附到机织结构上的吸湿机织织物(JP-A-8-218275)。但是,这些常规的植绿布和针织网眼织物由于厚度不足(1mm或更少)而不能够保存养育植物所需要足够体积量的水分。当由薄织物构成时,这种阔幅织布在土壤压力下受到压缩形变并因之损失其孔隙率,而孔隙维持含水量特性和适当的排水特性方面以及对于在植物根部生长时是必须的。结果,产生了因缺水的枯萎和因水含量过大的烂根、盐积累造成的盐碱化和密集生根造成的不良生长等等。而且上述常规技术中,对植物正常生长所需要的吸湿能力(吸湿率)等没有作具体中进行讨论。在诸如沙漠等的降雨特别稀少的地区,己有使用淡化海水作为供水的实践。但是,少量的盐仍然残留在脱盐海水内。在这种情况下养育植物,则必须使用高吸湿率的吸湿材料。还需要使水中残留的盐几乎不在吸湿材料内累积,如果累积则易于从其洗离。但是,这几点在上述常规植绿布和吸湿织物中并未考虑。除了上述高吸湿率、防止盐积累和易于洗脱盐之外,从防止因含水量过量而烂根的观点出发,植绿的吸湿材料一个重要因素是具有合适的排水特性。还有,植绿布应当提供让植物根部健康生长的孔隙。然而,关于这些方面,在上述常规植绿布和吸湿织物中没有进行充分考虑。本发明的一个目的是提供一种用于植物生存的材料,该材料具有良好的保湿特性,合适的排水特性和适于植物根部生长的孔隙,以及在土壤中保存充足水分和,当用于这些地区例如很少降雨地区(沙漠等),雨水几乎不留存的土地(山坡等),和需要大量劳动和长时间供水的地区(如高尔夫球场,英式足球露天运动场,棒球场地,中间路带等),不会由于缺水而致枯萎,使养育植物成为可能。本发明另一个目的是提供一种利用上述植物生存用的材料养育植物的方法。本发明人为了获得上述目的还进行了广泛研究。结果,成功地发现,当植物生存用织物含有限定量或更多的一种有机聚合物纤维时(此聚合物纤维具有至少30旦(旦)的细度),在提高到20g/cm2下呈现的表观密度是0.001-0.3g/cm3,在提高到20g/cm2下具有至少1.5mm的厚度,并且具有粘附其上的含水量可调节到指定程度的吸湿聚合物时,此植物生存的织物具有合适的刚性。因此在放置地下时,在土壤压力下不会完全压碎,并且其中可维持合适的孔隙和保持良好的保湿特性及合适的排水特性,则有充足的水供给并确保植物健康生长,与此同时既不会由于水分不足而致的枯萎、由于过多含水量的烂根,也不会形成由于盐积累的盐碱化。因此,本发明提供一种含有至少5wt%(重量)有机聚合物纤维的适合植物生存用织物,所述聚合物纤维具有至少30旦的细度,在提高到20g/cm2下呈现的表观密度是0.001-0.3g/cm3,在提高到20g/cm2具有至少1.5mm的厚度,其中吸湿聚合物和粘结剂聚合物粘附到纤维上构成所述纤维,并且所述纤维具有每单位体积的吸湿率为0.02-10g水/cm3。本发明进一步提供一种利用上述植物生存用织物养育植物的方法。在附图中图1是从其一个表面观察到的用于本发明植物生存用织物的无纺布的示意图;图2是从其另一个表面观察的到用于本发明植物生存用织物的无纺布的示意图布;图3说明如何测定本发明的由无纺布制造的植物生存织物中的纤维交叉的距离示意图;和图4是可用于本发明植物生存用织物的针织织物的一个实例的示意图。现在详述本发明。首先,本发明植物生存用织物,以基于构成植物生存用织物的纤维总重计算,应当含有至少5wt%,优选至少20wt%和甚至更优选50-100wt%的具有至少30旦细度的有机聚合物纤维(下文记作“厚有机聚合物纤维”)。具有至少30旦细度的有机聚合物纤维在植物生存用织物中的含量低于5wt%时,就是当埋入地下时,植物生存用织物在土壤压力下会遭受压缩形变。则失去了其中的吸湿能力和合适排水以及植物根生长所必须的孔隙。结果,产生了诸如缺少水分的枯萎、过量水分的烂根、盐积累造成的盐碱化、密集生根造成的不良生长等等。用于本发明植物生存用织物中的厚有机聚合物纤维的细度并无特殊要求,只要它的细度低于30旦。但优选的是,本发明植物生存用织物含有至少5wt%的具有至少50旦甚至更优选至少100旦细度的厚有机聚合物纤维。因此,赋予了植物生存用织物耐提高到性能并且埋入地下时减缓了植物生存用织物在土壤压力下的形变。一般而言,随着厚有机聚合物纤维细度的增加以及随着其含量的加大,可提高植物生存用织物的刚性并减缓土壤压力下的形变,当然这些现象根据有机聚合物纤维的类型而会产生改变。尽管对厚有机聚合物纤维的细度没有特殊的上限,但过大细度的厚有机聚合物纤维难于制造织物,诸如无纺布或针织织物。因此优选细度不大于300旦。本发明植物生存用织物可含有一种或多种具有至少30旦细度的厚有机聚合物纤维。除了厚有机聚合物纤维外,构成本发明植物生存用织物的纤维在类型或细度方面没有严格限制。但是当使用大含量小细度的纤维时,在纤维中的孔隙变得更小。在这种情况下,常常观察到几乎难于获得合适的排水特性或者密集生根抑制了植物正常生长。当厚有机聚合物纤维的含量低于50%时,则优选使用的纤维其细度至少15旦,特别优选至少20旦,以此来作为构成织物的其他纤维。另外,本发明植物生存用织物应当在提高到20g/cm2下具有的表观密度是0.001-0.3g/cm3.当表观密度低于0.001g/cm3时,不可能保证植物生长所需要的足够的含水量。另一方面,当表观密度超过0.3g/cm3时,植物生存用织物过量的吸湿能力会造成烂根或因缺少空间所致的密集生根会抑制植物健康生长。还优选的是,从吸湿能力的观点出发,本发明植物生存用织物在提高到20g/cm2下具有表观密度0.002-0.2g/cm3..、合适的排水特性、使植物根健康生长,防止盐碱化等等。本文所用“在提高到20g/cm2下的表观密度”术语意指当植物生存用织物当埋入地下时,在提高到20g/cm2下从上部表面压下在其上面放置的土壤时,每单位体积(cm3)的该植物生存用织物重量(g),在下文实施例中将详述。在提高到20g/cm2下具有0.001-03g/cm3表观密度的本发明植物生存用织物当它埋入地下一定深度例如10cm时,可以保持相当于上述限定水平的表观密度(亦即0.001-0.3g/cm3)。由此保持了良好的吸湿能力特性和适当的排水特性。而且可防止盐积累,累积的盐可平稳地排出并保留根部生长所需要的空间,则使植物健康生长。本发明植物生存用织物应当具有的厚度在20g/cm3下为至少1.5mm,优选至少2mm。当植物生存用织物的厚度低于1.5mm时,不能向其赋予足够的存水能力。而且当植物生存用织物具有低于1.5mm的厚度时,可以认为不是立体结构(三维结构),而是平面结构(二维结构)。这样,植物生存用织物不是在一定深度和平面维方向接触植物根部而仅仅在平面维方向接触,这就不可能向根部供给充足的水。从这些观点出发,本发明植物生存用织物具有优于JP-A-8-218275所记载的吸湿织物和JP-A-2-16216所记载的植绿布(每种材料一般具有1mm或更少厚度)促进植物生长的效果,。决定在20g/cm2压力下本发明植物生存用织物的厚度上限的确定取决于将被埋入的地区、环境、待养育的植物等等因素。其厚度优选低于50μm,更优选低于25μm,更加优选低于15μm。优选的是本发明植物生存用织物在没有压力时具有至少2.0mm厚度,更优选至少2.5mm。另外,本发明植物生存用织物应当具有一定的吸湿能力。向植物生存用织物赋予吸湿特性可以通过任何方法而没有严格限制。亦即可以选择任何方法,只要能够赋予此植物生存用织物吸湿特性,该织物含有至少5wt%的具有至少30旦细度的有机聚合物纤维,并在提高的压力20g/cm2下保持上述的表观密度(0.001-0.3g/cm3)以及没有提高到时维持至少2mm的厚度。向植物生存用织物赋予吸湿特性的方法的典型实例如下。(i)将一种吸湿聚合物粘附到构成植物生存用织物的有机聚合物纤维上。(ii)构成植物生存用织物的有机聚合物纤维至少部分地由吸湿有机聚合物纤维构成。本发明中,使用其中吸湿聚合物粘附到有机聚合物纤维上制造的植物生存用织物,亦即上述(i)中之一的。具体言之,植物生存用织物是这样的,其中吸湿聚合物和粘结剂聚合物被粘附到构成织物的有机聚合物纤维上。本发明中,制备其中吸湿聚合物和粘结剂聚合物被粘附到构成织物的有机聚合物纤维上的植物生存用织物,可以采用的方法包括将吸湿聚合物和粘结剂聚合物溶解或分散在水或有机溶剂内,然后将溶液或分散液喷射方式到织物上;另一种包括将织物浸入上述溶液或分散液的方法;一种包括将吸湿聚合物和粘结剂聚合物通过使用上述溶液或分散液粘附到有机聚合物纤维上,然后利用该有机聚合物纤维制作植物生存用织物的方法等等。当吸湿聚合物粘附到有机聚合物纤维之后制作此植物生存用织物时,令人担心的是织物制作过程中吸湿聚合物从纤维表面剥离。因此,将吸湿聚合物和粘结剂聚合物粘附到己制作成的植物生存用织物上是合乎要求的。为了使吸湿聚合物更紧密地粘附有机聚合物纤维上,或者防止粘附到有机聚合物纤维上的吸湿聚合物在水中溶解,如果需要,可以进行交联处理诸如辐射交联、热交联或化学交联从而使吸湿聚合物与有机聚合物纤维更紧密的粘附。作为构成植物生存用织物的有机聚合物纤维,可以使用含有至少5wt%的具有至少30旦细度的任何有机聚合物纤维来制造。其实例包括聚酯纤维如聚对苯二甲酸二乙酯,聚对苯二甲酸二丙酯,聚对苯二甲酸亚丙酯和聚对苯二甲酸二丁酯;聚酰胺纤维如尼龙6和尼龙66;聚烯烃纤维如聚乙烯和聚丙烯;丙烯酸纤维;聚乙烯醇纤维;聚氯乙烯纤维;聚偏氯乙烯纤维;纤维素纤维如粘胶丝,粘液丝,库普拉丝和喷射方式丝;和聚砜纤维。既可采用这些有机聚合物纤维之一又可采用其混和物。特别是,构成本发明植物生存用织物的纤维优选的是在吸湿时不膨胀或很少膨胀并具有疏水能力的纤维。这些有机聚合物纤维既可有圆形又可有异型截面。作为用于本发明植物生存用织物的吸湿聚合物,优选的是选自在粘附到有机聚合物纤维上之前可以吸湿超过自身干重10-1000倍,优选30-1000倍,特别优选100-1000倍吸湿聚合物。这种吸湿聚合物的实例包括聚丙烯酸聚合物,聚乙烯醇聚合物,异丁烯/马来酸酐共聚物,聚环氧乙烷聚合物,聚乙烯吡咯烷酮聚合物,乙基纤维素聚合物,聚丙烯酰胺聚合物和聚苯乙烯磺酸聚合物。本发明中,既可使用这些吸湿聚合物之一又可使用其两种或多种这些聚合物。在本发明的植物生存用织物中,优选的是,在粘附到有机聚合物纤维上之后,此吸湿聚合物的吸湿能力(Q1)明显降低,由于与粘结剂聚合物共存之故,以便满足下面公式。因此赋予织物优异的存水特性和合适的排水特性,从而可很好地养育植物。0.01Q0≤Q1≤0.5Q0(1)其中,Q0意指在粘附到有机聚合物纤维上之前吸湿聚合物固有的吸湿能力(重量倍数);和Q1代表在粘附有机聚合物纤维上之后吸湿聚合物的表观吸湿能力(重量倍数)。上面计算公式(1)中的Q0和Q1可以按照下面计算公式(2)和(3)来确定。Q0(重量)=Wp1/Wp0(2)其中Wp0意指吸湿聚合物干重(g);而Wp1代表吸湿聚合物浸入25℃水中1小时取出并令其在金属丝筛网上静置5分钟以排出多余水后所测量的吸湿聚合物重量。Q1(重量)=(Wa-we0/(We1-We0)(3)其中We0意指在粘附吸湿聚合物和粘结剂聚合物之前织物的干重(g);We1意指粘附了吸湿聚合物和粘结剂聚合物之后的织物干重(g);而Wa意指己经粘附了吸湿聚合物和粘结剂聚合物的织物浸入25℃水中1小时后,取出并令其在金属丝筛网上静置5分钟以排出多余水后所测量的织物重量(g)。当粘附到有机聚合物纤维之后的吸湿聚合物的吸湿能力(Q1)小于0.01Q1时,植物生存用织物的吸湿能力特性不良,则其上生长的植物有时会死亡。而另一方面,当上述吸湿能力大于0.5Q1时,植物生存用织物的吸湿能力超过植物根部的需要。在这种情况下,植物根部含有的水分常常被织物反向吸收,则植物有时不能正常生长。本发明植物生存用织物在特别恶劣的气候条件(如沙漠等)下使用时,应当选择自身具有高吸湿能力的聚合物来粘附到有机聚合物纤维上。但是,有时观察到这种高吸湿能力的聚合物会反向吸收与植物根部接触的所含有的水分。这就是说,此高吸湿能力可带来不希望有的现象。为了克服这个问题,将这种吸湿聚合物与粘结剂聚合物一起用在本发明植物生存用织物中,使得粘结剂聚合物部分地覆盖吸湿聚合物,则可适当地控制吸湿能力。在上述条件的本发明植物生存用织物中,从植物健康生长的观点出发,优选的是粘附了有机聚合物纤维的吸湿聚合物具有最终的吸湿能力是超过自身干重的5-100倍之多,甚至优选10-50倍之多。本发明使用的粘结剂聚合物可为任意一种,只要它能够适当地控制吸湿聚合物的吸湿能力并有助于吸湿聚合物良好地粘附到有机聚合物纤维上。通常可以根据有机聚合物纤维和与其一起使用的吸湿聚合物来适当地选择。例如,可以使用氨基甲酸乙酯聚合物,丙烯酸聚合物或聚酯聚合物。吸湿聚合物粘附到有机聚合物纤维上的方式应当满足上述计算公式(1),优选的是使用吸湿聚合物与粘结剂聚合物的重量比为1∶3-10∶1。可以证实这种植物生存用织物中吸湿聚合物和粘结剂聚合物的粘附状态,例如通过单独将聚合物之一着色并在光学显微镜下观察。重要的是本发明植物生存用织物的吸湿能力要调节到0.02-10g水/cm3。当植物生存用织物的吸湿能力在上述限定范围之内时,植物可以很好地生长,几乎没有任何诸如因缺水的枯萎,过量水含量的烂根等等问题。植物生存用织物的吸湿能力可按照下面计算公式(4)测定。植物生存用织物的吸湿能力(g/m3)=(waq-Wa)/V(4)其中V意指植物生存用织物在20g/cm2压力下的外观体积(cm3);Wa意指具有V(cm3)体积植物生存用织物的干重(g);和Waq意指具有体积V(cm3)的植物生存用织物当浸入25℃水中1小时后,取出并令其在金属丝筛网上静置5分钟以排出多余水后所测量的织物的重量(g)。本发明植物生存用织物优选无纺布或针织织物或者由两种或多种上述材料组成的复合材料。从经济观点出发,优选无纺布。尽管机织织物并未被排除在本发明范围之外,机织织物一般难于加工成在没有提高到下具有至少2mm厚度的植物生存用织物。当由无纺布和/或针织织物构成的本发明植物生存用织物作为整体具有粗网眼结构时,或者具有大量可在深度方向穿透织物的开口时(亦即从一个表面到另一个表面的穿透),则植物生存用织物具有优异的吸湿能力特性和适当的排水特性,而且其中含有可使植物根部健康生长的孔隙。因此,植物可在其中良好地生长而几乎没有诸如因缺少水分的枯萎、因过量含水量的烂根、密集生根等等问题。当植物生存用织物由无纺布制作时,在保持优异的吸湿能力特性和适当排水特性的同时,在织物内形成令植物健康生长的孔隙可使用以下方法(a)如图1呈现的无纺布平面图所示,整个无纺布具有大量开口2的粗网眼结构且开口面积为0.5-50mm2(亦即孔隙可在深度方向穿透无纺布)。(b)如图2呈现的无纺布平面图所示,无纺布1具有设置大量开口3的致密网状结构且开口面积为0.5-750mm2,亦即开口在制作无纺布期间或之后横向贯通(在深度方向)。作为选择,在某些情况下可采用以下方法(c)如上述(a)的由无纺布制作的带有粗网眼的植物生存用织物被贯通,从而形成类似于上述(b)之一的穿透开口3。在上述(b)或(c)的植物生存用织物中,优选的是在整个无纺布上以大约2-100mm的间隔有序或无序地形成穿透开口3。这些穿透开口3可以是任意形状,诸如圆形,方形,三角形或多边形。上述(a)到(c)的每个方法中,优选的是穿透开口2或3的总面积,从无纺布的一个表面观察时,占无纺布一个表面的大约8-90%的面积。在由无纺布制作的植物生存用织物中,纤维A和B交叉的位点记作X1,纤维A和另一个纤维C交叉的位点记作X2,纤维B和纤维C交叉的位点记作X3等等,如图3所示。在位点X1和X2(X1-X2)之间,位点X2和X3(X2-X3)之间,位点X3和X1(X3-X1)之间等的平均直线距离记作“纤维交叉平均距离”。使用具有0.2-4mm纤维交叉平均距离的无纺布,能够向植物生存用织物赋予良好的吸湿能力特性、合适的排水特性和适合根部生长的孔隙。当本发明植物生存用织物由针织织物制造时,它可以具有例如双面拉舍尔针织结构,如图4所示。在这种情况下,织物4具有大量的开口5在深度方向的(横向地)穿透。这些开口被长丝绞纱构成的壁6环绕,则在该环绕壁内的这些长丝中间有细小的孔隙。因此,植物生存用织物能够保持优异的吸湿能力特性和合适的排水特性,并含有能够促进植物根部生长的孔隙。则植物可在其中良好生长。在这种情况下,优选的是每个穿透开口5的开口面积为大约10-750mm2,且穿透开口5的总面积,从织物4(针织织物)的一个表面观察时,占织物4(针织织物)一个表面的大约8-90%的面积。穿透开口5可以是任意形状,如方形,三角形,金刚石形或多边形。优选的是围绕每个穿透开口5的环绕壁6的高度(h)是大约2-10mm,这是从易于制备针织织物、吸湿能力特性、排水特性,以及易于实际应用和运输等方面考虑的。本发明植物生存用织物可以是由上述无纺布或针织织物构成的单层结构。另外,它也可以是由两层或多层构成的叠层结构。在叠层结构的情况下,既可是相同层又可是不同层彼此叠合构成。如果需要,本发明植物生存用织物可由其他材料叠压,以便改良织物结构的强度或刚性,和/或保持或获得上述在提高到20g/cm2压力下具有0.001-0.3g/cm3的表观密度和特定厚度。当本发明植物生存用织物用于植被时,可适当地选择地区、位置、环境等等。特别适合用于沙漠等,高尔夫球场,英式足球露天运动场,棒球场地,中间路带,发展成家居的地段,山坡等等。而且,使用本发明植物生存用织物的地区没有严格限制。它可以用于其他地区或植物生存的环境,诸如花园,公园,田野,果园,花圃或河边。在某些情况下,也可用于养育盆栽植物。同样,被养育的植物类型也没有严格限制。本发明植物生存用织物通常用于养育草坪,蔬菜,水果,诸如小麦或大麦的谷类植物,鲜花,树木,观赏植物,防止沙化的植物等等。使用本发明植物生存用织物种植植物时,优选的是首先将此植物生存用织物埋入土壤一定深度,大约3-20cm优选大约5-15cm。也可选择将本发明植物生存用织物放置地下,然后在其上铺上大约3-20cm优选5-15cm深度的土壤,随后种植。在这种情况下,植物生存用织物受到因土壤重量的压缩形变很少,因此可以保持表观密度落入上述限定范围(亦即0.001-0.3g/cm3)或其附近。而且在没有提高的压力下保持至少2mm或其附近的厚度(在20g/cm2压力下至少有1.5mm厚度)。因此,植物生存用织物保持了优异的吸湿能力特性和合适的排水特性,防止了盐在其中积累并且如果积累可顺利地排出。另外,植物生存用织物含有适合根部生长的空间(孔隙),使植物健康生长。例如,根据植物的类型和环境,可以通过选择适当的方法实现植物的播种和移植、供水等等。实施例为了进一步详述本发明、并意味不限制本发明,给出以下实施例。这些实施例中,在粘附构成植物生存用织物所用的有机聚合物纤维之前和之后每单位体积吸湿聚合物的吸湿能力,以及每单位体积的植物生存用织物的吸湿能力是通过上述方法测定的。另一方面,在提高到20g/cm2压力下植物生存用织物的表观密度、植物生存用织物内的穿透开口的开口面积、由无纺布制造的植物生存用织物的纤维交叉平均距离和由针织织物制作的植物生存用织物内围绕穿透开口的环绕壁的高度都以下面方式测量。提高到20g/cm2压力下植物生存用织物的表观密度(1)将植物生存用织物切割成方形试验片(50cm×50cm)并称重(Wg)。(2)在试验片上放置透明塑料板,然后将其在20g/cm2压力(包括塑料极自身重量)下压制。测量试验片的厚度(dcm)之后,根据下面公式确定提高到20g/cm2压力下此植物生存用织物的表观密度。提高到20g/cm2压力下植物生存用织物的表观密度(g/cm3)=W/(50×50×d)(5)植物生存用织物内穿透开口的开口面积在具有大的穿透开口(贯穿开口、针织织物等)的植物生存用织物的情况下,用卡尺测量开口的侧边或直径,以此确定穿透开口的开口面积。由无纺布制作的且其中通过无纺布结构自身形成穿透开口的植物生存用织物的情况下,于扫描电镜下拍摄织物表面的放大照片(放大率50×)。然后从照片上测量开口侧边或直径,以此确定在植物生存用织物内穿透开口的开口面积。无纺布制造的植物生存用纤维交叉平均距离扫描电镜下拍摄无纺布制造的植物生存用织物表面的放大照片(放大率50×)。测量每个纤维交叉距离并计算平均值。围绕针织织物制造的植物生存用织物穿透开口的环绕壁高度用卡尺测量环绕壁的高度。实施例1(1)用具有100旦细度(直径100μm)和70mm纤维长度的聚酯纤维通过针刺方法以常规方式制备无纺布。为了改良无纺布的强度,将一种丙烯酸树脂(DICNARLE-7500,DAINIPPONINK&amp;CHEMICALINC.制造)以基于纤维重量的至少5wt%的比例粘附其上,由此制备一种丙烯酸树脂处理的无纺布,其定重(Metsuke)是130g/m2。(2)将40重量份的聚丙烯酸钠;其吸湿能力Q0是它的干重140倍之多(一种吸湿聚合物,ACRYHOPEHG-1,NIPPONSHOKUBAICO。LTD.制造),100重量份的氨基甲酸乙酯聚合物(一种粘结剂聚合物;CRISVON3314,DAINIPPONINK&amp;CHEMICALINC制造,固体含量20wt%)和300重量份的异丙醇进行混和来制备吸湿聚合物溶液。然后将上述(1)制备的丙烯酸树脂处理的无纺布浸入这种吸湿聚合物溶液。取出后,在2kgf/cm2的压榨压力下将无纺布压浆,从而排除其中多余的吸湿聚合物溶液,在120℃干燥后得到无纺布制造的具有300g/m2定重(Metsuke)的植物生存用织物,己粘附吸湿聚合物和粘结剂聚合物的总定重(Metsuke)为170g/cm2。这种植物生存用织物的厚度是4.2mm。(3)用上述特定方法测量时,上面得到的无纺布制造的吸湿植物生存用织物在提高到20g/cm2压力下呈现0.081g/cm3的表观密度。在提高到20g/cm2压力下植物生存用织物的厚度是3.7mm。该植物生存用织物的吸湿能力是1.4g水/cm3。另外,粘附到纤维后的吸湿聚合物的吸湿能力Q1通过上述方法测定是0.05Q0。因无纺布组织所形成穿透开口的开口面积在大约0.8-6.3mm2范围,且其纤维交叉平均距离是1.2mm。实施例2(1)制备无纺布,方法是将70重量份的具有100旦细度(直径100μm)、64mm纤维长度的聚酯纤维和30重量份的细度20旦(直径45μm)、纤维长度64mm的另一种聚酯纤维进行捏合,再通过针刺方法以常规方式加工该捏合物。为了改良无纺布的强度,将与实施例1所用同样的丙烯酸树脂以基于纤维总重的5wt%的比例粘附其上,由此制备150g/m2定重(Metsuke)的一种丙烯酸树脂处理的无纺布。(2)将50重量份的聚丙烯酸树脂,其吸湿能力Q0是它的干重286倍之多(一种吸湿聚合物,SANWETIM-1000,SANYOCHEMICALINDUSTRIS,LTD.制造)和250重量份的氨基甲酸乙酯聚合物(一种粘结剂聚合物;CRISVON3314,NIPPONINK&amp;CHEMICALINC.制造,固体含量20wt%)进行混和来制备吸湿聚合物溶液。然后将这种吸湿聚合物溶液通过喷射方式粘附到上述(1)制备的丙烯酸树脂处理的无纺布上,并于120℃干燥后得到无纺布制造的具有300g/m2定重(Metsuke)的植物生存用织物,己粘附吸湿聚合物和粘结剂聚合物的总定重(Metsuke)为150g/cm2。这种植物生存用织物的厚度是3.0mm。(3)接着,对上述(2)得到无纺布制造的吸湿植物生存用织物进行贯通,从而以25个开口/100cm2的比例(总开口面积比例20%,邻接开口之间的最小距离5mm)形成直径10mm的穿透开口(开口面积大约79mm2),由此制备植物生存用织物。(4)当以用上述特定方法测量时,上述(3)得到的植物生存用织物在提高到20g/cm2压力下呈现0.12g/cm3的表观密度。在提高到20g/cm2压力下植物生存用织物的厚度是2.5mm。该植物生存用织物的吸湿能力是2.0g水/cm3。另外,粘附到纤维后的吸湿聚合物的吸湿能力Q1通过上述方法测定是0.08Q0。纤维交叉平均距离是0.3mm。实施例3(1)制备无纺布,方法是将50重量份的具有35旦细度(直径60μm)、64mm纤维长度的聚酯纤维和50重量份的细度25旦(直径51μm)、纤维长度64mm的另一种聚酯纤维进行捏合,再通过针刺方法以常规方式加工该捏合物。为了改良无纺布的强度,将与实施例1所用同样的丙烯酸树脂以基于纤维重量的3wt%的比例粘附其上,由此制备100g/m2定重(Metsuke)的一种丙烯酸树脂处理的无纺布。(2)然后将与实施例2所用同样吸湿聚合物溶液通过喷射方式粘附到上述(1)制备的丙烯酸树脂处理的无纺布上,并于120℃干燥后得到无纺布制造的具有150g/m2定重(Metsuke)的植物生存用织物,己粘附吸湿聚合物和粘结剂聚合物的总定重(Metsuke)为150g/cm2。这种植物生存用织物的厚度是8mm。(3)接着,对上述(2)得到无纺布制造的吸湿植物生存用织物进行贯通,从而以25个开口/100cm2的比例(总开口面积比例12.5%,邻接开口之间的最小距离10mm)形成直径8mm的穿透开口(开口面积大约51mm2),由此制备植物生存用织物。(4)当以用上述特定方法测量时,上述(3)得到的植物生存用织物在提高到20g/cm2压力下呈现0.03g/cm3的表观密度。在提高到20g/cm2压力下植物生存用织物的厚度是5mm。该植物生存用织物的吸湿能力是0.5g水/cm3。另外,粘附到纤维后的吸湿聚合物的吸湿能力Q1通过上述方法测定是0.35Q0。纤维交叉平均距离是3.5mm。实施例4(1)制备无纺布,方法是将20重量份的具有200旦细度(直径143μm)、64mm纤维长度的聚酯纤维和80重量份的细度25旦(直径51μm)、纤维长度64mm的另一种聚酯纤维进行捏合,再通过针刺方法以常规方式加工该捏合物。为了改良无纺布的强度,将与实施例1所用同样的丙烯酸树脂以基于纤维总重的5wt%的比例粘附其上,由此制备200g/cm2定重(Metsuke)的一种丙烯酸树脂处理的无纺布。(2)然后将与实施例2所用同样的吸湿聚合物溶液通过喷射方式粘附到上述(1)制备的丙烯酸树脂处理的无纺布上,并于120℃干燥后得到无纺布制造的具有600g/cm2定重(Metsuke)的植物生存用织物,己粘附吸湿聚合物和粘结剂聚合物总的定重(Metsuke)为400g/cm2。这种植物生存用织物的厚度是2.5mm。(3)接着,对上述(2)得到无纺布制造的吸湿植物生存用织物进行贯通,从而以16个开口1/00cm2的比例(总开口面积比例28%,邻接开口之间的最小距离8mm)形成直径15mm的穿透开口(开口面积大约177mm2),由此制备植物生存用织物。(4)当以用上述特定方法测量时,上述(3)得到的植物生存用织物在提高到20g/cm2压力下呈现0.3g/cm3的表观密度。在提高到20g/cm2压力下植物生存用织物的厚度是2mm。该植物生存用织物的吸湿能力是0.49g水/cm3。另外,粘附到纤维后的吸湿聚合物的吸湿能力Q1通过上述方法测定是0.017Q0。纤维交叉平均距离是0.2mm。实施例5(1)使用200旦细度(直径143μm)的聚酯长丝纱通过拉舍尔双面经编针织机制备如图4所示的定重(Metsuke)为190g/m2的带有针织结构的针织织物。(2)制备吸湿聚合物溶液,方法是将100重量份的乙烯醇/丙烯酸钠共聚物,其吸湿能力Q0是它的干重367倍之多(一种吸湿聚合物,IGETAGELP,SUMITOMOSEIKACHEMICALCO。LTD.制造)和100重量份的氨基甲酸乙酯聚合物(一种粘结剂聚合物;CRISVON6306B,DAINIPPONINK§CHEMICALINC.制造,固体含量30wt%)进行混和。然后将上述(1)制备的针织织物浸入这种吸湿聚合物溶液。取出后,在1.2kgf/cm2的压榨压力下将针织织物压浆,从而排除其中多余的吸湿聚合物溶液,在120℃干燥后得到针织织物制造的具有300g/m2定重(Metsuke)的植物生存用织物,己粘附吸湿聚合物和粘结剂聚合物的总定重(Metsuke)为110g/cm2。这种植物生存用织物的厚度是5.3mm(=围绕穿透开口的环绕壁高度)。(3)当以用上述特定方法测量时,上述(2)得到针织织物制造的的吸湿植物生存用织物在提高到20g/cm2压力下呈现0.065g/cm3的表观密度。在提高到20g/cm2压力下植物生存用织物的厚度是4.6mm。该植物生存用织物的吸湿能力是1.0g水/cm3。另外,因这种植物生存用织物的针织结构形成的方形穿透开口的开口面积是64mm2。当以上述方法测量时,粘附到纤维后的吸湿聚合物的吸湿能力Q1通过上述方法测定是0.07Q0。实施例6(1)使用200旦细度(直径143μm)的聚酯长丝纱通过拉舍尔双面经编针织机制备图4所示的定重(Metsuke)为215g/m2的带针织结构的针织织物。(2)制备吸湿聚合物溶液,方法是将100重量份的乙烯醇/丙烯酸钠共聚物,其吸湿能力Q0是它的干重367倍之多(一种吸湿聚合物,IGETAGELP,SUMITOMOSEIKACHEMICALCO。LTD.制造)和800重量份的氨基甲酸乙酯聚合物(一种粘结剂聚合物;CRISVON6306B,DAINIPPONINK§CHEMICALINC.制造,固体含量30wt%)进行混和。然后将上述(1)制备的针织织物浸入这种吸湿聚合物溶液。取出后,在12kgf/cm2的压榨压力下将针织织物压浆,从而排除其中多余的吸湿聚合物溶液,在120℃干燥后得到针织织物制造的具有300g/m2定重(Metsuke)的植物生存用织物,已粘附吸湿聚合物和粘结剂聚合物的总定重(Metsuke)为85g/cm2。这种植物生存用织物的厚度是5.3mm(=围绕穿透开口的环绕壁高度)。(3)当以用上述特定方法测量时,上述(2)得到针织织物制造的的植物生存用织物在提高到20g/cm2压力下呈现0.065g/cm3的表观密度。在提高到20g/cm2压力下植物生存用织物的厚度是4.6mm。该植物生存用织物的吸湿能力是0.04g水/cm3。另外,因这种植物生存用织物的针织结构形成的方形穿透开口的开口面积是64mm2。当以上述方法测量时,粘附到纤维后的吸湿聚合物的吸湿能力Q1通过上述方法测定是0.02Q0。实施例7(1)使用200旦细度(直径143μm)的聚酯长丝纱通过拉舍尔双面经编针织机制备如图4所示的定重(Metsuke)为120g/m2的带针织结构的针织织物。(2)制备吸湿聚合物溶液,方法是将200重量份的丙烯酸树脂,其吸湿能力Q0是它的干重650倍之多(一种吸湿聚合物,ARASOAPG,ARAKAWACHEMICALCO。LTD.制造)和100重量份的氨基甲酸乙酯聚合物(一种粘结剂聚合物;CRISVON6306B,DAINIPPONINK&amp;CHEMICALINC.制造,固体含量30wt%)进行混和。然后将上述(1)制备的针织织物浸入这种吸湿聚合物溶液。取出后,在1.2kgf/cm2的压榨压力下将针织织物压浆,从而排除其中多余的吸湿聚合物溶液,在120℃干燥后得到针织织物制造的具有300g/m2定重(Metsuke)的植物生存用织物,己粘附吸湿聚合物和粘结剂聚合物的总定重(Metsuke)为180g/cm2。这种植物生存用织物的厚度是5.3mm(=围绕穿透开口的环绕壁高度)。(3)当以用上述特定方法测量时,上述(2)得到针织织物制造的的植物生存用织物在提高到20g/cm2压力下呈现0.2g/cm3的表观密度。在提高到20g/cm2压力下植物生存用织物的厚度是4.6mm。该植物生存用织物的吸湿能力是8.3g水/cm3。另外,因这种植物生存用织物的针织结构形成的方形穿透开口的开口面积是64mm2。当以上述方法测量时,粘附到纤维后的吸湿聚合物的吸湿能力Q1通过上述方法测定是0.37Q0。对比实施例1(1)用20旦细度(直径45μm)的聚酯纤维通过针刺方法以常规方式制备无纺布。为了改良无纺布的强度,将一种丙烯酸树脂(DICNARLE-8290,DAINIPPONINK&amp;CHEMICALINC.制造)以基于纤维重量的至少5%比例粘附其上,由此制备一种丙烯酸树脂处理的无纺布,其定重(MetSuke)是480g/m2。(2)将与实施例2(2)所用同样的吸湿聚合物溶液通过喷射方式粘附到上述(1)制备的丙烯酸树脂处理的无纺布上,在120℃干燥后得到无纺布制造的具有630g/m2定重(Metsuke)的植物生存用织物,己粘附吸湿聚合物和粘结剂聚合物的总定重(Metsuke)为150g/cm2。这种植物生存用织物的厚度是1.6mm。(3)用上述特定方法测量时,上面(2)得到的无纺布制造的吸湿植物生存用织物在提高到20g/cm2压力下呈现0.45g/cm3的表观密度。在提高到20g/cm2压力下植物生存用织物的厚度是1.4mm。该植物生存用织物的吸湿能力是4.3g水/cm3。另外,粘附到纤维后的吸湿聚合物的吸湿能力Q1通过上述方法测定是0.09Q0。因无纺布组织所形成穿透开口的开口面积在大约0.0004-0.01mm2范围,且其纤维交叉平均距离是0.06mm。对比实施例2(1)用与实施例5所用的同样200旦细度(直径143μm)的聚酯长丝纱通过常规方式制备一种定重(Metsuke)为100g/cm2的平纹织物。(2)然后将上述(1)制备的平纹织物浸入实施例5(2)所用同样的吸湿聚合物溶液。取出后,在2kgf/cm2的压榨压力下将无纺布压浆,从而排除其中多余的吸湿聚合物溶液,在120℃干燥后得到平纹织物制造具有150g/m2定重(Metsuke)的吸湿植物生存用织物,己粘附吸湿聚合物和粘结剂聚合物的总定重(Metsuke)为50g/cm2。这种植物生存用织物的厚度是0.7mm。(3)由于厚度薄,将5片上面(2)得到织物制造的植物生存用织物试验片(50cm×50cm)一片迭在另一片上,然后测量在提高到20g/cm2压力下的表观密度,测得为0.21g/cm3。该植物生存用织物的吸湿能力是8.5g水/cm3。当以上述方法测量时,粘附到纤维后的吸湿聚合物的吸湿能力Q1是0.42Q0。对比实施例3通过将一种改性的在吸水时溶涨的丙烯酸纤维以7.5∶1的比例与棉纱混和得到相当于2000旦细度的纱线,用这种纱线制备一种定重(Metsuke)75g/cm2的网状薄片。对比实施例4(1)使用细度20旦(直径45μm)的聚丙烯纤维通过纺粘方法以常规方式制备无纺布。为了改良无纺布的强度,将一种丙烯酸树脂(DICNARLE-8290,DAINIPPONINK&amp;CHEMICALINC.制造)以基于纤维重量的至少5%比例粘附其上,由此制备一种丙烯酸树脂处理的无纺布,其定重(Metsuke)是30g/m2。(2)将与实施例(2)1所用同样的吸湿聚合物溶液通过类似实施例1(2)的方法粘附到上述(1)制备的丙烯酸树脂处理的无纺布上,在120℃干燥后得到无纺布制造具有40g/m2定重(Metsuke)的植物生存用织物,己粘附吸湿聚合物和粘结剂聚合物的总定重(Metsuke)为10g/cm2。这种植物生存用织物的厚度是0.35mm。(3)用上述特定方法测量时,上面(2)得到植物生存用织物制造的吸湿植物生存用织物在提高到20g/cm2压力下呈现0.13g/cm3的表观密度。在提高到20g/cm2压力下植物生存用织物的厚度是0.3mm。该植物生存用织物的吸湿能力是0.057g水/cm3。另外,粘附到纤维后的吸湿聚合物的吸湿能力Q1通过上述方法测定是0.19Q0。因无纺布组织所形成穿透开口的开口面积在大约0.001-0.04mm2范围,且其纤维交叉平均距离是0.11mm。草坪和西瓜生长试验(1)将上面实施例和对比实施例得到的用于植物生存用织物每一种都切成片(100cm×100cm)并埋入土壤30cm的深度。覆盖10cm深度的土壤后,以30g/cm2的比例基本规则地将草籽播种。在以同样方式埋入的植物生存用织物上以50cm间隔用4粒种子/m2的比例将西瓜籽播种,由此制备评估生长状态的试样。为比较起见,重复上述工序但使用非植物生存用织物。(2)将上述(1)制备的试样置于实验室,其中温度为45℃,湿度10%,每天三次(亦即每8小时一次)每次供水10l/m2直至发芽。发芽后,每天一次供水201/m2,并按照下面标准评估生长状态。表2显示了结果。这些试验中所用供水的水含有3000ppm的氯化钠,模拟可以使用的淡化海水。表2结果表示使用本发明植物生存用织物可以很好地养育草坪和西瓜,本发明织物含有至少5wt%的具有至少30旦细度的有机聚合物纤维,在提高到20g/cm2压力下呈现的表观密度是0.001-0.3g/cm3,在没有提高的压力下具有至少2mm的厚度。与此相反,当使用通过采用20旦细度的有机聚合物纤维制备的在提高到20g/cm2压力下表观密度超过0.3g/cm3吸湿植物生存用织物时,和采用厚度低于2mm的吸湿平纹织物制造的植物生存用织物时,或采用吸湿纤维构成的针织网眼布时,草坪和西瓜不能良好生长。本发明植物生存用织物保持了优异的吸湿能力特性和合适的排水特性,并具有使植物根部健康生长的合适的空间(孔隙)。另外,水中含有诸如盐的有害物质几乎不能在本发明植物生存用织物中积累。而且,即使这种有害物质在其中积累,可通过过量供水而易于去除。以此,使用本发明植物生存用织物,植物可以健康生长而几乎没有任何诸如因缺水的枯萎、过量水含量的烂根、因密集生根的不良生长或枯萎、盐碱化等等问题。由于具有这些特点的优越性,本发明植物生存用织物在这样一些地区用于养育植物特别有利,例如,很少降雨地区(沙漠等),雨水几乎不保存的地区(山坡等),和需要相当大量劳动和长时间供水的地区(如高尔夫球场,英式足球露天运动场,棒球场地,中间路带等等)。表1评估草坪或西瓜生长状态的标准</tables>表2</tables>*1)由于枯萎而停止观察生长状态表2(续)*1)由于枯萎而停止观察生长状态权利要求1.一种植物生存用织物,包括一种含有至少5wt%(重量)的具有至少30旦细度的有机聚合物纤维的纤维材料;一种吸湿聚合物;和一种粘结剂聚合物,所述吸湿聚合物和粘结剂聚合物粘附到所述纤维材料上;其中所述织物每单位体积吸水量0.02-10g水/cm3,在提高到20g/cm2压力下呈现的表观密度是0.001-0.3g/cm3,并具有不低于至少2.0mm的厚度。2.根据权利要求1的植物生存用织物,其中所述织物是无纺布的形式。3.根据权利要求1的植物生存用织物,其中所述吸湿聚合物对所述粘结剂聚合物的重量比是1∶3-10∶1。4.根据权利要求1的植物生存用织物,其中所述吸湿聚合物在粘附到纤维上后可吸收水分为自身干重的10-1000倍,由于所述粘结剂聚合物的共存,所述吸湿聚合物的吸湿能力明显降低,从而满足公式0.01Q0≤Q1≤0.5Q0,其中Q0意指粘附到所述有机聚合物纤维之前所观察到的吸湿聚合物固有的吸湿能力(重量倍数),和Q1代表粘附有机聚合物纤维之后所观察到吸湿聚合物的表观吸湿能力(重量倍数)。5.根据权利要求1的植物生存用织物,其中具有在深度方向穿透该织物的开口,开口面积为0.5-750mm2。6.根据权利要求1的植物生存用织物,其中所述有机聚合物纤维的含量不低于20wt%。7.根据权利要求6的植物生存用织物,其中所述有机聚合物纤维的含量在50-100wt%范围。8.根据权利要求1的植物生存用织物,其中所述有机聚合物纤维的细度不大于300旦。9.根据权利要求1的植物生存用织物,其中所述织物的表观密度在提高到20g/cm2下是0.002-0.2g/cm3。10.根据权利要求1的植物生存用织物,其中所述织物的厚度是2-50mm。11.根据权利要求1的植物生存用织物,其中所述织物的厚度在提高到20g/cm2下不低于1.5mm。12.根据权利要求1的植物生存用织物,其中所述纤维材料的纤维交叉平均距离在0.2-4mm范围内。13.一种使用植物生存用织物养育植物的方法,所述织物包括一种含有至少5wt%(重量)的具有至少30旦细度的有机聚合物纤维的纤维材料;一种吸湿聚合物;和一种粘结剂聚合物,所述吸湿聚合物和粘结剂聚合物粘附到所述纤维材料上;其中所述织物每单位体积吸水量0.02-10g水/cm3,在提高到20g/cm2压力下呈现的表观密度是0.001-0.3g/cm3,并具有不低于至少1.5mm的厚度。14.根据权利要求13所述的使用植物生存用织物养育植物的方法,其中所述织物是无纺布的形式。15.根据权利要求13所述的使用植物生存用织物养育植物的方法,其中所述吸湿聚合物对粘结剂聚合物的重量比是1∶3-10∶1。16.根据权利要求13所述的使用植物生存用织物养育植物的方法,其中所述吸湿聚合物在粘附纤维之后可吸收水分为自身干重的10-1000倍,由于所述粘结剂聚合物的共存,所述吸湿聚合物的吸湿能力明显降低,以便满足公式0.011Q0≤Q1≤0.5Q0,其中Q0意指粘附到所述有机聚合物纤维之前所观察到的吸湿聚合物固有的吸湿能力(重量倍数),和Q1代表粘附到有机聚合物纤维之后所观察到吸湿聚合物的表观吸湿能力(重量倍数)。全文摘要一种植物生存用织物含有一种至少5wt%(重量)的具有不低于30旦细度的有机聚合物纤维的纤维材料、一种吸湿聚合物和一种粘结剂聚合物,该吸湿聚合物和粘结剂聚合物粘附到纤维材料上。此织物每单位体积吸水0.02—10g水/cm文档编号D04H1/00GK1186881SQ97122848公开日1998年7月8日申请日期1997年9月27日优先权日1997年9月27日发明者野上善弘,吉江光子,山本恭永,平松宪二申请人:可乐丽股份有限公司,浦濑株式会社
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