[发明专利]植物纤维阻沙固沙网及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物纤维阻沙固沙网及其制备方法。

背景技术

土地沙化与荒漠化是我国当前面临的最为严重的生态问题之一，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。

以往防沙固沙产品主要为“草方格”和“塑料网”。“草方格”在包兰铁路使用成功，但由于存在原材料、运输、施工、寿命等诸多问题，使用成本较高，无法标准化生产和安装，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。

为此，本领域急需一种新的草方格替代产品，该产品具有可降解、耐气候、寿命长、风阻小等技术优势。

发明内容

本发明利用天然植物纤维尤其是废弃的植物纤维，通过卷曲、梳棉、成网及喷胶工艺，制成多孔立体网状结构的植物纤维阻沙固沙网。

本发明一方面提供一种植物纤维阻沙固沙网，它包含：植物纤维和粘合剂，其中，植物纤维与粘合剂的重量比例为60～80:40～20，所述植物纤维阻沙固沙网的表面为多孔立体网状结构，植物纤维相互交联缠绕、立体均匀无序分布，粘合剂包覆在纤维表面，纤维交点处通过粘合剂粘结，产生粘结强度。在一个优选实施方式中，所述植物纤维选自木质素含量较高的植物纤维或用植物纤维编织成的植物纤维绳。优选地，所述植物纤维选自椰壳纤维、棕榈丝、麻纤维、竹纤维中的一种，或它们的组合。在本发明中，所述植物纤维的长度为50～250mm，优选100～200mm，最优选150mm。所述纤维绳的直径为15～35mm，优选20～30mm，最优选25mm。

在一个优选实施方式中，所述粘合剂为天然乳胶或天然乳胶与化学胶配制成的混合胶。优选地，所述天然乳胶与化学胶的固体重量比例为100～65:0～35。在本发明中，所述化学胶为聚氨酯胶（PU胶）或丙烯酸胶。其中，所述天然乳胶或混合胶的含固量为25～80%，优选30～60%，最优选40～50%。

在本发明中，所述植物纤维阻沙固沙网的重量为180～300g/m²，厚度为2～6mm；每秒6米风速时压力损失≤100Pa，拉伸强度≥80N/50mm。

本发明另一方面提供一种制备所述植物纤维阻沙固沙网的方法，所述方法包括：

（1）纤维卷曲；

（2）开松；

（3）输棉喂棉；

（4）针筒梳棉；

（5）成网；

（6）配制粘合剂；

（7）喷胶；

（8）烘干固化；

（9）整烫；

（10）分切成卷。

在优选实施方式中，所述纤维卷曲采用卷曲机进行，植物纤维绳采用解绳机解开后可得到具有卷曲度且分散的纤维，不需要卷曲和开松处理。所述成网通过针筒梳棉成网。在配置粘合剂的步骤中，所述粘合剂是天然乳胶或天然乳胶与化学胶配制成的混合胶。

在优选实施方式中，所述喷胶方式包括一次上胶或二次上胶。其中，所述一次上胶所喷的粘合剂为天然乳胶或天然乳胶与化学胶配制成的混合胶。在所述二次上胶中，第一次喷的粘合剂为天然乳胶，第二次喷的粘合剂为天然乳胶或化学胶(例如，PU胶或丙烯酸胶)。

优选的，在所述一次上胶中，经过一次喷胶的纤网，直接烘干固化，或经过预烘干后再烘干固化；在所述二次上胶中，经过第一次喷胶并进行预烘干后再进行第二次喷胶，然后烘干固化。

在优选实施方式中，所述烘干固化的温度为80～140℃，优选110℃，总固化时间为1～5分钟，优选2～4分钟。

在优选实施方式中，所述整烫的温度为80～120℃。

又一方面，本发明提供所述植物纤维阻沙固沙网在沙漠地区的重要交通设施、重点工程以及城镇、村庄、草原的风沙防治中应用。优选的，所述重要交通设施包括铁路、公路等，所述重点工程包括油田、矿山、电站、名胜古迹等。

本发明植物纤维阻沙固沙网与现有技术和产品相比，有以下优点和有益效果：

（1）减风、阻沙性能优异：该阻沙固沙网能有效降低将沙漠风速，改变风沙流场，有效阻止近地表风沙流动、减少上层风沙搬运，起到良好的减风、阻沙、固沙作用。