CN108301050A - 一种沙漠绿化输水用竹纤维线的制作方法 - Google Patents

一种沙漠绿化输水用竹纤维线的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种沙漠绿化输水用竹纤维线的制作方法，包括如下步骤：选取竹材节间长度在500mm以上的竹筒，将竹材在竹节处截断，去除竹筒两端竹节，剖分成宽度不小于30mm的竹片，高温蒸煮12h，取出；将竹片两端分别固定在可以相对旋转的扭拉设备上，反复旋转至竹片呈松散状的竹纤维丝束；将所得的竹纤维丝束梳理成直径小于5mm，长度大于300mm的竹纤维丝束，平行排列，垂直浸渍到吸水树脂溶液中，45℃浸渍20min后，对竹纤维丝束进行定形干燥，剪裁。本发明利用竹纤维制造一种绿化栽培输水用竹纤维纱，可以有效解决沙漠栽培过程中纤维纱线的使用，竹纤维线吸水性能稳定，能够长期稳定的给植物输送水源，提高植物成活率。

Description

一种沙漠绿化输水用竹纤维线的制作方法
技术领域
本发明涉及复合材料制备领域，具体涉及一种沙漠绿化输水用竹纤维线的制作方法。
背景技术
我国是世界荒漠化、沙化面积最大、危害最严重的国家之一，我国北方有着面积广袤的沙地和沙漠，如何实现沙漠的绿化一直以来都是备受人们关注的难题。在植树造林的过程中，由于沙子保水性查，水会迅速渗透到土层底部，很难被植物充分利用，造成了许多沙化地区降水较多，有利植物生长，但由于沙子保水性差，水会迅速渗透到土层底部，很难被植物充分利用，造成了树木成活率较低，人工围护成本高。目前有利用超吸水纤维作为保水材料，将根系包裹起来，这种方法在短期可以缓解水分的挥发，对于长期缺水降水量少的地区，还是具有一定的局限性；此外，还有利用密封容器储存一定体积的水源，通过纤维线将水缓慢的输送给植物体内，做到长期、缓慢给水的效果，根据植物需水量和储水容器体积，可以实现长达3个月或者6个月的缓慢给水的目的。
在长期缓慢给水过程中，纤维是给水的重要中间导体，纤维的输水速率和输水能力是其使用的重要指标。输水速率过快或者不稳定，已造成植物生长后期缺水，未能及时给储水容器蓄水。输水速率过慢或者输水能力不足，易造成植物生长过程缺水。
竹材是我国重要的速生、可再生森林资源之一，其生长快、成材早、产量高、一次造林可以持续利用；采用机械物理扭拉、分丝、脱胶、开松梳理相结合的方法，可以将竹材直接分离制取成天然竹植物纤维，天然竹纤维作为一种高强低伸的纤维，其力学性能优于木纤维、麻等天然纤维，此外还具有韧性好、抗菌、可自然降解。
目前，市场上还没有出现针对植物绿化栽培引水用的纤维，对纤维种类、输水能力的相关报道较少。已有的纤维为化学纤维和棉纤维，其中化纤环保性差，不能生物降解，易造成环境污染。棉纤维在长期使用过程中，易发生溶胀，纤维松散，造成输水速率不稳定。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种沙漠绿化输水用竹纤维线的制作方法，利用竹材制作所得，纤维呈中空状，纤维吸水爬升高度可达100mm，具有天然可降解性，较好的力学性能，吸水性能稳定，可以长期稳定缓慢给植物输送水源，提高植物的成活率。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种沙漠绿化输水用竹纤维线的制作方法，包括如下步骤：
S1、选取长度在500mm以上的竹筒，将竹材在竹节处截断，去除竹筒两端竹节；
S2、将所得的竹筒剖分成宽度不小于30mm的竹片，并将所得的竹片高温蒸煮12h，取出待用；
S3、利用机械扭拉技术，将高温蒸煮完成会后的竹片两端分别固定在两端可以相对旋转90°或180°的扭拉设备上，开启扭拉设备，反复旋转至竹片呈松散状的竹纤维丝束；
S4、采用缝隙为5mm的梳针将所得的竹纤维丝束梳理成直径小于5mm，长度大于300mm的竹纤维丝束，并完成竹纤维丝束的分选；
S5、将完成分选的竹纤维丝束平行排列，垂直浸渍到吸水树脂溶液中，45℃浸渍20mi n，浸渍树脂含量为竹纤维重量的25％；
S6、利用传热较好的锡箔纸包裹竹纤维，对竹纤维丝束进行定形干燥，放入温度65℃的环境中进行干燥，干燥温度不宜过高，防止纤维过度卷曲，将竹纤维丝束剪裁成一定长度，制成竹纤维线。
优选地，所述步骤S4按照长度分为400-500mm和300-400mm两种规格进行分选。
优选地，所述吸水树脂为羧甲基化淀粉吸水树脂、丙烯酸单体或丙烯酰胺共聚物吸水树脂中的一种。
本发明利用竹纤维制造一种绿化栽培输水用竹纤维纱，可以有效解决沙漠栽培过程中纤维纱线的使用，竹纤维线吸水性能稳定，能够长期稳定的给植物输送水源，提高植物成活率。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种沙漠绿化输水用竹纤维线的制作方法，包括如下步骤：
S1、竹材截断去节：选取长度在500mm以上的竹筒，将竹材在竹节处截断，去除竹筒两端竹节；
S2、开片软化：将所得的竹筒剖分成宽度不小于30mm的竹片，并将所得的竹片高温蒸煮12h，取出待用；
S3、扭拉开纤：利用机械扭拉技术，将高温蒸煮完成会后的竹片两端分别固定在两端可以相对旋转180°的扭拉设备上，开启扭拉设备，反复旋转至竹片呈松散状的竹纤维丝束；
S4、梳理分选：采用缝隙为5mm的梳针对竹纤维丝束进行梳理，将纤维梳理成直径小于5mm，长度大于300mm的竹纤维丝束，然后对竹纤维丝束进行分选，按照长度分为400-500mm和300-400mm两种规格。
S5、浸渍吸水树脂：将竹纤维丝束平行排列，垂直浸渍到吸水树脂溶液中，浸渍温度45℃，浸渍时间20mi n，浸渍树脂含量为纤维重量的25％，吸水树脂为：羧甲基化淀粉吸水树脂。
S6、干燥定长：
利用传热较好的锡箔纸包裹竹纤维，对竹纤维丝束进行定形干燥，放入温度65℃的环境中进行干燥，干燥温度不宜过高，防止纤维过度卷曲，将竹纤维丝束剪裁成一定长度，制成竹纤维线。
制成的沙漠绿化栽培输水用竹纤维线性能如下：
A：长度为300mm或400mm，直径3mm，水垂直爬升高度90mm，纤维吸水量55ml/天，利用10L储水容器，可以供水约181天。
B：长度为300mm或400mm，直径5mm，水垂直爬升高度100mm，纤维吸水量70ml/天，利用10L储水容器，可以供水约142天。
实施例2
一种沙漠绿化输水用竹纤维线的制作方法，包括如下步骤：
S1、竹材截断去节：选取长度在500mm以上的竹筒，将竹材在竹节处截断，去除竹筒两端竹节；
S2、开片软化：将所得的竹筒剖分成宽度不小于30mm的竹片，并将所得的竹片高温蒸煮12h，取出待用；
S3、扭拉开纤：利用机械扭拉技术，将高温蒸煮完成会后的竹片两端分别固定在两端可以相对旋转90°的扭拉设备上，开启扭拉设备，反复旋转至竹片呈松散状的竹纤维丝束；
S4、梳理分选：采用缝隙为5mm的梳针对竹纤维丝束进行梳理，将纤维梳理成直径小于5mm，长度大于300mm的竹纤维丝束，然后对竹纤维丝束进行分选，按照长度分为400-500mm和300-400mm两种规格。
S5、浸渍吸水树脂：将竹纤维丝束平行排列，垂直浸渍到吸水树脂溶液中，浸渍温度40℃，浸渍时间15mi n，浸渍树脂含量为纤维重量的15％，吸水树脂为：丙烯酸单体或丙烯酰胺共聚物吸水树脂。
S6、干燥定长：
利用传热较好的锡箔纸包裹竹纤维，对竹纤维丝束进行定形干燥，放入温度65℃的环境中进行干燥，干燥温度不宜过高，防止纤维过度卷曲，将竹纤维丝束剪裁成一定长度，制成竹纤维线。
制成的沙漠绿化栽培输水用竹纤维线性能如下：
A：长度为300mm或400mm，直径3mm，水垂直爬升高度95mm，纤维吸水量60ml/天，利用10L储水容器，可以供水约167天。
B：长度为300mm或400mm，直径5mm，水垂直爬升高度110mm，纤维吸水量75ml/天，利用10L储水容器，可以供水约133天。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种沙漠绿化输水用竹纤维线的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、选取长度在500mm以上的竹筒，将竹材在竹节处截断，去除竹筒两端竹节；
S2、将所得的竹筒剖分成宽度不小于30mm的竹片，并将所得的竹片高温蒸煮12h，取出待用；
S3、利用机械扭拉技术，将高温蒸煮完成会后的竹片两端分别固定在两端可以相对旋转90°或180°的扭拉设备上，开启扭拉设备，反复旋转至竹片呈松散状的竹纤维丝束；
S4、采用缝隙为5mm的梳针将所得的竹纤维丝束梳理成直径小于5mm，长度大于300mm的竹纤维丝束，并完成竹纤维丝束的分选；
S5、将完成分选的竹纤维丝束平行排列，垂直浸渍到吸水树脂溶液中，45℃浸渍20min，浸渍树脂含量为竹纤维重量的25％；
S6、利用传热较好的锡箔纸包裹竹纤维，对竹纤维丝束进行定形干燥，放入温度65℃的环境中进行干燥，干燥温度不宜过高，防止纤维过度卷曲，将竹纤维丝束剪裁成一定长度，制成竹纤维线。
2.如权利要求1所述的一种沙漠绿化输水用竹纤维线的制作方法，其特征在于，所述步骤S4按照长度分为400-500mm和300-400mm两种规格进行分选。
3.如权利要求1所述的一种沙漠绿化输水用竹纤维线的制作方法，其特征在于，所述吸水树脂为羧甲基化淀粉吸水树脂、丙烯酸单体或丙烯酰胺共聚物吸水树脂中的一种。
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