CN108589032B - 一种育苗基布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种育苗基布及其制备方法,所述育苗基布采用竹纤维和棉纤维混合制成,所述竹纤维和棉纤维混合质量比为:7:3~4:6。该育苗基布的制备方法是先获得竹纤维和棉纤维,通过精开松后送入梳理机梳理获得片状材料,并以此交叉铺层形成混合纤维网,进一步通过高压水刺工艺进行加固后通过干燥后形成所述育苗基布。本发明育苗基布利用了纯天然植物纤维,使用完可以自然降解,通过调整两种植物纤维之间的混合比例以及合理选择高压水刺加固工艺的关键参数,所获得的育苗基布孔径适中且分布均匀,透气性好,同时具有较高的拉伸强度、撕裂强度、顶破强度和良好的耐老化性,方便卷取运输、苗木成活率高,同时有利于实现机械化移栽。

Description

一种育苗基布及其制备方法
技术领域
本发明属于无纺织产品及其制备技术领域,具体涉及一种育苗基布及其制备方法。
背景技术
育苗基布广泛应用于农林、瓜果、蔬菜、花卉、烟草等的育苗以及草皮的建植。现有技术中,常用的育苗基布为化学纤维无纺布或化学纤维及植物纤维合成的植生毯,如以CN105766137一系列为代表的包括丙纶纤维层、植物种子层、保水层和植物纤维锁水层的植生毯,植物纤维锁水层包括山棕纤维锁水层、椰壳纤维层、麻纤维锁水层、竹纤维锁水层、棕榈纤维锁水层、稻草纤维锁水层、麦秆纤维锁水层、高粱杆纤维锁水层、玉米杆纤维锁水层、大豆杆纤维锁水层中的一种或多种,但是由于其包含的化学纤维不易降解,因而制作的基布在植入地面后不容易降解而造成环境污染。而且无纺布强度较大,不利于采用机械手段将苗木分开从而影响移栽。
此外,也有采用纯天然植物纤维作为基布的主要原料,国内如以中国农业科学院麻类研究所研制的环保型麻地膜(CN101889489B)为代表,但是,麻类纤维空隙较大、纤维粗细分布不均匀,导致浇灌的水容易瞬间从空隙中漏出,使得苗木根系习惯性沿着水流的走向而向下生长,并非向周边均匀生长,这样在移栽时容易出现苗木根系的损伤从而影响移栽的成活率,而且麻纤维刚性较差,不利于卷曲运输。国外如日本、韩国、印度等国,利用植物纤维如针叶木、阔叶木、椰壳、树皮、棉、苇等开发出一系列的天然纤维,但其存在强度低、易破碎以及不适宜机械化移栽等问题。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的上述问题,提供一种育苗基布及其制备方法,以克服现有技术中育苗基布不可降解、不便于运输及机械化移栽、苗木成活率低等缺点。
本发明的一种育苗基布,由两种植物纤维混合制成,所述植物纤维为竹纤维和棉纤维,所述竹纤维的平均长度30~40mm,平均细度2.2~2.6dtex;干态断裂强度4~6Cn/dtex;湿态断裂强度3~4Cn/dtex;断裂伸长率4~5%。所述棉纤维的平均长度35~45mm,平均细度2.0~2.5dtex;干态断裂强度4~5Cn/dtex;湿态断裂强度3~4Cn/dtex;断裂伸长率5~6%。所述竹纤维和棉纤维混合质量比为:7:3~4:6,优选为6:4。由于竹纤维和棉纤维的长度、细度、强度等性能指标各不相同,使二者充分混合并均匀分布且具备适宜的强度是本发明的关键技术之一。
所述育苗基布的面密度为20~50g/m2,厚度为0.2~0.3mm,幅宽为600~900mm,透气率650~1400Cc/cm2/s,孔径110~160μm,拉伸强度1050~1750N/m,撕裂强度40~80N,顶破强度130~230N。
所述育苗基布中还包含适量的聚乳酸纤维,表面涂覆有营养生长剂以及杀虫剂。
本发明的一种育苗基布制备方法,包括如下步骤:
(1)将原竹或竹片采用纯物理的方法,经机械撞击、撕裂、开松制成需要的竹纤维;
(2)将棉花经过常规的清花、打击、开松以及梳棉机梳理制成需要的棉纤维;
(3)将竹纤维与棉纤维以一定的质量比混合制成混合纤维,并将混合纤维进一步开松;
(4)将精开松之后的混合纤维引入梳理机入口并通过梳针梳理,打开梳理机出口以片状材料输出,并进行交叉堆叠以形成混合纤维网;
(5)将混合纤维网支撑在网状支撑件上,从相对侧施加多次高压水流到所述混合纤维网的支撑件侧,混合纤维素之间经高压水刺后彼此交叉缠绕编织并整合,形成紧密结构的立体网状结构体;
(6)将立体网状结构体进行轧干后,送入烘燥机进行烘干处理,所述烘干温度为80~120℃,经卷取获得所述育苗基布。
本发明的育苗基布采用竹纤维和棉纤维混合制成,所述竹纤维和棉纤维混合质量比为:7:3~4:6,优选为6:4,采用上述混合质量比使得其兼具竹纤维和棉纤维的优点,其刚性较好便于卷曲运输,同时具有良好的透水性、透气性和保温性,苗木粗壮且成活率高。所述育苗基布完全用纯天然纤维素纤维制作,无需添加化学粘合纤维或粘合剂,可以被完全降解而不会造成环境的污染。
本发明在所述步骤(4)的混合纤维梳理区域加装喷雾加湿装置,控制相对湿度在75%以上,可使棉纤维和竹纤维充分吸湿,有利于纤维网的有效握持与纤维的转移,令梳理顺畅。
此外,育苗基布的强度和空隙是基布的关键指标,而高压水压力和混合纤维网受水针作用的时间可以改变所述育苗基布的强度和空隙,在所述步骤(5)通过适当延长混合纤维网受水针作用的时间或提高高压水压力,可以增强混合纤维网水刺缠结效果,从而提高网状结构的强度,同时使得基布的空隙缩小。但时间过长或水压过高会导致空隙过小从而影响基布的透气性,还会导致纤维移动直接影响所获得基布的质量。时间过短或水压过低会导致基布的强度低、空隙大,从而影响苗木的生长存活和移栽。因此,优选高压水的压力为3~7MPa,所述高压水流通过注入孔注入,其中,所述注入孔的孔径为0.1~0.5mm,优选混合纤维网受水针作用的时间为20~40s。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明的育苗基布及其制备方法,通过合理的纤维组成及调整两种纤维之间的混合比例并经高压水刺加固工艺,从而获得适合农林、瓜果、蔬菜、花卉等进行育苗的基布,材质安全不含有毒有害物质成分,使用完可以自然降解,对环境更加友好。通过调整高压水刺工艺的关键参数,所获得的育苗基布孔径适中且分布均匀,透气性好,同时具有较高的拉伸强度、撕裂强度、顶破强度和良好的耐老化性,能够使得所述育苗基布使用期间经受住各种气候环境的考验,保证了苗木在运输过程中不会出现脱落等影响移栽成活率的问题,同时强度也不至于太大导致苗木难以分开,有利于实现机械化移栽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的一种育苗基布,由两种植物纤维混合制成,所述植物纤维为竹纤维和棉纤维,所述竹纤维和棉纤维混合质量比为:7:3~4:6,优选为6:4。
所述竹纤维的性能指标为:平均长度30~40mm,平均细度2.2~2.6dtex;干态断裂强度4~6Cn/dtex;湿态断裂强度3~4Cn/dtex;断裂伸长率4~5%。
所述棉纤维的性能指标为:平均长度35~45mm,平均细度2.0~2.5dtex;干态断裂强度4~5Cn/dtex;湿态断裂强度3~4Cn/dtex;断裂伸长率5~6%。
所述育苗基布的面密度为20~50g/m2,厚度为0.2~0.3mm,幅宽为600~900mm,透气率650~1400Cc/cm2/s,孔径110~160μm,拉伸强度1050~1750N/m,撕裂强度40~80N,顶破强度130~230N。
所述育苗基布中还包含适量的聚乳酸纤维,表面涂覆有营养生长剂以及杀虫剂。
本发明的一种育苗基布制备方法,包括如下步骤:
(1)将原竹或竹片采用纯物理的方法,经机械撞击、撕裂、开松制成需要的竹纤维;
(2)将棉花经过常规的清花、打击、开松以及梳棉机梳理制成需要的棉纤维;
(3)将竹纤维与棉纤维以一定的质量比混合制成混合纤维,并将混合纤维进一步开松;所述竹纤维和棉纤维混合质量比为:7:3~4:6,优选为6:4。
(4)将精开松之后的混合纤维引入梳理机入口并通过梳针梳理,打开梳理机出口以片状材料输出,并进行交叉堆叠以形成混合纤维网;在混合纤维梳理区域加装喷雾加湿装置,控制相对湿度在75%以上,可使棉纤维和竹纤维充分吸湿,有利于纤维网的有效握持与纤维的转移,令梳理顺畅。
(5)将混合纤维网支撑在网状支撑件上,从相对侧施加多次高压水流到所述混合纤维网的支撑件侧,混合纤维素之间经高压水刺后彼此交叉缠绕编织并整合,形成紧密结构的立体网状结构体;所述高压水的压力为3~7MPa,所述高压水流通过注入孔注入,其中,所述注入孔的孔径为0.1~0.5mm,混合纤维网受水针作用的时间为20~40s。
(6)将立体网状结构体进行轧干后,送入烘燥机进行烘干处理,所述烘干温度为80~120℃,经卷取获得所述育苗基布。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
利用上述方法,制备了一种新型育苗基布,其中,所述育苗基布由竹纤维和棉纤维按7:3的质量比混合,高压水的压力6MPa,混合纤维网受水针作用的时间38s。通过常规测试方法测得其性能指标为:所获得育苗基布的面密度48g/m2,厚度0.27mm,幅宽850mm,透气率681Cc/cm2/s,孔径110μm,拉伸强度1630N/m,撕裂强度75N,顶破强度223N。可以看出,本发明制备的育苗基布具有较好的透气性能,便于苗木生长,其具有较高的拉伸强度,保证了苗木在运输过程中不会出现脱落等问题,而且其撕裂强度和顶破强度低于化学纤维制备的无纺布,因而有利于采用机械化手段进行苗木的分开和移栽。
实施例2
利用上述方法,制备了一种新型育苗基布,其中,所述育苗基布由竹纤维和棉纤维按5:5的质量比混合,高压水的压力5MPa,混合纤维网受水针作用的时间35s。通过常规测试方法测得其性能指标为:所获得育苗基布的面密度41g/m2,厚度0.25mm,幅宽790mm,透气率864Cc/cm2/s,孔径128μm,拉伸强度1424N/m,撕裂强度68N,顶破强度198N。可以看出,本发明制备的育苗基布具有良好的透气性能,便于苗木生长,同时具有较好的拉伸强度,保证了苗木在运输过程中不会出现脱落等问题,而且其撕裂强度和顶破强度低于化学纤维制备的无纺布,因而有利于采用机械化手段进行苗木的分开和移栽。
实施例3
利用上述方法,制备了一种新型育苗基布,其中,所述育苗基布由竹纤维和棉纤维按4:6的质量比混合,高压水的压力4MPa,混合纤维网受水针作用的时间30s。通过常规测试方法测得其性能指标为:所获得育苗基布的面密度35g/m2,厚度0.23mm,幅宽630mm,透气率1130Cc/cm2/s,孔径142μm,拉伸强度1205N/m,撕裂强度54N,顶破强度175N。可以看出,本发明制备的育苗基布具有良好的透气性能,便于苗木生长,同时具有较好的拉伸强度,保证了苗木在运输过程中不会出现脱落等问题,而且其撕裂强度和顶破强度低于化学纤维制备的无纺布,因而有利于采用机械化手段进行苗木的分开和移栽。
实施例4
利用上述方法,制备了一种新型育苗基布,其中,所述育苗基布由竹纤维和棉纤维按3:7的质量比混合,高压水的压力4MPa,混合纤维网受水针作用的时间30s。通过常规测试方法测得其性能指标为:所获得育苗基布的面密度23g/m2,厚度0.22mm,幅宽600mm,透气率1350Cc/cm2/s,孔径159μm,拉伸强度1096N/m,撕裂强度42N,顶破强度140N。可以看出,本发明制备的育苗基布具有良好的透气性能,便于苗木生长,同时具有较好的拉伸强度,保证了苗木在运输过程中不会出现脱落等问题,而且其撕裂强度和顶破强度低于化学纤维制备的无纺布,因而有利于采用机械化手段进行苗木的分开和移栽。

Claims (2)

1.一种育苗基布的制备方法,其特征在于:所述育苗基布由两组植物纤维混合制成,所述两组植物纤维具体为竹纤维和棉纤维,所述竹纤维的平均长度30~40mm,平均细度2.2~2.6dtex,干态断裂强度4~6Cn/dtex,湿态断裂强度3~4Cn/dtex,断裂伸长率4~5%,所述棉纤维平均长度35~45mm,平均细度2.0~2.5dtex,干态断裂强度4~5Cn/dtex,湿态断裂强度3~4Cn/dtex,断裂伸长率5~6%,所述竹纤维和所述棉纤维混合质量比为:7:3~4:6,所述育苗基布的克重为30~60g/m2,厚度为0.2~0.3mm,幅宽为600~900mm,透气率650~1400Cc/cm2/s,孔径110~160μm,拉伸强度1050~1750N/m,撕裂强度40~80N,顶破强度130~230N,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将原竹或竹片采用纯物理的方法,经机械撞击、撕裂、开松制成需要的竹纤维;
(2)将棉花经过常规的清花、打击、开松以及梳棉机梳理制成需要的棉纤维;
(3)将所述竹纤维与所述棉纤维以一定的质量比混合制成混合纤维,并将所述混合纤维进一步开松;
(4)将精开松之后的所述混合纤维引入梳理机入口并通过梳针梳理,打开所述梳理机出口以片状材料输出,并进行交叉堆叠以形成混合纤维网;
(5)将所述混合纤维网支撑在网状支撑件上,从相对侧施加多次高压水流到所述混合纤维网的支撑件侧,混合纤维素之间经高压水刺后彼此交叉缠绕编织并整合,形成紧密结构的立体网状结构体;
(6)将所述立体网状结构体进行轧干后,送入烘燥机进行烘干处理,烘干温度为80~120℃,经卷取获得所述育苗基布,
所述高压水的压力为3~7MPa,所述高压水流通过注入孔注入,其中,所述注入孔的孔径为0.1~0.5mm,所述混合纤维网受水针作用的时间为20~40s。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述竹纤维和所述棉纤维混合质量比为:6:4。
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