CN109703884A - 一种阻燃型生态袋及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种阻燃型生态袋及其制备和应用，所述阻燃型生态袋包括土工布层、种子层和外玻璃纤维加筋层，所述种子层位于所述土工布层的内侧，所述外玻璃纤维加筋层位于所述土工布层的外侧，外玻璃纤维加筋层与所述土工布层粘接在一起。本阻燃型生态袋由玻璃纤维、聚酯纤维及芳纶耐高温缝纫线缝合而成，融合了玻璃纤维的强度大、耐候性好和聚脂纤维的柔韧性。玻璃纤维网格耐温性‑100℃～280℃；芳纶线高有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱等优良性能，其强度是钢丝的5～6倍。
Description
技术领域
本发明属于土壤保护领域，具体涉及一种阻燃型生态袋及其应用。
背景技术
生态袋是用针刺无纺布加工而成的袋子，主要用于建造柔性生态边坡。用生态袋边坡防护绿化，是荒山、矿山修复、高速公路边坡绿化、河岸护坡，内河整治中常用的施工方法。
目前通用的生态袋主要是聚丙烯(PP，丙纶)或者聚酯纤维(PET，涤纶)材料制成，存在以下几个常见的问题：
1.传统生态袋不具有阻燃性；
2.袋体强度不高，搬运、施工等过程均容易造成袋体损坏报废；
3.由于袋体不定型，造成填装物料后的袋体形状一致性较差，不利于施工时堆叠整齐，影响施工效率和施工质量。
4.生态袋袋体结实，植物穿破袋体生长需要很长的时间。这导致护坡系统完工后需要非常长的时间才能恢复景观植被层。
煤矸石山是煤矿矸石堆积的场地，不同粒度结构的矸石暴露在空气中，具有自燃倾向。另外，煤矸石山侵占大量土地，造成景观污染、大气污染、水体污染、喷爆危害、放射性污染等，需要加大力度整治。现有的护坡方法，使用生态袋护坡，但是丙纶熔点为164℃、涤纶熔点为255℃，在高温下会软化变得无强度，在空气中遇明火会燃烧，不能满足煤矸石山自燃状态下需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的是提出一种阻燃型生态袋。
本发明另一目的是提出所述阻燃型生态袋的制备方法。
本发明又一目的是提出所述阻燃型生态袋的应用。
实现本发明上述目的的技术方案为：
一种阻燃型生态袋，包括土工布层、种子层和外玻璃纤维加筋层，所述种子层位于所述土工布层的内侧，所述外玻璃纤维加筋层位于所述土工布层的外侧，外玻璃纤维加筋层与所述土工布层粘接在一起。
其中，所述外玻璃纤维加筋层由单丝直径13～18μm的玻璃纤维集束而成，所述外玻璃纤维加筋层每平方米具有200～500g的质量。
优选地，所述外玻璃纤维加筋层每平方米具有200～300g的质量。
其中，筋的断裂强度≥30KN/m。
其中，所述土工布层是用聚酯纤维无纺布制成；和/或，所述阻燃型生态袋用芳纶耐高温缝纫线缝合。
其中，所述土工布层上开孔，所述开孔的直径为8～15mm，孔中心间距为28～32mm。
其中，所述种子层包括木浆纸和无纺布，在木浆纸和无纺布之间设置有植物种子。
其中，所述外玻璃纤维加筋层为网格形状，网格大小为(20～30)×(20～30)mm。
所述的阻燃型生态袋的制备方法，包括：
种子层的制备：在无纺布上刷胶，粘上植物种子，再覆盖上木浆纸；
缝制阻燃型生态袋：将所述种子层与所述土工布层缝合，粘上所述外玻璃纤维加筋层。
更优选地，在无纺布上刷中性胶；所述无纺布为9～12g/m2的薄型无纺布。
选择中性胶，不会影响植物种子的发育。所述中性胶可选用市售产品。
本发明所述的阻燃型生态袋的应用，用于煤矸石山的护坡和绿化。
本发明的有益效果在于：
本发明公开了一种玻纤格栅加筋长丝土工布生态袋，包括由长丝土工布制成的袋体、玻纤格栅加筋层组成。袋体使用阻燃材料制成，袋体外部贴合设置玻纤格栅层。本复合玻纤生态袋是由玻璃纤维、聚酯纤维土工布及芳纶耐高温缝纫线缝合而成，融合了玻璃纤维的强度大、耐候性好和聚脂纤维的柔韧性。聚酯纤维土工布在前期袋体装土时起到不漏土的作用，使用后期是玻纤格栅与芳纶线起阻燃的作用。玻璃纤维网格耐温性-100℃～280℃；芳纶线高有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱等优良性能，其强度是钢丝的5～6倍。
本阻燃型生态袋材料耐高温，具有较好的阻燃性能，保护矿区施工人员安全，适用于煤矸石山等特殊地质环境。
附图说明
图1为本发明生态袋的结构示意图。
图2为种子层结构示意图。
图中，1为土工布层，2为土工布层上的开孔，3为外玻璃纤维加筋层，4为种子层，401为无纺布，402为木浆纸，403为植物种子。
具体实施方式
现以以下最佳实施例来说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中，如无特殊说明，所使用的设备和方法均为所属领域常规的设备和方法。
试验例1：玻璃纤维加筋层的设置
一种阻燃型生态袋，包括土工布层、内玻璃纤维栅格层和外玻璃纤维加筋层，所述内玻璃纤维栅格层位于所述土工布层的内侧，所述外玻璃纤维加筋层位于所述土工布层的外侧。玻璃纤维栅格层和土工布粘接在一起。所述土工布层是聚酯纤维无纺布制成。
一种阻燃型生态袋，包括土工布层、外玻璃纤维加筋层，所述外玻璃纤维加筋层位于所述土工布层的外侧。玻璃纤维栅格层和土工布粘接在一起。
比较上述的两种结构，玻璃纤维加筋层设置土工布内外两侧，可以增加生态袋的强度，但增加的不多；而玻璃纤维加筋层设置土工布内外两侧导致了较大的加工难度和成本。因此优选只在外侧设玻璃纤维加筋层。
试验例2：种子层的制备
选择薄型的无纺布(10g/m2)，用中性胶(市售的中性硅酮胶)均匀粘上植物种子，再缝制为生态袋。我们发现，这样制成的生态袋在储运过程中，种子的布置不能保持稳定，影响了绿化效果。
在无纺布上刷胶，粘上植物种子，再覆盖上木浆纸，能够保持种子的布置。
实施例1：
参见图1，一种阻燃型生态袋，包括土工布层1、种子层4和外玻璃纤维加筋层3，种子层4位于所述土工布层的内侧，所述外玻璃纤维加筋层位于所述土工布层的外侧。玻璃纤维栅格层和土工布粘接在一起。
所述土工布层是聚酯纤维无纺布制成
土工布层1上开孔，本实施例中，土工布层上的开孔2的孔径为10mm，孔间距30mm。该孔的尺寸满足了植物生长的等效孔径指标，解决双子叶植物出苗的难题。
所述阻燃型生态袋用芳纶耐高温缝纫线缝合。
所述外玻璃纤维加筋层3为网格形状，网格大小为25×25mm，筋的断裂强度≥30KN/m。该外玻璃纤维加筋层3由单丝直径13～18μm的玻璃纤维集束而成，所述外玻璃纤维加筋层每平方米具有200g的质量。参见图2，所述种子层4包括木浆纸402和无纺布401，在木浆纸和无纺布之间粘有植物种子403。无纺布401采用薄型的无纺布(10g/m2)。
本实施例还提供阻燃型生态袋的制备方法：
种子层的制备：在无纺布上刷中性胶，粘上植物种子，再覆盖上木浆纸；
缝制阻燃型生态袋：将所述种子层与所述土工布层缝合，粘上所述外玻璃纤维加筋层。
实施例2
一种阻燃型生态袋，包括土工布层1、种子层4和外玻璃纤维加筋层3，种子层4位于所述土工布层的内侧，所述外玻璃纤维加筋层位于所述土工布层的外侧。外玻璃纤维栅格层和土工布粘接在一起。
所述土工布层是聚酯纤维无纺布制成
土工布层1上开孔，本实施例中，土工布层上的开孔2的孔径为12mm，孔间距30mm。该孔的尺寸满足了植物生长的等效孔径指标，解决双子叶植物出苗的难题。
所述阻燃型生态袋用芳纶耐高温缝纫线缝合。
所述外玻璃纤维加筋层为网格形状，网格大小为25.4×25.4mm，筋的断裂强度≥30KN/m。该外玻璃纤维加筋层3由单丝直径13～18μm的玻璃纤维集束而成，所述外玻璃纤维加筋层每平方米具有240g的质量。所述种子层4包括木浆纸402和无纺布401，在木浆纸和无纺布之间粘有植物种子403。无纺布401采用薄型的无纺布(10g/m2)。
制备方法同实施例1。
应用实施例
实施例2的阻燃型生态袋用于煤矸石山的护坡和绿化。具体为：在生态袋内填充植生基质，堆放于煤矸石山的斜坡上，以锚杆固定。
本玻纤生态袋主要由玻纤及芳纶缝纫线缝合制作，可在170℃,1h耐热后经纬向断裂强度保留率不低于90％，基本满足煤矸石山在高温自燃状态下强度要求，并且玻纤及芳纶线是一种永久阻燃纤维，在高温条件下仍能保持较高的强力，而且在高温条件下不会熔融、融滴，当温度大于370℃时才开始炭化。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种阻燃型生态袋，其特征在于，包括土工布层、种子层和外玻璃纤维加筋层，所述种子层位于所述土工布层的内侧，所述外玻璃纤维加筋层位于所述土工布层的外侧，外玻璃纤维加筋层与所述土工布层粘接在一起。
2.根据权利要求1所述的阻燃型生态袋，其特征在于，所述外玻璃纤维加筋层由单丝直径13～18μm的玻璃纤维集束而成，所述外玻璃纤维加筋层每平方米具有200～500g的质量。
3.根据权利要求2所述的阻燃型生态袋，其特征在于，所述外玻璃纤维加筋层每平方米具有200～300g的质量。
4.根据权利要求1所述的阻燃型生态袋，其特征在于，所述土工布层是用聚酯纤维无纺布制成；和/或，所述阻燃型生态袋用芳纶耐高温缝纫线缝合。
5.根据权利要求1所述的阻燃型生态袋，其特征在于，所述土工布层上开孔，所述开孔的直径为8～15mm，孔中心间距为28～32mm。
6.根据权利要求1～5任一项所述的阻燃型生态袋，其特征在于，所述种子层包括木浆纸和无纺布，在木浆纸和无纺布之间设置有植物种子。
7.根据权利要求1～5任一项所述的阻燃型生态袋，其特征在于，所述外玻璃纤维加筋层为网格形状，网格大小为(20～30)×(20～30)mm。
8.权利要求1～7任一项所述的阻燃型生态袋的制备方法，其特征在于，包括：
种子层的制备：在无纺布上刷胶，粘上植物种子，再覆盖上木浆纸；
缝制阻燃型生态袋：将所述种子层与所述土工布层缝合，粘上所述外玻璃纤维加筋层。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在无纺布上刷中性胶；所述无纺布为9～12g/m2的薄型无纺布。
10.权利要求1～7任一项所述的阻燃型生态袋的应用，其特征在于，用于煤矸石山的护坡和绿化。
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