CN110249853B - 一种沉水植物种植袋 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沉水植物种植袋，涉及沉水植物种植领域，其包括网袋，网袋设置有骨架体，骨架体支撑网袋；网袋采用水溶性材料制备而成，一端开口设置，另一端热熔封口；骨架体包括横向支撑条和纵向支撑条，横向支撑条首尾相连成环装，纵向支撑条与横向支撑条交错设置形成网格，该网格的网径大于网袋的网径；纵向支撑条一端设置于横向支撑条，另一端设置于所述网袋的热熔封口处。该沉水植物种植袋由骨架体和设置于骨架体上的网袋构成，通透性强，便于植株生长过程中形成的新生根系和植株向种植袋外繁殖，降低植株的死亡率，促进植株的生长繁殖，网袋最终溶解于自然水体中，避免形成白色垃圾对水体造成二次污染，为水体进化提供新的方案。

Description

一种沉水植物种植袋
技术领域
本发明涉及沉水植物种植领域，具体而言涉及一种沉水植物种植袋。
背景技术
沉水植物是指植物体全部位于水层下面固着生存的大型水生植物，其生长过程中会吸收水体中的营养物质，如氮、磷等，对缓解水体富营养化起到积极作用。此外，沉水植物在维持湖泊的清水稳态中具有重要作用，随着沉水植物的消失，湖泊可从清水状态转化成浊水状态。沉水植物在水体净化中优越的成本及效率优势，越来越受到社会的重视。
现实中，各水体底泥情况千差万别，在淤泥深厚的水体中，人无法进入，传统的扦插种植法无法实施，需要采用种植袋包裹根部的种植方法进行抛种，现有技术中多采用地面植物种植常用的无纺布种植袋，这类种植袋透水性虽好，但由于沉水植物的根部本就不发达，而无纺布密度大，沉水植物根部无法钻出袋体，用现有沉水植物种植袋所种植的沉水植物只能将根部生长在袋子里，无法繁殖到袋体外区域。久而久之，沉水植物根部占满种植袋而又无法生长新的根就会慢慢死亡，且由于这种种植袋种植的沉水植物根部无法快速覆盖在整个池底，良好的水下生态体系无法得到保障，很可能被鱼害、螺害、虫害等破坏殆尽，导致这类种植袋施工不仅成本昂贵，而且质量无法得到保证，同时，现有的材料无法分解，所留下的材料会形成新的白色垃圾，对水体造成二次污染，因此急需找到一种环保的既能够包裹沉水植物又能适宜沉水植物根部生长开的种植袋。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种沉水植物种植袋，该种植袋通透性强，便于新生植株以及根系向种植袋外繁殖，促进沉水植物的生长繁殖，同时在水体中浸泡一段时间后会自然分解，避免形成白色垃圾对水体造成二次污染。
本发明采用的技术方案如下：
一种沉水植物种植袋，其包括网袋，所述网袋设置有骨架体，所述骨架体支撑所述网袋；所述网袋采用水溶性材料制备而成，一端开口设置，另一端热熔封口；所述骨架体包括横向支撑条和纵向支撑条，所述横向支撑条首尾相连成环装，所述纵向支撑条与所述横向支撑条交错设置形成网格，该网格的网径大于网袋的网径；纵向支撑条的一端设置于横向支撑条，另一端设置于所述网袋的热熔封口处。
本方案中，网袋和骨架均有网格，使得种植袋通透性强，便于新生植株以及根系向种植袋外繁殖，促进沉水植物的生长繁殖。骨架对网袋起支撑作用，可以方便使用。网袋在水体中浸泡一段时间后会自然分解，避免形成白色垃圾对水体造成二次污染。另外，网袋一端热熔封口，避免需要人工打结固封，节约人力成本。
本发明的一种沉水植物种植袋，所述横向支撑条和所述纵向支撑条均设置有多个，多个横向支撑条均水平设置，并在竖直方向上依次排列；多个纵向支撑条设置于所述网袋的热熔封口处的一端连接在一起。
在种植初期，水体中鱼类可能损坏网袋，由于采用了上述技术方案，骨架体可以将植株限制在种植袋内，阻碍鱼类进入，减少其对根系的啃食。
本发明的一种沉水植物种植袋，骨架体采用软质竹编、木编或藤编而成。
由于采用了上述技术方案，骨架体不会对水体造成二次污染，软质骨架体便于使用，并且在长期浸泡过程中可解体，对后期的植株影响小。
本发明的一种沉水植物种植袋，所述网袋通过捆绑或粘接的方式设置于所述骨架体的内周壁和/或外周壁。
本发明的一种沉水植物种植袋，所述网袋的网径为0.5-1.5cm；，所述纵向支撑条与所述横向支撑条交错设置形成网格的网径为4-8cm。
本发明的一种沉水植物种植袋，所述网袋在自然水体中的溶解时间不短于30天。
网袋在种植前期保护根系不被鱼类啃食，在后期阻碍新生根系和植株的向外繁殖，由于采用了上述技术方案，可降低后期对新生根系和植株的繁殖阻碍。
本发明的一种沉水植物种植袋，水溶性材料的原料包括以质量计的水溶性壳聚糖纤维32-40份，水溶性聚乙烯醇纤维28-35份，聚乙烯吡咯烷酮16-24份，水性聚氨酯8-12份，纳米级二氧化硅5-8份，十二烷基苯磺酸钠4-6份，酚醛树脂0.8-2份，硅烷偶联剂0.8-1.5份，乙酰二胺0.8-1.5份。
本发明的一种沉水植物种植袋，聚乙烯吡咯烷酮为非离子型聚乙烯吡咯烷酮。
本发明的一种沉水植物种植袋，水溶性材料通过如下步骤制备：
将纳米级二氧化硅分在在水中，并向其中加入硅烷偶联剂，得到二氧化硅分散液；将水性聚乙烯醇纤维溶于热水中，完全溶解后，加入二氧化硅分散液中，搅拌得到第一溶液；
将水溶性壳聚糖纤维和水性聚氨酯溶解于热水中，完全溶解后向其中加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌溶解后得到第二溶液；
将聚乙烯吡咯烷酮完全溶解于聚乙二醇600中，得到聚乙烯吡咯烷酮溶液；将聚乙烯吡咯烷酮溶液与第一溶液和第二溶液混合，搅拌条件下加入酚醛树脂和乙酰二胺，得到粘稠混合物；
除去粘稠混合物中的溶剂，拉丝即得。
本发明的一种沉水植物种植袋，采用减压蒸发的方式除去混合物中的溶剂，除去溶剂后，搅拌0.5-1h，35-45℃下保温静置12-24h，然后进行拉丝。
实验证明，本发明提供的水溶性材料制成的网袋在自然环境水体中完全溶解的时间为3-4个月，该时间能保证新种植的植物进入比较稳定的生长阶段，开始新生根系和植株的繁殖，该时间之后，网袋完全溶解，降低对新生根系和植株的繁殖阻碍，同时该材料对环境友好，不对水体造成二次污染。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明提供一种沉水植物种植袋，该种植袋由骨架体和设置于骨架体上的网袋构成，通透性强，便于植株生长过程中形成的新生根系和植株向种植袋外繁殖，降低植株的死亡率，促进植株的生长繁殖。同时网袋在水体中浸泡一段时间后会自然分解，避免形成白色垃圾对水体造成二次污染，为水体进化提供新的方案。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明实施例1提供的沉水植物种植袋的结构示意图。
图中，1为网袋，2为骨架体，21为横向支撑条，22为纵向支撑条。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种沉水植物种植袋，其包括网袋1和骨架体2，网袋1通过捆绑或者粘接的方式设置于骨架体2，网袋1可设置于骨架体2的内周壁和/或外周壁，优选地，网袋1设置于骨架体2的外周壁。
网袋1的网径为0.5-1.5cm，一端开口设置，另一端热熔封口。本实施例中，网袋1采用水溶性材料制成，并且在在自然水体中的溶解时间不短于30天。优选地，网袋在自然水体中的完全溶解时间应当在2-4个月内。溶解过快，不利于网袋对种植初期的植物的保护，溶解过快，会阻碍新生根系和植株向种植袋外繁殖，引起植株的死亡。
骨架体2包括横向支撑条21和纵向支撑条22，横向支撑条21和纵向支撑条22分别设置由多条。横向支撑条21收尾相连成环状，并且多个横向支撑条均沿水平方向设置，并在竖直方向上依次排列，优选地，相邻两个横向支撑条在竖直方向上的距离相等。纵向支撑条22与横向支撑条21交错设置形成网格，该网格的网径大于网袋的网径。优选地，该网格的网径为4-8cm。纵向支撑条22的一端设置于最顶端的横向支撑条21，另一端在网袋1的热熔封口处连接。
本实施例中，骨架体1采用软质竹编、木编或藤编制成，一方面不对环境造成二次污染，另一方面其在长期浸泡过程中可解体，对后期的植株影响小。
实施例2
本实施例提供一种水溶性材料及其制备方法。将该材料制成网袋之后，其完全溶解时间在100天左右，尤其适用于制作实施例1中沉水植物的种植袋。
该水溶性材料的原料包括：以质量计的水溶性壳聚糖纤维32-40份，水溶性聚乙烯醇纤维28-35份，聚乙烯吡咯烷酮16-24份，水性聚氨酯8-12份，纳米级二氧化硅5-8份，十二烷基苯磺酸钠4-6份，酚醛树脂0.8-2份，硅烷偶联剂0.8-1.5份，乙酰二胺0.8-1.5份。
优选的实施例中，聚乙烯吡咯烷酮为阴离子型聚乙烯吡咯烷酮；水性聚氨酯为阴离子型水性聚氨酯。
本实施例提供的水溶性材料的制备方法包括如下步骤：
步骤一：按质量比例分别称取纳米级二氧化硅和水溶性聚乙烯醇纤维，然后将纳米级二氧化硅溶于水中，优选地，二氧化硅的浓度为20-35wt％，并向其中加入硅烷偶联剂，充分搅拌后得到二氧化硅分散液。将水溶性聚乙烯醇纤维溶于热水中，完全溶解后加入二氧化硅分散液中，充分搅拌得到第一溶液。
步骤二：分别称取将水溶性壳聚糖纤维和水性聚氨酯，然后将二者完全溶解热水中，得到第一溶液；优选地，第一溶液为饱和溶液。然后，在搅拌条件下加入十二烷基苯磺酸钠，完全溶解后得到第二溶液。
步骤三：称取聚乙烯吡咯烷酮，将其完全溶解于聚乙二醇600中，得到聚乙烯吡咯烷酮溶液；优选地，聚乙烯吡咯烷酮溶液为饱和溶液。将聚乙烯吡咯烷酮溶液与第一溶液和第二溶液混合，搅拌条件下加入酚醛树脂和乙酰二胺，得到粘稠混合物。
步骤四：减压蒸发除去粘稠混合物中的溶剂，搅拌0.5-1h，然后35-45℃下保温静置12-24h，最后拉丝即得。
上述水溶性材料制成后，首先对材料的机械性能进行表征，表征结果如表1所示。
表1水溶性材料的机械性能(环境相对湿度40-70％)
抗裂强度(Mpa) 拉伸强度(Mpa) 延伸率(％)
68±3 334±22 163±10
由表1可知，本实施例提供的水溶性材料的机械性能良好，具体制作种植袋的前提。
按照现有技术中的方法，将其制作成实施例1提供的沉水植物种植袋的网袋，并对该网袋的水溶时间进行验证，为该网袋的实用性提供进一步的依据。
实验方法：随机选取20只网袋，平均分成2组，分别标记1和2。然后第1组放置于室内(15-28℃，相对湿度40-70％)。第2组放入竹筐中，沉入某自然水体，考察其水溶程度随时间的变化关系，考察结果如表1所示(本实验从2018年3月16日开始)。
表2网袋水溶程度随时间的变化结果
Figure BDA0002138282620000061
由表2可知，由本实施例提供的水溶性材料制成的网袋，在自然水体中，网袋前期保持形状完整，然后逐渐溶解。并且溶解时间规律与沉水植物生长周期相匹配，沉水植物种植初期(45天内)，其形状完整，保证其通透性的同时对根系也有一定的保护作用，随着植物的生长(60-90天)，网条逐渐溶解断裂，以便于新生根系和植物向种植袋繁殖，最后完全溶解，该材料对环境友好，不造成水体的二次污染。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (4)

1.一种沉水植物种植袋，其特征在于，包括网袋，所述网袋设置有骨架体，所述骨架体支撑所述网袋；所述网袋采用水溶性材料制备而成，一端开口设置，另一端热熔封口；所述骨架体包括横向支撑条和纵向支撑条，所述横向支撑条首尾相连成环状，所述纵向支撑条与所述横向支撑条交错设置形成网格，该网格的网径大于网袋的网径；纵向支撑条的一端设置于横向支撑条，另一端设置于所述网袋的热熔封口处；所述横向支撑条和所述纵向支撑条均设置有多个，多个横向支撑条均水平设置，并在竖直方向上依次排列；多个纵向支撑条设置于所述网袋的热熔封口处的一端连接在一起；骨架体采用软质竹编、木编或藤编制成；网袋通过捆绑或粘接的方式设置于所述骨架体的内周壁或外周壁；网袋的网径为0.5-1.5cm；，所述纵向支撑条与所述横向支撑条交错设置形成网格的网径为4-8cm；网袋在自然水体中的溶解时间在2-4个月内；水溶性材料的原料包括以质量计的水溶性壳聚糖纤维32-40份，水溶性聚乙烯醇纤维28-35份，聚乙烯吡咯烷酮16-24份，水性聚氨酯8-12份，纳米级二氧化硅5-8份，十二烷基苯磺酸钠4-6份，酚醛树脂0.8-2份，硅烷偶联剂0.8-1.5份，乙酰二胺0.8-1.5份。
2.根据权利要求1所述的沉水植物种植袋，其特征在于，聚乙烯吡咯烷酮为阴离子型聚乙烯吡咯烷酮；水性聚氨酯为阴离子型水性聚氨酯。
3.根据权利要求1或2所述的沉水植物种植袋，其特征在于，水溶性材料通过如下步骤制备：
将纳米级二氧化硅分在在水中，并向其中加入硅烷偶联剂，得到二氧化硅分散液；将水性聚乙烯醇纤维溶于热水中，完全溶解后，加入二氧化硅分散液中，搅拌得到第一溶液；
将水溶性壳聚糖纤维和水性聚氨酯溶解于热水中，完全溶解后向其中加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌溶解后得到第二溶液；
将聚乙烯吡咯烷酮完全溶解于聚乙二醇600中，得到聚乙烯吡咯烷酮溶液；将聚乙烯吡咯烷酮溶液与第一溶液和第二溶液混合，搅拌条件下加入酚醛树脂和乙酰二胺，得到粘稠混合物；
除去粘稠混合物中的溶剂，拉丝即得。
4.根据权利要求3所述的沉水植物种植袋，其特征在于，采用减压蒸发的方式除去混合物中的溶剂，除去溶剂后，搅拌0.5-1h，35-45℃下保温静置12-24h，然后进行拉丝。
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