TWI729626B

TWI729626B - 薄型抗沖蝕植生網

Info

Publication number: TWI729626B
Application number: TW108146126A
Authority: TW
Inventors: 王重雄
Original assignee: 七洲企業股份有限公司
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2021-06-01
Also published as: TW202124816A

Abstract

本發明係有關一種薄型抗沖蝕植生網，其包括一上層、一中層、及一底層；其中該中層的主要成份包含一粗聚丙烯(PP)纖維，其丹尼數為50D~90D，使用量為40~80重量份；一中粗聚丙烯(PP)纖維，其丹尼數為10D~20D，使用量為5~15重量份；以及一細纖維，係選用天然纖維或人造纖維，其丹尼數為1D~3D，使用量為20~40重量份，該中層的厚度為3mm~5mm。該上層及底層係以高分子材料如：塑膠材料或合成纖維製成網格結構。該上層、中層及底層經加工形成一薄型抗沖蝕植生網。

Description

薄型抗沖蝕植生網

本發明係有關於一種植生網，尤指一種山坡水土保持用之薄型抗沖蝕植生網。

台灣由於人口稠密，使得山坡地被開發利用之比率相當高，每當進行道路闢建或是山坡地建築開發等各項土木工程時，往往會破壞山坡地面的植物，而使得山坡地土表外露，並失去植物根部抓附力的保護，因此使得土壤容易受雨水沖蝕鬆動，故往往造成山崩或土石流等災害產生。

此外在一些地質不穩定的山坡地表，或是溪流邊坡的地形，也容易因為雨水或激流沖蝕，而造成表土流失，並使得泥土砂石隨著水流沖蝕，而形成嚴重的土石流災害，並使得河流下游的河道，或者是水庫等水資源遭受泥沙污染阻塞。

為改善上述現象，工程人員在進行山坡地或水源坡地的水土保持工程時，往往會於坡面土鋪設上一層植生網，用以增加坡地表面的土壤穩定性，並且可在植生網與土壤表面上灑下草種。由於植生網具有多孔隙的特性，因此使得草種在植生網上可容易生長，且不易受雨水或強風沖蝕而流失。當草種在植生網之上開始生長後，草種的根部可穿過植生網並抓附於土壤之中，因此更可增進土壤的穩定性。

習用的植生網主要分為三種類型，第一種為以金屬網編織而成的植生網，其厚度為10mm。該種以金屬製成的植生網雖然具有較佳的強度，但是因為重量沈重，以及無法折疊的因素，使其不易於搬運且不易儲存。再加上金屬網體的孔隙過大，無法攔阻細小的砂石和泥沙，因此使其防止土壤沖蝕的效果不佳，而使其實用性大為降低。

第二種植生網係利用稻草或其他乾草材料平鋪而形成一保護毯體，然後在保護毯體的上表面與底面分別鋪設一個利用尼龍或其他高分子材料製成的底層，以使得該保護毯體能夠維持平面的形狀，其厚度為20mm。該種以稻草或天然乾草製成的植生網，雖然由於稻草具有較佳的覆蓋性與含水保濕特性，而可提供草種或其他植物較佳的生長環境，但是因為稻草本身強度不足，並且容易腐爛，所以無法有效保護土壤不受水流沖蝕。

第三種植生網係使用聚乙烯、聚丙烯、尼龍等人造纖維材料製成的植生網毯，其厚度為10mm。該種使用人造纖維材料製成的植生網毯主要係由一利用人造纖維材料編織而成的保護毯體，以及包覆在保護毯體上下表面的底層所組成。該種植生毯所使用的保護毯體雖然係以人造纖維製成，具有較佳的韌性而不易斷裂，且沒有稻草容易受潮腐爛的情形，但是由於該保護毯體及底層皆為柔性材質，抗拉強度不足且相當容易變形、位移，因此無法有效抓附住地表土壤及小砂石等，所以使其水土保持的功效不佳，而無法有效解決陡坡土壤滑落崩塌的問題。

由於習用的植生網存在上述缺點，本發明人有鑑於此，乃苦思細索，積極研究，加以多年從事相關產品研發之經驗，並經不斷試驗及改良，終於完成本發明。

本發明主要目的在於提供一種可抗雨水打擊、防止激流沖蝕及有利於雨水穿透之薄型抗沖蝕植生網。

本發明之次要目的在於提供一種具有優良吸水性，透水能力佳及具有保濕效果之薄型抗沖蝕植生網。

為達上述目的及功效，本發明薄型抗沖蝕植生網包括一上層、一中層、及一底層；其中該中層的主要成份包含一粗聚丙烯(PP)纖維，其丹尼數為50D~90D，使用量為40~80重量份；一中粗聚丙烯(PP)纖維，其丹尼數為10D~20D，使用量為5~15重量份；以及一細纖維，選用人造纖維或天然纖維，其丹尼數為1D~3D，使用量為20~40重量份。該中層的厚度為3mm~5mm。

該上層、底層使用高分子材料如：塑膠材料或合成纖維製成網格結構，其網目尺寸為5mm~15mm。該上層、該中層及該底層經加工形成一薄型抗沖蝕植生網。

該粗聚丙烯(PP)纖維的作用在使該薄型抗沖蝕植生網鬆散，增加厚度。

該粗聚丙烯(PP)纖維與中粗聚丙烯(PP)纖維、細纖維相混，使纖維糾結且互相銜接不會分離。

該細纖維具有二種作用，第一，在草皮尚未長成時，能使植生網能細密相混，並減少空隙，緊密保護土壤不被雨水沖蝕。第二，該細纖維具有吸收水份之作用；當雨水滴在該細纖維後，能吸收水份並與土壤密合，因此能緊貼土壤。另外，該細纖維具除了有優良吸水性外，透水能力佳及保濕能力能減緩土壤水分蒸發，因此能提供植物所需生長的水分。

最後當植物發芽生長後，該上層及該底層的網格結構發揮其加勁效能，其網目空間緊密固紮草莖。所以當經過激流沖蝕時，該網格結構高拉力的效能能抵抗坡面的沖蝕受力，因此草根固定住不被激流沖走，而防止了草皮與土壤崩離的作用，提高了僅有草皮護坡的效果。

本發明薄型抗沖蝕植生網的主要技術特徵在於該中層材料的改良及創新，及該上層與該底層的網格結構應用，使該薄型產品具有良好的強度及抗雨水打擊及防止激流沖蝕的功能。

10‧‧‧薄型抗沖蝕植生網

11‧‧‧上層

12‧‧‧中層

13‧‧‧底層

圖1為本發明薄型抗沖蝕植生網之立體分解圖。

如圖一所示，本發明薄型抗沖蝕植生網10包括一上層11、一中層12及一底層13所構成。該上層11係以高分子材料，如：塑膠材料或合成纖維製成網格結構，其網目尺寸為5mm~15mm，最佳網目尺寸為7mm~12mm，使其增加本發明薄型抗沖蝕植生網10的強度，及防止本發明薄型抗沖蝕植生網10的變形。換言之，該上層11可提升本發明應用於陡坡狀態下的穩定性，及吸收坡面激流外力，以及減少本發明因產品本身重量及吸水產生重量之變形，因此能維持該中層12的完整，在陡坡狀態下不易分散，因而正常發揮其抗沖蝕功能。

該底層13係以高分子材料如：塑膠材料或合成纖維製成網格結構，其網目尺寸為5mm~15mm，最佳網目尺寸為7mm~12mm，該底層13 用以維持該中層12的形狀外，其網目空間能在草木生長後產生圍束作用，固紮草莖，因此當激流沖蝕時能緊抓住草的莖部並限制其根部，使草皮不易被激流刮走，用以保護坡面草皮。

該上層11、該中層12與該底層13以接合方式使其連結在一起，使得該上層11、該中層12與該底層13成為穩固的連結。

該中層12設於該上層11與底層13之間，其包含粗聚丙烯(PP)纖維、中粗聚丙烯(PP)纖維、及細纖維，經緊密針扎使纖維糾結形成薄型纖維網，使本發明薄型抗沖蝕植生網10能緊貼坡面，可限制土壤顆粒遷移；當大雨來襲時能減少土壤流失。

該中層12的主要成份包含一粗聚丙烯(PP)纖維，其丹尼數為50D~90D，60D-80D為較佳，使用量為40~80重量份，以50~70重量份為較佳；一中粗聚丙烯(PP)纖維，其丹尼數為10D~20D，以12D~18D為較佳，使用量為5~15重量份，以10重量份為較佳；以及一細纖維，選用嫘縈纖維(人造纖維)或棉纖維(天然纖維)，其丹尼數為1D~3D，以2D為較佳，使用量為20~40重量份，以25~35重量份為較佳。該中層的厚度為3mm~5mm，其厚度以4mm為較佳。

實施例1：

本發明薄型抗沖蝕植生網的中層包括粗聚丙烯(PP)纖維，其丹尼數為70D，使用量為60重量份；該中粗聚丙烯(PP)纖維，其丹尼數為15D，使用量為10重量份；該細纖維，使用嫘縈纖維，其丹尼數為2D，使用量為30重量份，該中層的厚度為4mm。該上層及該底層使用塑膠材料製成12mm網目的網格結構，舖設於坡度小之土壤上。該上層、中層及底層經加工形成一薄型抗沖蝕植生網。

實施例2：

本發明薄型抗沖蝕植生網的中層包括粗聚丙烯(PP)纖維，其丹尼數為70D，使用量為50重量份；該中粗聚丙烯(PP)纖維，其丹尼數為15D，使用量為10重量份；該細纖維，使用嫘縈纖維，其丹尼數為2D，使用量為40重量份，該中層的厚度為4mm。該上層及該底層使用塑膠材料製成8mm網目的網格結構，舖設於坡度大之土壤上。該上層、該中層及該底層經加工形成一薄型抗沖蝕植生網。

本發明實施例1及實施例2所得的植生網，根據降雨試驗(美國材料協會ASTM D7101)測試，其覆蓋管理因子均

0.03，表示在強降雨下，與裸土相比能減少30倍之土壤流失量。

本發明實施例1及實施例2所得的植生網，根據植生效能測試(ASTM D7322)，其植物增長率均

290%，讓本發明薄型抗沖蝕植生網能增加種子發芽數目，並使植草長得更豐美，增加近3倍之植草重量。當本發明薄型抗沖蝕植生網10覆蓋土壤一段時間後，該細纖維能自然腐化，亦能成為植物生長的養分，使植物能長的更好。

本發明薄型抗沖蝕植生網在植生1年後，根據渠道激流試驗(ASTM D6460)測試，於極限水流沖蝕下，限制流速大於6.85m/s，土壤流失的厚度仍小於2.5mm，只到設計標準土坡流失量12.5mm的20%。顯示網格結構綁紮草莖的功能提高了草皮的固土作用，在高速激流沖蝕作用下，更顯其固土的優異效果。

本發明薄型抗沖蝕植生網具有以下優點：

1、厚度薄，可分散雨水沖擊之力量，及有利於雨水穿透，以及減少體積，可降低運送及裝櫃成本。

2、粗聚丙烯(PP)纖維、中粗聚丙烯(PP)纖維及細纖維形成緊密且細薄的纖維網，可抗雨水打擊沖蝕。

3、細纖維具有優良的吸水性，透水能力佳，且具有保濕效果，能減緩土壤水分蒸發，並提供植物所需生長的水分；另外，該細纖維能緊貼在土壤上，保護土壤被沖蝕，能提高抗沖蝕能力。

4、本發明薄型抗沖蝕植生網的使用壽命為10年，而習用植生網的使用壽命為5年。

5、植生網覆蓋於土壤一段時間後，該細纖維能自然腐化，並提供植物生長的養分，使植物能加速生長。

6、草皮長成後，草莖因網格結構之圍束作用，在激流沖蝕作用下能綁定草根，強化新生草皮坡面，減少草皮沖蝕崩離及大量土壤流失。

10‧‧‧薄型抗沖蝕植生網

11‧‧‧上層

12‧‧‧中層

13‧‧‧底層

Claims

一種薄型抗沖蝕植生網，其包括：一上層，係以高分子材料製成網格結構；一底層，係以高分子材料製成網格結構；及一中層，設於該上層與底層之間，其包含一粗聚丙烯(PP)纖維，其丹尼數為50D~90D，使用量為40~80重量份；一中粗聚丙烯(PP)纖維，其丹尼數為10D~20D，使用量為5~15重量份；以及一細纖維，係選用天然纖維或人造纖維，其丹尼數為1D~3D，使用量為20~40重量份；該中層的厚度為3mm~5mm；該上層、中層及底層經加工形成一植生網。
如請求項1所述之薄型抗沖蝕植生網，其中，該粗聚丙烯(PP)纖維的丹尼數60D~50D為較佳，使用量為50~70重量份為較佳。
如請求項1所述之薄型抗沖蝕植生網，其中，該中粗聚丙烯(PP)纖維的丹尼數12D~18D為較佳，使用量為10重量份為較佳。
如請求項1所述之薄型抗沖蝕植生網，其中，該細纖維的丹尼數2D為較佳，使用量為25~35重量份為較佳。
如請求項1所述之薄型抗沖蝕植生網，其中，該中層的厚度以4mm為較佳。
如請求項1所述之薄型抗沖蝕植生網，其中，該細纖維以嫘縈纖維為較佳。
如請求項1所述之薄型抗沖蝕植生網，其中，該上層及該底層的網目尺寸為5mm~15mm。
如請求項7所述之薄型抗沖蝕植生網，其中，該上層及該底層的網目尺寸以7mm~12mm為較佳。