Нетканый геотекстильный материал Советский патент 1992 года по МПК D04H1/46 

Изобретение относится к текстильной промышленности и к отраслям переработки вторичного текстильного сырья, в частности к производству нетканых геотекстильных материалов, используемых в транспортном строительстве для укрепления откосов автомобильных и других дорог, для быстрого закрепления эрозионных земель или склонов за счет обрастания их травой.

Известна тканая двухслойная рогожка- газон из отходов натуральных волокон текстильного производства, между слоями которой помещены семена трав.

Такая текстильная основа около двух лет укрепляет почву, защищая корни растений, а затем разлагается и смешивается с землей.

Тканые газоны применяются для покрытия откосов вдоль дорог, укладываются в парках, на стадионах и т.п.

Недостатками известного материала являются тканая его структура, которая вызывает определенные трудности при закреплении семян между слоями ткани, а также использование натуральных волокон для производства этого материала, что вызывает удорожание готовой продукции.

Известен также иглопробивной .геотекстильный материал Теразон из смеси натуральных и синтетических волокон, восстановленных из отходов текстильного производства и отходов потребления, собранных у населения. Такой материал изготавливается из указанных отходов с

VJ

ю

00

со

iЈ

поверхностной плотностью 330-440 г/м , содержит семена трав в количестве от 30 до 50 г/м2 и используется для укрепления размываемых канав вдоль дорог.

Недостатком этого материала является то, что в нем не регламентировано процентное содержание отходов синтетических волокон. При их большом вложении, что имеет место в данном материале, он будет плохо выполнять функции дренажа и создания до- полнительной питательной среды.

Кроме того, повышенная поверхностная плотность известного материала снижает его начальную фильтрующую способность, которая будет трудно восстанавливаться в процессе эксплуатации материала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является нетканый геотекстильный материал с поверхностной плотностью 200 г/м2 из регенерированных волокон с введе- ными в него семенами трав в количестве 5% от массы холста, который скрепляется любым способом, в том числе и холстопрошив- ным.

Такой материал используется для озеленения или для закрепления почв на склонах,

Недостатком известного материала является то, что не регламентирован его сырь- евой состав, от которого в большей степени зависят условия эксплуатации материала в почве и эффективность прорастания семян, а также его дренирующий эффект и фильтрующая способность.

Цель изобретения -улучшение условий эксплуатации материала за счет повышения эффективности прорастания семян трав и прочности закрепления в нем их корневой системы.

Поставленная цель достигается тем, что нетканый геотекстильный материал, состоящий из смеси регенерированных волокон с семенами трав, скрепленных холстопро- шивным способом, содержит регенериро- ванные волокна,, полученные из отходов производства вискозных и синтетических волокон, при этом вискозные волокла содержатся в количестве 60-70 % от массы волокнистой смеси материала, а в качестве синтетических волокон и нитей использована смесь полиамидных волокон и нитей в .количестве 15-20% и полиакрилонитриль- ных волокон в количестве 15-20%.

Волокна вискозные из отходов произ- водства волокон и нитей (ТУ 6-06-457-79) и волокна из отходов нитей вискозных некрученных (ТУ 6-06-И62-79) имеют гидратцеллюлозную природу с низкой водостойкостью и слабым сопротивлением к

действию микроорганизмов. Такие волокна в количестве 60-70% от массы материала, разлагаясь на скудной почве под действием влаги в течение 2-3 лет будут создавать в ней дополнительную питательную среду и положительно влиять на ускоренное развитие корневой системы многолетних трав. Такой же эффект достигается за счет гниения хлопчатобумажной пряжи, используемой для прошивания волокнистого холста предлагаемого материала.

Наличие в композиции полотна 15-20% волокон из отходов производства полиамидных волокон и нитей (ТУ 63-032-16- 89), наиболее прочных, но и наименее водостойких среди синтетических волокон, обеспечивает прочное переплетение корней многолетних трав между собой и их устойчивую первичную фиксацию в полотне. Но через 3-5 лет полиамидные волокна, вхо- дящие в состав полотна, практически полностью разлагаются в среднекислой влажной среде, не препятствуя уже дальнейшему, бо- .лее интенсивному росту и развитию корневой системы. Наличие в прлотне более 20% отходов полиамидных волокон приводит к снижению эффективности прорастания семян, так как вымываемый из этих волокон капролактам снижает эффект положительного действия питательной среды, создаваемой за счет разложения вискозных волокон, отравляя ее своей излишней концентрацией.

Функцию конечного армирующего и. фиксирующего элемента в холстопрошив- ном полотне обеспечивают и выполняют 15-20% отходов производства полиакрило- нитрильных волокон (ТУ 6-06-34-22-81) наиболее водостойких из входящих в композицию, срок службы которых в условиях воздействия влаги и микроорганизмов около 10 лет.

Небольшая поверхностная плотность предлагаемого нетканого геотекстильного материала с семенами трав обеспечивает свободный доступ света и влаги к прорастающим семенам, а также обеспечивает его высокую фильтрующую способность. Использование предлагаемого материала для укрепления откосов дорог предотвращает эрозию почвы, способствует ее обогаще - нию, а также улучшает характеристики дренажа за счет задержки в ней влаги.

Технологический процесс подготовки к переработке волокон из отходов производства химических волокон и нитей состоит из резки их на длину 35-70 мм, смешивания, эмульсирования, вылеживания разволокне- ния. Чесание волокон и формирование холста осуществляется механическим

способом с поперечной ориентацией волокон в холете. .

Производство нетканого полотна с поверхностной плотностью 240i10 г/м2 осуществляется из регенерированных волокон холстопрошивным способом основовяззль- ным переплетением трико посредством крученой хлопчатобумажной пряжи линейной плотности 25 текс х 2.

Введение семян трав осуществляется с помощью специального устройства между слоями холста в процессе его формирования на преобразователе прочеса. Устройство, укрепленное на станине, перемещается синхронно с раскатывающими валами и равномерно рассеивает семена вдоль холста таким образом, что они укладываются в нем равномерно и преимущественно в середину холста.

В рассеивающее устройство семена поступают определенными порциями из бункера-накопителя, жестко укрепленного на станине нижнего транспортера преобразователя прочеса.

Расход семян составляет в среднем 20- 25 г на 1 м готового материала или не более 10% от его массы.

П р и м е р 1. Отходы производства химических волокон (вискозных, полиамидных и полиакрилонитрильных) подвергаются раздельной резке на резальной машине на длину 35-70 мм.

Из подготовленных компонентов исходного сырья составляют волокнистую смеску (см. пример 1 в табл. 1), включающую 50% волокон вискозных из отходов производства волокон и нитей, 25% отходов производ-- ства полиамидных волокон и нитей и 25% отходов производства полиакрилонитрильных волокон. Эта смесь подвергается смешиванию, рыхлению, эмульсированию 2%-ным раствором препарата ОС-20, вылеживанию не менее 8 ч и разволокнению.

Чесание волокон и формирование холста с введением в него семян трав осуществляется механическим способом с поперечной ориентацией волокон в холсте, который скрепляется затем посредством прошивания на машине 2,5 класса с длиной стежка 20 мм основовязальным переплетением трико крученой хлопчатобумажной пряжей линейной плотности 25 текс х 2, содержание которой составляет около 10% от массы готового полотна. Расход семян в готовом полотне составляет 20-25 г на 1 м2 или не более 10% от его массы.

Поверхностная плотность полученного нетканого геотекстильного материала с семенами трав в количестве 18,2 г/м2 (см. пример 1в в табл. 2) составляет 232 г/м2;

разрывная нагрузка в продольном направлении 6,2 даН. а в поперечном 13.5 даН, всхожесть семян в полотне 53%, энергия прорастания 41%, прочность закрепления 5 семян в полотне до прорастания 9 сН, после прорастания 25 сН.

П р и м е р 2. Нетканый геотекстильный материал, выполненный как в примере 1, но из смеси компонентов примера 2 (см. 0 табл.1).

Поверхностная плотность полученного нетканого геотекстильного материала с семенами трав в количестве 21,0 г/м2 (см. пример 2 в табл. 2) составляет 245 г/м2; 5 разрывная нагрузка в продольном направлении 5,0 даН, в поперечном 11,4 даН, всхожесть семян в полотне 68%, энергия прорастания 55%, прочность закрепления семян в полотне до прорастания 8 сН, после 0 прорастания 23 сН.

При м-е р 3. Нетканый геотекстильный материал, выполненный, как в примере2, но из смеси компонентов примера 3 (см. табл.

1)

5 Поверхностная плотность полученного нетканого геотекстильного материала с семенами трав в количестве 20.4 г /м2 (см. пример 3 в табл. 2) составляет 250 г/м2, разрывная нагрузка в продольном направ0 лении 4,3 даН, а в поперечном 10,0 даН, всхожесть семян в полотне 79 %, энергия прорастания 68%, прочность закрепления семян в полотне до прорастания. 7 сН, после прорастания 20 сН.

5.

П р и м е р 4. Нетканый геотекстильный материал, выполненный как в примере 1, но из смеси компонентов примера 4 (см. табл.

1). 0 Поверхностная плотность полученного

нетканого геотекстильного материала с семенами трав в количестве 24,7 г/м2 (см. пример 4 в табл. 2) составляет 263 н/м2 разрывная нагрузка в продольном направ5 лении 3,2 даН.ав поперечном7,1 даН, всхожесть семян в полотне 80%, энергия прорастания 70%, прочность закрепления семян в полотне до прорастания 5 сН. после прорастания 16сН.

0

Варианты смесей для изготовления предлагаемого нетканого геотёкстильного материала (примеры 2 и 3) и двух дополнительных (примеры 1 и 4) представлены в

5 табл. 1.

Холстопрошивные полотна, полученные при едином технологическом режиме из компонентов волокон, указанных в табл. 1, имеют показатели и специальные характеристики, представленные в табл. 2.

Проведенные лабораторные испытания показали, что нетканый геотекстильный материал с семенами трав, выработанный хол- стопрошивным способом из предлагаемых композиций (примеры 2 и 3) по сравнению с дополнительными (примеры 1 и 4) обладает наилучшим комплексом свойств и специальных характеристик. Увеличенное содержание (более 40%) отходов синтетических волокон в полотне приводит к резкому снижению всхожести семян и энергии их прорастания, а увеличенное содержание вискозных волокон (более 70%) - к снижению разрывной прочности полотна и прочности закрепления в нем семян, несмотря на некоторую тенденцию к увеличению всхожести семян и энергии их прорастания.

0

5

Формул а изобретения Нетканый геотекстильный материал, состоящий из смеси регенерированных волокон с семенами трав, скрепленных холстопрошивным способом, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации за счет повышения эффек- тивности прорастания семян трав и прочности закрепления их корневой системы в материале, регенерированные волокна получают из отходов производства вискозных и синтетических волокон, при этом вискозные волокна содержатся в количестве 60-70% от массы волокнистой смеси материала, а в качестве синтетических волокон использована смесь полиамидных волокон и нитей в количестве 15-20% и полиакрило- нитрильных волокон в количестве 15-20%.

Изобретение относится к текстильной промышленности и к отраслям переработки вторичного текстильного сырья и может быть применено для производства нетканых геотекстильных материалов с семенами трав, используемых в транспортном строительстве для укрепления откосов автомобильных и других дорог для закрепления эрозионных земель или склонов за счет обрастания их травой. Цель изобретения - улучшение условий эксплуатации за счет повышения эффективности прорастания семян трав и прочности закрепления их корневой системы в материале. Предлагаемый нетканый геотекстильный материал, скрепленный холстопрошивным способом, включает вискозные волокна из отходов производства волокон и нитей в количестве 60-70%, а в качестве синтетических волокон использована смесь из отходов производства полиамидных волокон и нитей в количестве 15-20% и полиакрилонитрильных волокон в количестве 15-20% от массы волокнистой смеси материала. 2 табл. Ё

Таблица 1

Таблица 2