一种彩色可降解沙障及其制备方法

1.本发明属于沙障技术领域，具体涉及一种彩色可降解沙障及其制备方法。


背景技术：

2.中国荒漠化面积达262.37万km2，占国土面积的27.33％，严重威胁着国家的生态安全和经济社会可持续发展。加强土地荒漠化的防治，改善荒漠化地区生态、生产、生活条件，事关生态文明建设大局，事关中华民族的永续发展，是一项功在当代、利在千秋的伟大事业。
3.随着防沙治沙研究的不断深入，防沙材料尤其是可降解、便于工业化生产的环境友好型材料愈来愈受到治沙学界的重视。而目前尼龙、聚乳酸纤维、人棉等材料沙障铺设后，由于色彩单一、在荒漠环境中显得突兀、与环境不相适宜，因此，开发一种色彩美观、工艺简单、绿色环保的沙障,与环境融合具有很大的现实意义。


技术实现要素：

4.解决的技术问题：
5.本技术针对现有技术的不足，解决了目前沙障色彩单一等技术问题，提供了一种彩色可降解沙障及其制备方法，将涂料染色与硬挺整理两个工艺合并在同一处理浴中进行，既能保证利用树脂整理剂粘合性能提高涂料对织物的染色牢度，又能对涂料染液进行充分利用，节能节水、工艺简单。
6.技术方案：
7.为实现上述目的，本技术通过以下技术方案予以实现：
8.一种彩色可降解沙障，所述彩色可降解沙障的材料为人棉纤维或聚乳酸纤维，支数为5-10支，彩色可降解沙障规格为20-100目，幅宽规格为90-110cm。
9.进一步地，所述人棉纤维和聚乳酸纤维中纤维素可以被微生物所降解，微生物合成的纤维素酶可以将纤维素水解成单糖，继而被吸收利用，从而形成从纤维表面向内的侵蚀，表现为纤维表面先呈现锯齿蚀痕，继而纤维断裂，逐渐降解。
10.进一步地，所述微生物为真菌和/或细菌。
11.一种彩色可降解沙障的制备方法，包括以下步骤：
12.第一步，涂料色浆及硬挺整理液的配制:按质量体积浓度称取涂料色浆5-30g/l、硬挺整理剂500-700g/l、强力保护剂50-100g/l、催化剂10-15g/l；
13.第二步:在罐中加入涂料色浆、硬挺整理剂、强力保护剂，加水搅拌分散，使用前加入催化剂，再次搅拌分散均匀得染色整理液；
14.第三步，染色整理同浴处理:将罐内染色整理液倒入轧液槽，沙障浸渍2-3min，出轧液槽，二浸二轧，轧液率75-100％；110℃热风预烘3-5min，送入定型机中，于150-160℃焙烘60-120s，得到彩色可降解沙障；
15.第四步，彩色可降解沙障的铺设:将彩色可降解沙障平铺在荒漠地表，利用沙障铺
设机沿着沙障纵向中央线将彩色可降解沙障压入土中20-25cm，露出表面20-25cm，使彩色沙障竖立，实现彩色沙障的铺设。
16.进一步地，第二步中搅拌分散速度为100-500转/分钟。
17.进一步地，所述第一步中的涂料色浆为市售普通涂料色浆，涂料硬挺整理剂为三聚氰胺树脂gq-800hh，强力保护剂为聚醋酸乙烯酯gh-710，催化剂为磷酸二氢铵、氯化铵、磷酸二氢钠中的一种。
18.进一步地，所述市售普通涂料色浆为8202中黄、8204金黄、8206橙、8118桃红、8301蓝中的一种或几种
19.上述一种彩色可降解沙障的工作原理在于：经过染色及硬挺整理的沙障，可以铺设在荒漠、沙漠、公路边、含尘土类工程等多种复杂环境中，在两到三年内保持直立性能，一方面根据环境要求可制作不同色彩的沙障，适应多种环境，在两到三年后，纤维表面成膜的整理剂长期遭受自然环境的侵蚀，会发生断裂剥落。一方面，沙障表面的整理剂脱落，导致沙障硬挺性能明显下降，从而沙障发生倒伏，覆盖在荒漠等地，仍具备防沙保土等功能；另一方面，随着整理剂的脱落，人棉或聚乳酸纤维裸露，人棉或聚乳酸纤维中纤维素能被微生物的纤维素酶水解成单糖后，继而被吸收利用，从而实现人棉纤维或聚乳酸纤维的自然降解；同时，断裂脱落的整理剂三聚氰胺树脂及催化剂磷酸二氢铵等成为氮磷缓释剂，在微生物的作用下，可降解生成n、p元素，可补充土壤养分。
20.有益效果：
21.本技术提供了一种彩色可降解沙障及其制备方法，与现有技术相比，具备以下有益效果：
22.1.人棉沙障直立铺设可以截留风沙，减少土地进一步沙化；在2-3年倒伏后，以网状覆盖部分地表，固水保土，减少水分蒸发以及土壤流失，从而为生物的生长创造良好的环境；同时人棉、聚乳酸为可降解材料，无需人工拆解，利用土壤中微生物将沙障降解为n、p、c等元素，为植物提供养份。
23.2.本发明通过给沙障染色，可以根据环境的不同，使得沙障呈现各种色泽、图案，模拟自然色彩和纹理，实现沙障与自然环境融为一体的理想。
24.3.本发明在硬挺整理过程中，利用整理液对涂料进行化料，实现两个工艺在同一浴处理液中一步处理，不仅缩减了染整步骤，而且节能节水；将涂料与树脂整理剂同浴，利用树脂整理剂优越的粘合性能，替代涂料染色必需的粘合剂，有效提高了涂料对织物的染色牢度，实现色彩的历久弥新。
附图说明
25.图1为沙障铺设机铺设沙障图。
26.图2为荒漠种铺设后沙障图。
具体实施方式
27.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，等价形式改动或修改同样落于本技术的权利要求书所
限定的范围。
28.本技术中涂料色浆为市售普通涂料色浆，购于上海油墨是泗联化工有限公司,包括8202中黄、8204金黄、8206橙、8118桃红、8301蓝等多种颜色涂料中的一种或几种，涂料硬挺整理剂为三聚氰胺树脂gq-800hh，购于南通斯恩特纺织科技有限公司，强力保护剂为聚醋酸乙烯酯gh-710，购于南通斯恩特纺织科技有限公司，催化剂为磷酸二氢铵、氯化铵、磷酸二氢钠中的一种。
29.实施例1：
30.本实施例的一种彩色可降解沙障，幅宽为1m、支数为8、目数为80的人棉纤维。
31.一种彩色可降解沙障的制备方法，步骤为：
32.第一步，涂料色浆及硬挺整理液的配制:涂料色浆25g/l、硬挺整理剂600g/l、强力保护剂100g/l、催化剂12g/l；
33.第二步:在a罐中加入涂料、硬挺整理剂、强力保护剂，加水搅拌分散，使用前加入催化剂，再次搅拌分散均匀；
34.第三步，染色整理同浴处理:将a罐中染色整理液倒入轧液槽，人棉沙障浸渍2min出轧液槽，二浸二轧，轧液率95％；110℃热风预烘3min，送入定型机中，于160℃焙烘60s，得到彩色沙障成品；
35.第四步，彩色可降解沙障的铺设:将彩色沙障平铺在荒漠地表，利用沙障铺设机沿着沙障纵向中央线将彩色沙障压入土中，压入土中约25cm，露出表面约25cm，使彩色沙障竖立，实现彩色沙障的铺设；
36.第五步：经上述染色、整理的人棉沙障，其性能参数见表1。
37.铺设沙障示例见图1和图2。
38.所述第一步中的涂料色浆为市售普通涂料色浆8202中黄，硬挺整理剂为三聚氰胺树脂gq-800hh，强力保护剂为聚醋酸乙烯酯gh-710，催化剂为磷酸二氢铵。
39.所述第二步搅拌分散速度为200转/分钟。
40.人棉沙障染色整理前后性能测试参数见表1，风速削减率测试结果见表2。
41.实施例2：
42.本实施例的一种彩色可降解沙障，幅宽为0.9m、支数为10、目数为60的人棉纤维。
43.一种彩色可降解沙障的制备方法，步骤为：
44.第一步，涂料色浆及硬挺整理液的配制:涂料色浆30g/l、硬挺整理剂550g/l、强力保护剂50g/l、催化剂11g/l；
45.第二步:在a罐中加入涂料、硬挺整理剂、强力保护剂，加水搅拌分散，使用前加入催化剂，再次搅拌分散均匀；
46.第三步，染色整理同浴处理:将a罐中染色整理液倒入轧液槽，人棉沙障浸渍3min出轧液槽，二浸二轧，轧液率95％；110℃热风预烘3min，送入定型机中，于160℃焙烘60s，得到彩色沙障成品；
47.第四步，彩色可降解沙障的铺设:将彩色沙障平铺在沙尘较多的公路旁，利用沙障铺设机沿着沙障纵向中央线将彩色沙障压入土中，压入土中约20cm，两层叠合露出表面约25cm，使彩色沙障竖立，实现彩色沙障的铺设；
48.第五步：经上述染色、整理的人棉沙障，其性能参数见表1。
49.所述第一步中的涂料色浆为上海油墨是泗联化工有限公司的普通型涂料色浆8204金黄，硬挺整理剂为南通斯恩特纺织科技有限公司的三聚氰胺树脂gq-800hh，强力保护剂为南通斯恩特纺织科技有限公司的聚醋酸乙烯酯gh-710，催化剂为磷酸二氢铵。
50.所述第二步搅拌分散速度为300转/分钟。
51.所述第四步将彩色沙障平铺在沙尘较多的公路旁，一方面固沙防尘，可减少环卫工作者的负担，减少扬尘颗粒物，进一步保障环保工作者健康；另一方面可利用彩色沙障的醒目色彩警示驾驶人，或明艳色彩为公路增色添彩、形成风景带。
52.人棉沙障染色整理前后性能测试参数见表1。
53.断裂强力测试：用强力测试仪对得到的彩色人棉沙障进行测试，沙障剪成40cm(纬向)*7cm(径向)的试样，将7cm边撕成5cm宽，保证纬线完整，夹距30cm，进行拉伸。
54.弯曲长度测试：试样剪成30cm(纬向)长，2.5cm(径向)宽的试样，匀速从平面推至41.5
°
的斜面，测试沙障弯曲长度，计试样伸出长度的一半为弯曲长度。
55.色牢度测试：采用测色配色仪对水洗前后沙障进行测试。
56.沙障铺设后风速削减率：将得到的硬挺、抗老化人棉作为沙障设置于迎风坡，并露出地面20cm高度。采用风速测量仪在离地面20cm和50cm高度处测试不同风速下沙障的防风效能，即风速削减率。
57.表1人棉沙障染色整理前后性能参数
[0058][0059]
表2人棉沙障染色整理后风速削减率试验性能参数
[0060][0061]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保
护范围之内。