公路护坡生态无纺布应用性能及植被恢复研究

张国炎

(杭州诺邦无纺股份有限公司，浙江杭州311100)

1　课题研究的意义

公路护坡生态防护是指单独用植物或者用植物与土木工程、非生命的植物材料等相结合的固坡措施［1］。该技术将边坡保护和边坡绿化有机地结合在一起，不但可以恢复裸露边坡的植被，还具有保障道路和行车安全、降低硬性材料防护成本的特点，而且有防止水土流失、降低噪音和粉尘污染的生态效应，是稳定边坡、保持水土、绿化美化边坡的最佳途径。目前在边坡生态防护中，普遍应用聚丙烯 (PP)非织造材料作为公路护坡生态毯，为防止PP老化，需要对材料进行抗紫外线处理，增加了成本，还不利于环保，因此应开发一种环保效果好的公路护坡生态毯。

黄麻纤维质轻、价廉、可生物降解、对环境无污染，并具有较高的比强度和比模量。棉纤维制品具有良好的强度和一定的耐摩擦牢度，对岩石坡面具有较好的粘附性、吸湿性和透气性，柔软而保暖，在自然环境下可以降解并转化为植物生长的养料。聚丙烯纤维(PP)及其制品具有良好的物理机械性能;优良的可加工性和独特的降解性能。利用机械梳理成网后，在针刺机上对上述三种纤维网进行固结，生成地毯式非织造材料作为护坡式生态毯。

本文以黄麻、废棉、聚丙烯(PP)纤维为原料，利用非织造加工技术开发不同结构、质量符合要求的针刺非织造材料，用做公路护坡生态毯;研究不同结构对生态毯性能的影响，研究不同结构对植被恢复的影响。

2　成型工艺方案设计与性能测试

2.1　制备试样一的工艺流程:

方案1中棉、黄麻、PP配比为2:3:5，先将这三种材料一起混合开松，再梳理成网，利用针刺加固方法，对纤维网进行加固，制成针刺毡，成型处理后，进行性能测试。

2.2　制备试样二的工艺流程:

方案2中棉、黄麻、PP配比为2:3:5，为了使麻纤维能够达到很好的开松效果，先将长的麻纤维剪成很碎的短纤维 (10cm左右)，然后通过手工开松，再经开松梳理成网。棉纤维和PP纤维混合开松，梳理成网。然后把它们手工层铺成网，针刺制成针刺毡，经成型处理后，进行性能测试。

2.3　制备试样三的工艺流程:

方案3中棉、黄麻、PP配比为2:3:5，麻、pp、棉分别开松后梳理成网，然后再按黄麻在第一层，PP在中间，棉在最下层，手工成网，经针刺制成针刺毡后，进行成型处理，然后性能测试。

3　植被恢复性实验

3.1　实验方法

(1)准备好试样 (棉:麻:pp为2:3:5的一层复合，二层复合，三层复合的生态毯)，并分别将其裁剪成6×6cm的试样;(2)将种子 (菜种)分别种入土里，方案一:种子上面无试样;方案二:种子上面铺上一层复合的生态毯试样;方案三:种子上面铺上二层复合的试样，方案四:种子上面铺上三层复合的生态毯试样，然后观察不同条件下种子的生长情况;(3)根据结果分析不同生态毯对植被的恢复性的影响，寻找规律。三层结构二层结构一层结构

图4-1植被穿过不同复合结构生态毯的情况

3.2　植被恢复实验数据分析

表3-2　不同生态毯性能与植被恢复的情况

由表4-1、图4-1和表5-2可知，三层结构的生态毯最有利于植被的生长，说明透水性越好，越有利于植被生长，此外，相比于丙纶生态毯，我们可知，在保证强力的情况下，我们应适当降低该生态毯的厚度及面密度，增加其透气透水性。

4　结论与展望

本论文选择棉、麻、PP纤维纤维为原料，采用不同分层结构制备公路护坡生态毯，实验分析制品自然降解性能及植被恢复性能，得出以下结论:

1.各种结构生态毯力学性能都能满足相关制品质量要求;2.3层结构生态毯有利于植被的修复，但对植物具有选择性;3.在满足生态质量要求的前提下，3层结构生态毯的厚度、透气透水性可优化。

5　展望

由于以天然纤维为原料生产的非织造产品拥有优异的性能而且废弃后对环境无污染而越来越受到人们的重视，同时由于天然纤维属于可再生资源，对其合理的开发利用还可以节约资源，我相信在未来以天然纤维为原料生产的非织造产品一定会有更多的发展与创新。