本發(fā)明涉及河道生態(tài)護(hù)坡土工合成材料領(lǐng)域，尤其涉及一種點(diǎn)狀針刺復(fù)合表層熱熔抗沖刷網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與加工工藝。

背景技術(shù)：

河岸帶是介于河流與陸地之間的半陸生生態(tài)系統(tǒng)，直接或間接受到河流水位變動(dòng)的影響、具有緩沖效應(yīng)的過渡地帶，通常通過地表徑流和地下潛流的水文過程連接地上陸生系統(tǒng)和水生系統(tǒng)。河岸帶在流域生態(tài)系統(tǒng)中面積比不高，然而在水、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流入河流的過程中卻發(fā)揮著不可取代的功能，對(duì)截留面源污染、構(gòu)建河流棲息生境、促進(jìn)河流與其周圍環(huán)境的連通性有重要意義。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開始利用生態(tài)工程手段恢復(fù)受損河流的生態(tài)功能，以達(dá)到增強(qiáng)河流的自凈能力和綜合恢復(fù)河流生境。

建設(shè)河道護(hù)坡是河道生態(tài)修復(fù)的重要技術(shù)手段之一。長(zhǎng)期以來,國(guó)內(nèi)眾多的河道整治大多采用砌石、混凝土等材料修筑硬質(zhì)護(hù)坡。硬質(zhì)護(hù)坡強(qiáng)調(diào)河道的防洪功能和工程結(jié)構(gòu)的安全性,但帶來諸多的致命缺陷。首先硬質(zhì)護(hù)坡隔絕水土交換造成河岸一側(cè)水流流速壓力與另一側(cè)土壤受壓不平衡加劇了岸坡的不穩(wěn)定性，形成坡體開裂塌陷縮短了岸坡的使用壽命；其次硬質(zhì)護(hù)坡由于破壞了河道岸坡水生植物的生長(zhǎng)環(huán)境，進(jìn)而也破壞了魚蝦和軟體生物的生長(zhǎng)環(huán)境，打破了自然河道的的生態(tài)鏈，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化加劇，進(jìn)而導(dǎo)致未端藻類暴發(fā)，影響整個(gè)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

生態(tài)護(hù)坡是指人工修筑的河岸具有自然河岸原生態(tài)特性的護(hù)坡。它擁有滲透性的自然河床與河岸基底，可以充分保證河岸與河流水體之間的水分交換和調(diào)節(jié)功能；同時(shí)具有一定的抗洪強(qiáng)度，在滿足行洪排澇和通航要求的基礎(chǔ)上，保證岸坡的穩(wěn)定，防止水土流失；生態(tài)護(hù)坡在護(hù)坡的同時(shí)也兼顧了河流生態(tài)的修復(fù)，尤其是恢復(fù)了河道岸坡水生植物的生長(zhǎng)環(huán)境，進(jìn)而也為魚蝦和軟體生物創(chuàng)造了適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，形成植物-動(dòng)物-微生物互為食物鏈的生物圈，重建了原生態(tài)，凈化了水質(zhì)。

生態(tài)軟體排護(hù)坡是目前生態(tài)和護(hù)坡效果均較好的河道護(hù)坡方式。通過在河道岸坡上鋪設(shè)反濾性能優(yōu)良的生態(tài)軟體排進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡，在護(hù)坡的同時(shí)保證了河岸與河流水體之間的水分交換，同時(shí)也解決了植物在生態(tài)軟體排上生長(zhǎng)的問題，恢復(fù)了河道岸坡水生植物的生長(zhǎng)環(huán)境，進(jìn)而也為魚蝦和軟體生物生長(zhǎng)創(chuàng)造了條件，重建了原生態(tài)，凈化了水質(zhì)。目前國(guó)內(nèi)生態(tài)護(hù)坡材料之一生態(tài)軟體排主要采用由底層無紡布針刺復(fù)合的復(fù)合布。

針刺復(fù)合是一種常用的多層紡織品復(fù)合的加工工藝，具有加工方法簡(jiǎn)單，加工成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。然而在實(shí)施過程中針刺復(fù)合也有缺點(diǎn)：針刺對(duì)被復(fù)合織物的強(qiáng)度和自身結(jié)構(gòu)都有一定的破壞；被復(fù)合織物之間剝離強(qiáng)度較??；無紡復(fù)合布中穿越復(fù)合的纖維大部分處于半游離狀態(tài)容易在外力作用(如水流反復(fù)沖刷)下被抽離脫落，并最終導(dǎo)致其整體功能失效。本發(fā)明研究：

1、控制針刺點(diǎn)面積以達(dá)到最小破壞除底層無紡布以外的任何一層由于插入眾多的底層無紡布纖維而改變其結(jié)構(gòu)特性，破壞原結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度。

2、點(diǎn)狀復(fù)合加熱熔，增加表層熱熔粘結(jié)，增加了剝離強(qiáng)度

3、表面無游離纖維，抗沖刷，抗纖維抽離脫落。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是生態(tài)護(hù)坡材料的耐沖刷性能，為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種點(diǎn)狀針刺復(fù)合表層熱熔抗沖刷的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括層疊的多層紡織材料，多層紡織材料包括頂層可熱熔紡織材料和底層無紡布，多層紡織材料通過反面點(diǎn)狀針刺復(fù)合，點(diǎn)狀針刺部位的面積小于總面積的10％，點(diǎn)狀針刺處的來自底層無紡布的穿刺纖維束端和頂層可熱熔紡織材料的上表面通過熱熔粘結(jié)，頂層可熱熔紡織材料和底層無紡布均采用熔點(diǎn)接近的材料。

進(jìn)一步地，熔點(diǎn)接近的材料包括聚酯和聚酯、聚丙烯和聚丙烯或聚酯和聚丙烯。

本發(fā)明還公開一種加工點(diǎn)狀針刺復(fù)合表層熱熔抗沖刷的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的方法，包括如下步驟：

步驟一，將多層紡織材料層疊鋪設(shè)，在底層鋪設(shè)無紡布層，頂層鋪設(shè)可熱熔紡織材料；

步驟二，將步驟一中層疊得到的多層紡織材料輸入針刺機(jī)，在針刺區(qū)被下針板反面針刺，下針板上的排針被布置為沿輸送方向間隔排列，且間距相同；每針刺一次，多層紡織材料步進(jìn)的距離等于排針間距的倍數(shù)與步進(jìn)錯(cuò)位之和，倍數(shù)包括1倍或多倍，并使針板上的刺針的落點(diǎn)和前一次針刺時(shí)刺針的落點(diǎn)接近，從而得到反面點(diǎn)狀針刺復(fù)合的多層紡織材料；

步驟三，將步驟二得到的多層紡織材料的上表面進(jìn)行熱熔，使被刺針從底層無紡布攜帶并露出頂層可熱熔紡織材料的纖維束端和頂層可熱熔紡織材料的上表面熱熔結(jié)合，形成抗沖刷的熱熔表層。

進(jìn)一步地，在步驟二中，步進(jìn)錯(cuò)位的取值范圍為0.5～2mm。

進(jìn)一步地，步驟三中，熱熔方式包括火焰法、熱燙法。

進(jìn)一步地，在步驟二中排針的配置為沿輸送方向3～6排針。

進(jìn)一步地，在步驟二中，排針間的刺針為縱橫向?qū)R的矩形點(diǎn)陣排列，排針間的刺針在縱橫向的間距均為8～20mm。

本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明的一種點(diǎn)狀針刺復(fù)合表層熱熔抗沖刷的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，多層紡織材料之間通過點(diǎn)狀針刺復(fù)合，控制針刺集結(jié)點(diǎn)面積以達(dá)到最小破壞除底層無紡布以外的任何一層由于插入眾多的底層無紡布纖維而改變其結(jié)構(gòu)特性。通過對(duì)復(fù)合表層熱熔粘合，一方面由于纖維束一端和頂層可熱熔紡織材料纖維的粘結(jié)力進(jìn)一步加強(qiáng)了剝離強(qiáng)度，另一方面通過熱熔，消除了復(fù)合表層的游離纖維，使復(fù)合表層具有抗沖刷性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種點(diǎn)狀針刺復(fù)合表層熱熔抗沖刷的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種點(diǎn)狀針刺復(fù)合表層熱熔抗沖刷的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)加工工藝中使用的下針板上排針和刺針的布置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，多層紡織材料1，頂層可熱熔紡織材料11，底層無紡布12，纖維束2，抗沖刷的熱熔表層13，排針3，刺針4。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并參照數(shù)據(jù)進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。應(yīng)理解，實(shí)施方式只是為了舉例說明本發(fā)明，而非以任何方式限制發(fā)明的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種點(diǎn)狀針刺復(fù)合表層熱熔抗沖刷的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括層疊的多層紡織材料，多層紡織材料包括頂層可熱熔紡織材料和底層無紡布，多層紡織材料通過反面點(diǎn)狀針刺復(fù)合，點(diǎn)狀針刺部位的面積小于總面積的10％，點(diǎn)狀針刺處的來自底層無紡布的穿刺纖維束端和頂層可熱熔紡織材料的上表面通過熱熔粘結(jié)，頂層可熱熔紡織材料和底層無紡布均采用熔點(diǎn)接近的材料。

在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟一中，頂層可熱熔紡織材料選用粗旦無紡布，在鋪設(shè)前將粗旦無紡布通過熱定型工藝使其具有穩(wěn)定均勻的微孔隙通道。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，該微孔隙通道為水中的泥沙提供了良好的附著條件，使其具有良好的儲(chǔ)泥功能。

多層紡織材料之間通過點(diǎn)狀針刺復(fù)合，控制針刺集結(jié)點(diǎn)面積以達(dá)到最小破壞除底層無紡布以外的任何一層由于插入眾多的底層無紡布纖維而改變其結(jié)構(gòu)特性。

在一個(gè)實(shí)施例中，頂層可熱熔紡織材料采用聚酯、底層無紡布采用聚酯。

在一個(gè)實(shí)施例中，頂層可熱熔紡織材料采用聚丙烯、底層無紡布采用聚丙烯。

在一個(gè)實(shí)施例中，頂層可熱熔紡織材料采用聚酯、底層無紡布采用聚丙烯。

本發(fā)明還公開一種加工點(diǎn)狀針刺復(fù)合表層熱熔抗沖刷的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的方法，包括如下步驟：

步驟一，將多層紡織材料層疊鋪設(shè)，在底層鋪設(shè)無紡布層，頂層鋪設(shè)可熱熔紡織材料；

步驟二，將步驟一中層疊得到的多層紡織材料輸入針刺機(jī)，在針刺區(qū)被下針板反面針刺，下針板上的排針被布置為沿輸送方向間隔排列，如圖2所示，且間距相同；每針刺一次，多層紡織材料步進(jìn)的距離等于排針間距的倍數(shù)與步進(jìn)錯(cuò)位之和，倍數(shù)包括1倍或多倍，并使針板上的刺針的落點(diǎn)和前一次針刺時(shí)刺針的落點(diǎn)接近，從而得到反面點(diǎn)狀針刺復(fù)合的多層紡織材料；

步驟三，將步驟二得到的多層紡織材料的上表面進(jìn)行熱熔，使被刺針從底層無紡布攜帶并露出頂層可熱熔紡織材料的纖維束端和頂層可熱熔紡織材料的上表面熱熔結(jié)合，形成抗沖刷的熱熔表層。

在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟二中，步進(jìn)錯(cuò)位的取值范圍為0.5～2mm。

在一個(gè)實(shí)施例中，步驟三中，熱熔方式包括火焰法、熱燙法。

在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟二中排針的配置為沿輸送方向3～6排針。

在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟二中，排針間的刺針為縱橫向?qū)R的矩形點(diǎn)陣排列，排針間的刺針在縱橫向的間距均為8～20mm。

本發(fā)明中的點(diǎn)狀針刺，通過減少針板上植針的排數(shù)(3～6排針)，減少了針刺數(shù)量；同時(shí)又控制前后兩次針刺點(diǎn)的距離(0.5～2mm)，使針刺點(diǎn)集中在一個(gè)小的范圍內(nèi)形成針刺集聚點(diǎn)(即點(diǎn)狀針刺)，大大縮小了針刺面積，使針刺面積不超過總面積的10％，減少了由針刺對(duì)被復(fù)合層原結(jié)構(gòu)的破壞，包括對(duì)頂層可熱熔紡織材料結(jié)構(gòu)的破壞，強(qiáng)度損失也減少了。由于針刺量減少了，復(fù)合的剝離強(qiáng)度相比正常的針刺復(fù)合也小了，但通過表面熱熔將點(diǎn)狀針刺處的來自底層無紡布的穿刺纖維束端和頂層可熱熔紡織材料的上表面纖維粘結(jié)之后，多層紡織材料之間的剝離除了需要克服穿刺纖維束在層和層之間的摩擦力，還需要克服穿刺纖維束自身的斷裂強(qiáng)度，從而彌補(bǔ)了點(diǎn)狀針刺帶來的剝離強(qiáng)度的減小，消除了游離纖維，耐水流沖刷。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。