[发明专利]一种机织物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种机织物及其制备方法和应用。所述机织物包括吸水层、输水层和连接层，所述吸水层包括高吸水纤维混纺纱，所述输水层包括天然纤维或黏胶纤维纺成的丝，所述连接层包括可自然降解合成纤维长丝。本发明的机织物具有高吸水保水性且环保可自然降解，同时又能输送水分和储存的营养成分，尤其适合于作为缺水地区如沙漠或荒漠化地带植树提高成活率、降低种植成活成本的有效植树材料，也可以用于植物育种育苗或无土栽培等农林业领域。

技术领域

本发明属于纺织技术领域，特别是一种机织物及其制备方法和应用。

背景技术

中国是世界上最大的纺织品生产国，我们生产的纺织品主要用于服装家纺等传统用途，少部分用于产业用品市场，在农牧业和绿化行业还应用得比较少。随着中国服用纺织品生产的资源要素成本上升，传统纺织服装行业向东南亚等低成本国家转移趋势更明显。因此，我国传统纺织行业应用转行势必更为重要，向农林业及工程领域拓展应用势在必行。

中国和世界各地有大量的沙漠和荒漠化土地，水土流失严重，种植绿化困难。传统纺织产业与农林绿化产业的技术相结合的应用较少，新型功能性高技术纺织品在解决农业无土栽培和沙漠植树方面有很大应用潜力。

另一方面，高吸水树脂(SAP：Super Absorbent Polymer)是一类具有亲水性基团的新型功能高分子材料，其可以吸收自重几百乃至上千倍的水分，具有卓越的保水能力。它主要有三大类：淀粉系改性物、纤维素系改性物、合成聚合物系(含聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系)等几大类。其中聚丙烯酸系高吸水树脂具有比淀粉系和纤维素系高吸水树脂更低成本，吸水能力更强，工艺简单，生产效率高等优点，其可占80％的生产量。高吸水树脂是具有亲水基团的网状交联相互缠绕的链状分子结构，它吸水时通过毛细管作用及扩散作用，将水分渗透到树脂中，分子链上的电离基团在水中电离。由于链上相同电荷离子间静电斥力而使高分子链伸展溶胀，形成水凝胶。树脂内外溶液间离子浓度差形成反渗透压，引导水分进一步流入树脂体系内部。同时，树脂本身的交联结构和氢键作用有限制了水凝胶体系的进一步膨胀。当水分中含有少量盐时，反渗透压降低，吸水能力大大下降。高吸水树脂吸水后呈凝胶态，水分难以在体系内外自由流动，即便施加一定压力与温度也难以让水分自由流动，其锁水保水作用强烈。

高吸水树脂开发出来后，美国、欧洲、日本等国将它作为保水剂改良土壤用在农业或林业上，我国科技人员在这方面也有不少成功的尝试。高吸水树脂商品本身呈颗粒或粉体状态，它在沙漠植树造林用于改良土壤时是以一定比例与沙土混合，其总用量大、混合工作量大、成本很高、费效比低是影响其推广使用的主要障碍。此外，由于高吸水树脂是粉末状或块状，粉末不固定、易移动、铺展不均匀，同时在生产和使用过程中也易造成粉尘污染。

为解决吸水树脂在应用上的技术难题，市面上有将高吸水树脂SAP进一步开发成高吸水纤维SAF(Super Absorbent Fiber)。高吸水纤维是指纤维状高吸水性功能高分子材料，能够吸收自重几十至几千倍的水分。相对于SAP而言，材料纤维化后表面积增大，吸水速度更快，但SAP强度较低，对湿度敏感，基本无法拉伸成长丝，通常以短纤状态存在，一般以棉型短纤包形式商品销售。SAF短纤可以进一步通过开纤混棉梳理成纤网再通过纤网加固成纯纺或混纺成分的高吸水无纺布或热压成吸水纸的形态使用(专利文献1)，主要用于纸尿布湿纸巾等卫生用品领域。但由于SAF本身力学性能较差，特别在吸水膨胀后强度、伸长率、模量大大降低，制备的非织造物在受到较小外力作用下容易发生脆断、脱落，通常只是将高吸水非织造物作为非受力的夹层布使用。偶有报道将其用于沙漠或者荒漠化地区改良土壤植树，但它们的应用方式还是像高吸水树脂颗粒大面积直接与沙土平铺填埋在地面下一定深度平面上混合方式进行。该方式工程量和使用量过大，成本偏高，无法体现出纤维形态高吸水树脂的优点。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP特许第4195394号

发明内容

发明要解决的问题