[發(fā)明專利]可變形碳素纖維生態(tài)草織品、編織方法和編織設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510014610.1
• 申請日: 2015-01-12
• 公開（公告）號: CN104532466B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 王力;李蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢環(huán)天禹生物環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: D04B31/00
• 分類號: D04B31/00;D04B33/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 許蓮英

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及環(huán)保領域，尤其涉及可變形碳素纖維生態(tài)草織品、編織方法和編織設備。

背景技術(shù)

碳素纖維生態(tài)草是采用碳纖維絲或活性碳纖維絲編織的凈水產(chǎn)品及設備（又稱為人工水草），可用于河湖富營養(yǎng)化治理、水源地原水凈化、廢污水處理和生態(tài)原位修復，是一種物理促進生物生態(tài)達到修復凈化水質(zhì)的技術(shù)。碳素纖維生態(tài)草主要是被來自日本蘇恩柱式會社的產(chǎn)品所壟斷，其價格較貴，不利于在我國水環(huán)境治理和生態(tài)修復中發(fā)揮強大的作用，國產(chǎn)化的產(chǎn)品才剛剛起步。

日本產(chǎn)的碳素纖維生態(tài)草主要有3種產(chǎn)品：（1）由兩條防水布莢裹碳纖維絲（cf）熱壓復合而成為單一蜈蚣狀產(chǎn)品；（2）另一種由滌綸與碳纖維絲（cf）通過繩帶織機混紡的單一蜈蚣狀產(chǎn)品；（3）通過織布機編織的碳纖維布產(chǎn)品。產(chǎn)品（1）的防水布表面比較光滑，不利于生物掛膜；產(chǎn)品（2）中間繩帶太細，掛膜量極少；產(chǎn)品（3）碳纖維絲不能散開，主要用于底泥處置。日本產(chǎn)的碳素纖維生態(tài)草產(chǎn)品均是以0.65米長度0.4米寬度單元產(chǎn)品，使用中依據(jù)河湖寬度和深度，通過扎帶、尼龍繩索連接1連、2連、…多連碳素纖維生態(tài)草懸掛在河湖水中或鐵框架上。碳纖維具有高強度、高模量、耐腐蝕、耐老化的特點，因此使用壽命長。但是，這種通過扎帶、尼龍繩索連接容易斷掉，減少碳纖維凈水產(chǎn)品的使用壽命。

國產(chǎn)化的產(chǎn)品主要是利用塑料盤周邊綁碳纖維絲，存在問題是完全靠手工捆綁，不利于規(guī)模化生產(chǎn)，實際應用時塑料盤在光照輻射下易老化粉碎，使用壽命短。塑料盤生物親和性差，光滑，生物不易掛膜。

發(fā)明內(nèi)容

本設計提出一種可變形的碳素纖維生態(tài)草概念、外形設計、編織方法、編織設備、變形方法等，在國內(nèi)外屬首例。

可變形概念指產(chǎn)品可以從編織出來的碳纖維生態(tài)帶形狀根據(jù)需要可改變成蜈蚣型、或網(wǎng)格型、或川字型…等不同形狀和1連、2連、3連、…多連的碳素纖維生態(tài)草。可以根據(jù)水深、密度需求，根據(jù)需求就可以變成一并、二并…多并形狀，或2種以上串并聯(lián)混合形狀的碳素纖維生態(tài)草織品。

外形設計：所設計的碳素纖維生態(tài)草產(chǎn)品的外形包括一串多連的蜈蚣狀、或網(wǎng)格狀、或川字型…等多形態(tài)的碳纖維生態(tài)帶，還可以是方狀、帶狀、三角狀、傘狀、圓狀、梳子串聯(lián)狀、螺旋狀、格子狀及其它可以組成多組形態(tài)的串聯(lián)狀、并聯(lián)狀、串并聯(lián)混合狀形態(tài)的碳素纖維生態(tài)帶凈水產(chǎn)品。一方面產(chǎn)品形態(tài)多樣化，另一方面減少了目前日本長寬為650mm 400mm蜈蚣型碳素纖維生態(tài)草兩兩需要連接的麻煩，目前日本對單條碳素纖維生態(tài)草采用扎帶或繩索連接的方法，在水中使用一段時間就會出現(xiàn)扎帶或繩索斷開、碳素纖維生態(tài)草沉淀不起作用的現(xiàn)象，可變形碳素纖維生態(tài)草串并聯(lián)織品在編織過程中通過編織帶連接，很好地解決了扎帶或繩索斷裂導致碳素纖維生態(tài)草失效難題。

可變形的碳素纖維生態(tài)草采用鉤編方法編織。本設計采用多種高分子纖維絲材料與碳纖維混紡織布方式取代日本產(chǎn)品（1）中間的防水布條或日本產(chǎn)品（2）中間的繩帶。其優(yōu)點是由于采用鉤編方式，將碳纖維絲與另兩種高分子纖維絲混紡，布條與碳纖維絲不會開裂，布條表面不太光滑，生物親和性好，更容易生物著床掛膜。

本發(fā)明提出一種改進的鉤編機機械設備，實現(xiàn)全自動化機器織造出可變形的碳素纖維生態(tài)草，非常容易實現(xiàn)規(guī)模化批量生產(chǎn)，極大地降低碳素纖維生態(tài)草產(chǎn)品的造價。

變形方法：剪刀剪開即可，變形方法簡單可行，關鍵是剪開后不脫絲不散開。將這些碳纖維生態(tài)帶在過渡連接處剪開就能夠得到日本產(chǎn)品（1）、（2）類似的蜈蚣形態(tài)，或單束網(wǎng)格狀、單束川字型的碳素纖維生態(tài)草產(chǎn)品。兩兩碳素纖維生態(tài)草之間留有一定寬度織帶，剪刀剪開時織帶因為鉤編而成，布條不易脫線。還可以根據(jù)河湖寬度和深度的需要，直接剪成1連、2連、…多連碳素纖維生態(tài)草，減少了扎帶或繩索的用量，連接鬧固，不易斷開，極大地延長了使用壽命。

附圖說明

圖1為蜈蚣型碳纖維生態(tài)帶結(jié)構(gòu)示意圖, 由n個單連蜈蚣型碳纖維生態(tài)草組成碳纖維生態(tài)帶產(chǎn)品，單連的蜈蚣型碳纖維生態(tài)草基本單元為長0.65m，寬0.4m，中間為4公分寬度的混編帶。每個單連的蜈蚣型碳纖維生態(tài)草基本單元還可以根據(jù)需要變長變寬；

圖2為一組1連、2連、3連的蜈蚣型碳纖維生態(tài)草結(jié)構(gòu)示意圖，可以從n連蜈蚣型碳纖維生態(tài)草組成的生態(tài)帶上根據(jù)需要剪成1連、2連、3連…的蜈蚣型碳纖維生態(tài)草,其中2a為1連的蜈蚣型碳纖維生態(tài)草結(jié)構(gòu)示意圖，2b為2連的蜈蚣型碳纖維生態(tài)草結(jié)構(gòu)示意圖，2c為3連的蜈蚣型碳纖維生態(tài)草結(jié)構(gòu)示意圖；