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研究生:郭芝園
研究生(外文):Zhi-Yuan Guo
論文名稱:邊坡防護植生毯之製備技術及其特性評估
論文名稱(外文):Manufacturing Technique and Properties Evaluation of Vegetation Blanket for Slope Protection
指導教授:林佳弘林佳弘引用關係
指導教授(外文):Jia-Hong Lin
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:纖維與複合材料學系
學門:工程學門
學類:紡織工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:106
中文關鍵詞:非織物水土保持植生毯聚乳酸遠紅外線
外文關鍵詞:vegetation blanketpolylactic acidnonwovensoil and water preservationfar-infrared
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水土保持方法係依據農學與工學的基礎理論,並配合土地利用與環境特性所發展出來的水土資源保育技術,開發出各種可行的方法,一般多採用植生方法,本計畫擬用環保型態的纖維材料製成環保型植生毯並評估其特性。
本研究擬將PLA 纖維、低熔點PLA 纖維、遠紅外線纖維以及脫酯棉進行非織物的織造工程,由於PLA 纖維在土壤中會被細菌分解成二氧化碳及水,不會對環境造成汙染,對環保有著良好的效益;遠紅外線纖維則能活化植株之水分子而影響植株生長之效率,而添加脫酯棉則能改善合成纖維疏水性的缺點。接續變化針軋密度將纖維網經過針軋加固,此步驟係將纖維間緊密抱合,並置入烘箱進行熱烘黏合處理製備成環保型植生毯。將其製品進行機械性能,透氣性以及吸水率測試並修正加工條件以獲得最佳化製程參數的製品。
研究成果顯示脫酯棉、遠紅外線纖維、PLA纖維以及低熔點PLA比例為1:1:7:1時,具有最佳之機械性質、透氣性以其吸水率;並於針軋密度30 needles/cm2,因密度較低,纖維排列較疏鬆使得其透氣性以及吸水率有最佳之數值,在植株生長方面,當遠紅外線纖維含量佔50 wt%時,其植株生長高度約為遠紅外線纖維含量10 wt%之1.3倍,此結果顯示遠紅外線纖維具有幫助植物生長之效益。
本研究設計所採用之四種纖維,在植生毯中分具不同的成長弁遄A且在不危害土地資源的情況下選擇可降解之纖維材料如PLA纖維、脫酯棉等,實驗成果提供一個新的製程技術於邊坡防護之應用上。
On the basis of the agriculture and engineering theories and by means of the development of land usage and environmental characteristics, there are diverse feasible methods developed for soil and water preservation. Most soil and water preservation used vegetation, and this study planned to use green fiber materials for producing environment protective vegetation blanket and then evaluated its properties.
This study used polylactic acid (PLA) fiber, low melting fiber, far-infrared fiber and cotton for the manufacturing of nonwoven fabrics. PLA fibers could be decomposed into carbon dioxide and water by germs without producing any environmental pollution, proving PLA fibers were eco-friendly. Far-infrared fibers were able to activate the water molecules in plants and further had an influence on the growth rate of plants. Cottons were able to improve the hydrophobia of synthetic fibers. Meanwhile, needle-punching density was changed to reinforce the fiber net, giving fibers a more compact cohesion. Then, the reinforced fiber net was thermal bonded with an oven, producing the green vegetation blanket. Afterwards, the mechanical properties, air permeability, and water absorption were tested, determining the optimum parameters for the final product.
According to the experimental results, when the cotton, far-infrared fiber, PLA fiber and low melting fiber were blended with a ratio of 1:1:7:1, and when needle-punching density was 30 needles/cm2, fibers were arranged more loosely, giving the vegetation blanket the optimum air permeability and water absorption. With respect to the growth of the plants, when the vegetation blanket contained 50 wt% far-infrared fiber, the growth length of the plant was 1.3 times greater that of vegetation blanket contained 10 wt% far-infrared fiber, indicating that far-infrared fiber was of help for the growth of plants.
Finally, the four fibers employed in this study provided vegetation blanket with different growing functions; in addition, on the premise that the land resource was not damaged, PLA fiber and cotton both made good materials. The results of the experiment offered a novel manufacturing technique to be applied in slope protection.
作者簡介與誌謝..................................................................................... I
摘要........................................................................................................ II
Abstract .................................................................................................IV
目錄.......................................................................................................VI
圖索引....................................................................................................X
第一章前言 ...........................................................................................1
1.1 研究背景..........................................................................................1
1.1.1 水土保持的簡介與定義................................................................1
1.1.2 土壤流失的原因............................................................................1
1.1.3 沖蝕...............................................................................................3
1.1.3.1 水蝕............................................................................................3
1.1.3.2 風蝕............................................................................................4
1.1.4 水土保持之方法............................................................................4
1.1.5 植生方法優點及其抗沖蝕原理.....................................................6
1.1.6 地工織物簡介...............................................................................7
1.1.7 地工織物之主要弁�.....................................................................8
1.1.8 非織物簡介.................................................................................12
1.1.9 植生毯定義與種類......................................................................13
邊坡防護植生毯之製備技術及其特性評估
VII 逢甲大學 e-Thesys (99學年度)
1.1.10 植生纖維非織物材料................................................................14
1.1.10.1 聚乳酸纖維.............................................................................14
1.1.10.2 遠紅外線纖維.........................................................................16
1.2 文獻回顧........................................................................................17
1.3 國內外本研究相關之研究專利 .....................................................22
1.4 研究動機........................................................................................33
1.5 研究目的........................................................................................34
第二章原理 .........................................................................................35
2.1 針軋加固原理................................................................................35
2.2 熱黏合加固原理.............................................................................38
2.3 紅外線放射之原理..........................................................................39
2.3.1 遠紅外線的簡介...........................................................................39
2.3.2 紅外線能量的發生.......................................................................41
2.3.3 遠紅外線加熱原理.......................................................................42
2.4 專有名詞解釋................................................................................44
第三章實驗 .........................................................................................46
3.1 實驗流程........................................................................................46
3.1.1 實驗材料選擇評估......................................................................46
3.1.1.1 實驗材料選擇評估實驗流程說明...........................................47
邊坡防護植生毯之製備技術及其特性評估
VIII 逢甲大學 e-Thesys (99學年度)
3.1.2 植生毯之製作流程......................................................................48
3.1.2.1 植生毯之製作流程說明...........................................................49
3.1.3 植生毯之種植測試......................................................................50
3.1.3.1 植生毯種植測試之流程說明...................................................51
3.2 實驗材料........................................................................................51
3.3 實驗參數 設計................................................................................52
3.4 本研究樣本之組成設計.................................................................53
3.5 實驗設備及儀器.............................................................................54
3.6 測試方法........................................................................................55
3.6.1 酸鹼值測試.................................................................................55
3.6.2 最大拉伸斷裂強力與最大拉伸斷裂伸長量測試........................55
3.6.3 最大拉伸撕裂強力測試...............................................................57
3.6.4 非織物透氣性測試.......................................................................58
3.6.5 遠紅外線放射率...........................................................................58
3.6.6 吸水率測試..................................................................................59
第四章結果與討論.............................................................................60
4.1 各纖維與複合非織物植生毯之pH值檢測.....................................60
4.2 PLA非織物植生毯製程參數 對其透氣性之影響...........................61
4.2.1 低熔點PLA纖維與PLA纖維比例對PLA非織物植生毯透氣性之
邊坡防護植生毯之製備技術及其特性評估
IX 逢甲大學 e-Thesys (99學年度)
影響.......................................................................................................61
4.2.2 針軋密度對PLA非織物植生毯透氣性之影響...........................64
4.2.3 遠紅外線纖維含量對PLA非織物植生毯透氣性之影響............66
4.3 PLA非織物植生毯製程參數 對其吸水率之影響...........................67
4.3.1 低熔點PLA纖維與PLA纖維比例對PLA非織物植生毯吸水率之
影響.......................................................................................................67
4.3.2 針軋密度對PLA非織物植生毯吸水率之影響...........................70
4.3.3 遠紅外線纖維含量對PLA非織物植生毯吸水率之影響............71
4.4 PLA非織物植生毯製程參數 對其最大拉伸強力之影響................72
4.4.1 低熔點PLA纖維與PLA纖維比例對PLA非織物植生毯最大拉伸
強力之影響...........................................................................................72
4.4.2 針軋密度對PLA非織物植生毯最大拉伸強力之影響................76
4.4.3 遠紅外線纖維含量對PLA非織物植生毯最大拉伸強力之影響78
4.5 PLA非織物植生毯製程參數 對其最大撕裂強力之影響................79
4.5.1 低熔點PLA纖維比例對PLA非織物植生毯最大撕裂強力之影響
...............................................................................................................80
4.5.2 針軋密度對PLA非織物植生毯最大撕裂強力之影響................83
4.6 遠紅外線纖維含量對PLA非織物植生毯遠紅外線放射率之影響85
4.7 種植評估........................................................................................86
邊坡防護植生毯之製備技術及其特性評估
X 逢甲大學 e-Thesys (99學年度)
4.8 植生毯運用於斜坡之土壤流失量.................................................95
第五章結論 .........................................................................................98
第六章建議 .......................................................................................100
參考文獻.............................................................................................102
1. 野褻均A從自然生態學習網看台灣高山生態之美與保育,台北市
立教育大學,2007。
2. 王裕文、劉建甫,水土保持植生方法的探討,國立臺灣大學農藝
學研究所,1998。
3. 黃河流域水土保持在水資源開發利用中的地位和作用。
4. 王孝才、張雙滿、程仲武、鄭慶生,陡坡地果園覆誧@物與敷�
觀察,水土保持試驗研究彙刊(3),第146-154 頁,1978。
5. 中華水土保持學會編,水土保持手冊-總論篇,行政院農委會水土
保持局,2005
6. 林信輝、陳振盛,水土保持植生方法,台灣農家要覽-林業篇,第
251-258 頁。
7. 陳振盛,坡地水土保持處理之趨勢,科學農業,172-173 頁,1967。
8. C. T. Gnanendran, A. P. S. Selvadurai, “Strain Measurment and
Interpretation of Stabilising Force in Geogrid Reinforcement”,
Geotextiles and Geomembrances, 19, 177-194, 2001.
9. 吳建德,「聚丙烯/高強力聚酯複合包芯紗織造加勁格網之加工技
術」,逢甲大學紡織系碩士論文,第14-17 頁,第43-44 頁,2003。
10. J.H. Lin, C.W. Lou, and W.H. Hsing, “Processing of Thermoplastic
Composites Produced by Polypropylene Nonwoven Selvage”,
Journal of Advanced Materials, Vol.36, No.1, 57, 2004.
邊坡防護植生毯之製備技術及其特性評估
103 逢甲大學 e-Thesys (99學年度)
11. Sydney Furlan Jr., Joao Bento de Hanai, “Shear Behavior of Fiber
Reinforced Concrete Beams”, Cement and Concrete Composites, 19,
359, 1997.
12. Redon Carl, and Chermant, Jean-Louis, “Damage Mechanics Applied
to Concrete Reinforced with Amorphous Cast Iron Fibers”, Cement
and Concrete Composites, 21, 197, 1999.
13. J.K. Lee, J.H. Lee, “Nondestructive Evaluation on Damage of
Carbon Fiber Sheet Reinforced Concrete”, Composite Structures, 58,
139, 2002.
14. Sabit Adanut, Wellington Sears Handbook of Industrial Textiles,
Wellington Sears Company, Lancaster, pp.297-326, 1995.
15. 余盛機,非織物製造技術,國彰出版社,1978。
16. 蔡承芳,吊掛式綠牆栽培介質製程技術之研究,逢甲大學紡織工
程研究所碩士論文,第13~14 頁,2010。
17. 桃園縣坡地植生工法與資材應用手冊,2008。
18. 林清安,纖維化學,台灣區絲織工業同業公會,第343-349 頁,
2006。
19. 吳文演,高科技紡織品之研發企劃與產品設計,台灣區絲織工業
同業公會,台北,第80~81 頁,1999。
20. Poh, P. S. H., and Broms, B. B., Slope stabilization using old rubber
tires and geotextiles, Journal of Performance of Constructed
Facilities, ASCE, Vol. 9, No. 1, pp. 76~79,1995.
21. Schiechtl H. M. and Stern R., Water bioengineering techniques for
邊坡防護植生毯之製備技術及其特性評估
104 逢甲大學 e-Thesys (99學年度)
watercourse bank and shoreline protection, Blackwell Science
pp.1-159.
22. 鄭慶生,坡地荔枝園不同覆誧@物對土壤性質及水土流失之影
響,中國農業研究,第53-63 頁,1993。
23. 邱創益,不同噴植植生工法應用於道路邊坡之研究,1993。
24. 謝杉舟、吳政謀、李元智、机霆維、林春宏,山區道路邊坡植生
保護及綠化生態工法之研究(三),屏東科技大學水土保持系,
2000。
25. 杜書蕙、張志鵬,廢椰纖於植生帶之應用,華岡紡織期刊,第8
卷,第3 期,第328~335 頁,2001。
26. T.B. Ahn, S.D. Cho, S.C. Yang, Stabilization of soil slope using
geosynthetic mulching mat, Geotextiles and Geomembranes, vol.20,
pp.135~146, 2002.
27. K.R. Lekha, Field instrumentation and monitoring of soil erosion in
coir geotextile stabilized slopes – A case study, geotextile and
geomembranes , vol.22, pp.399~413, 2004.
28. 林信輝、簡伃貞、黃俊仁,植生工程應用植株多樣性保育之探討,
1999。
29. 陳樹群,坡地抗沖蝕資材產品研發與應用技術之提升,資源科學
期刊,第28 卷,第3 期,第186-192 頁,2006。
30. 單明陽、李振卿,地工織物在山區道路邊坡保護之應用,現代營
邊坡防護植生毯之製備技術及其特性評估
105 逢甲大學 e-Thesys (99學年度)
建,第 44~48,2008。
31. 孫立國,高速公路邊坡防護中的應用,中鐵十三局集團第三工程
有限公司,第63-68 頁,2009。
32. 盧民安、蔣雙,生態護坡技術,東北水利水電第27 卷第3 期,
2009。
33. T. Smets, J. Poesen, Impacts of soil tilth on the effectiveness of
biological geotextiles in reducing runoff and interrill erosion, Soil &
Tillage Research, vol.103, pp.356~363, 2009.
34. 郭秉臣、徐朴、朱民儒,非織造布學,中國紡織出版社,第20~111
頁,2002。
35. 酗悜腹A遠紅外線的效用及其評估法,染化雜誌,第150 期,第
59 頁,1997。
36. 吳文演編著,高科技紡織品之研發企劃與產品設計,台灣區絲織
工業同業公會,第80~82 頁,1999。
37. 邱垂豪,遠紅外線弁鄐宏E乙烯醇纖維,逢甲大學紡織工程研究
所碩士論文,第2~10 頁,2002。
38. 蕭清松,遠紅外線陶瓷輻射體的製作,陶業,第21~22 頁,1995。
39. 林宜弘、廖建貴,遠紅外線輻射性能之簡單量測-逆向熱傳導法之
探討,力學,第12 卷,第2 期,第18l 頁,1996。
40. 于偉東、儲才元,紡織物理,東華大學出版社第二版,第62 頁,
邊坡防護植生毯之製備技術及其特性評估
106 逢甲大學 e-Thesys (99學年度)
2009。
41. 張畯棖,高模數複合織物與複合非織物製程技術及抗彈特性應用
評估,逢甲大學紡織工程研究所碩士論文,第31~32 頁,2007。
42. 徐展宏,聚酯長絲/尼龍短纖複合非織物應用於防彈衣緩衝材,逢
甲大學紡織工程研究所碩士論文,第32~33 頁,2003。
43. 李卓勳,弁鄔岒@膝製程技術與其性能評估,中臺科技大學醫學
工程暨材料研究所碩士論文,第47 頁,2008。
44. 湯寶潤、吳建強,針刺型土工布的撕裂強度研究,紡織學報,第
十二卷,第十二期,第32~33 頁,1991。
45. 黃景星,針軋不織布水力性能之研究,逢甲大學紡織工程研究所
博士論文,第55 頁,1999。
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