随着城市化进程的加快,石质岸线已成为城市水环境的主流。与土壤相比,石质岸线具有易清理、易管理等优点。然而对于石质岸线来说,植物在河流的滨水地带难以生长,河流的生态系统受到一定程度的破坏;缺少植物降低了滨水地带的观赏效果;由于石质岸线缺乏阻挡作用,使得雨水冲刷地面产生的面源污染物能够轻松的进入河流从而造成污染和生态破坏。为了克服这些问题,设计一种低成本的既能够有效固定植物根系满足植物正常生长,又能够对雨水冲刷的重金属离子进行一定程度过滤、吸附,防止其进入河流的培养基来替代传统石质岸线显得尤为重要。本文旨在利用废旧纤维通过针刺加固技术和接枝改性方法设计一种既能吸附重金属离子又能满足植物正常生长的种植毯。并探讨不同针刺参数下种植毯的基本性能和不同接枝条件下种植毯对重金属离子Pb2+和Cu2+吸附性能。本课题将回收的废旧纤维(其中聚酯纤维78 wt%;棉纤维20 wt%;其他纤维2 wt%)在梳理机中梳理成网,梳理完成的纤维网四层叠合后,经针刺加固得到一种面密度为300-500 g/m2的种植毯基体。测试其断裂强度、顶破性能、透气性得到综合性能较优的一组,针刺参数为:针刺深度12 mm,针刺频率700 times/min。然后将其作为后期实验所用种植毯基体,它的断裂强度为2.733 MPa、顶破比强力为447.805 g/N、透气率为760.80 mm/s。并对选取的这组种植毯基体进行老化性能检验和原理探究,在室外老化5个月后,种植毯的断裂强度依旧保持在86.24%,种植毯呈现优异的抗老化性能。采用化学接枝改性的方法赋予种植毯良好的吸附性能。利用低浓度的氢氧化钠溶液对基体表面进行预处理,使基体中聚酯纤维的酯基部分水解,而其中棉纤维具有很好的耐碱性,性能不会出现明显变化,然后以柠檬酸为交联剂,次亚磷酸钠为催化剂,β-环糊精为吸附剂对基体进行接枝改性。通过红外光谱、SEM、XRD、TG、ICP-OES等方法对基体吸附性能和接枝效果进行表征,结果表明,β-环糊精成功的接枝在基体上。通过正交实验得出当氢氧化钠的浓度为4%;β-环糊精的浓度为2%;烘焙温度为170℃;烘焙时间为50min时对Pb2+和Cu2+吸附较好,分别为14.32mg/g,38.99mg/g。其中准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型能够更好的描述种植毯的吸附性能。通过对比接枝前后种植毯的基本性能,发现改性后的种植毯相比之前断裂强度依旧保持在98%以上,并且改性后的种植毯相比于改性前回潮率增加了 22.45%,10s后的水接触角由125°左右变为0°。由此表明改性后的种植毯不仅能够支持植物生长,还能为植物提供更多的水分使植物生长效果更好。综上所述,本课题研究成果对废旧纺织品二次利用及城市河流环境保护提供了一定的指导意义。