草坪绿化在建设花园城市和美化居住环境中发挥着重要作用,并推动着草坪建植新材料和技术的快速发展。作为草坪建植的新兴产品——植生纱,以其独特的结构和性能优势已引起业界的广泛关注。本课题将工业设计与纺织材料学相结合,设计了具有产业化前景的植生纱生产设备,合理选用了草种包覆用非织造布,从而使植生纱的产业化生产成为可能。首先,以现有植生纱设备(单元机)的结构和原理为基础,分析了基本单元和工作流程存在的问题,按照先整体后局部的设计思路,借鉴了产业化纺织设备的外观及络筒机的卷绕结构,重新设计了有产业化前景的植生纱生产设备各主要部分,绘制了设计草图。然后,利用犀牛、PRO/E等建模软件设计了各装置的细部结构和组装关系,并以直观三维效果展示了植生纱产业化生产设备关键部件和结构。进而,以形态设计法则和人机交互原则为依据,建立了设备整机的三维模型,验证了其相关关系。其次,依据纤维原料的热熔黏合性,以及草种发芽对纤维网表面孔径需求,合理选用了以PP/HDPE皮芯型复合纤维为主体、孔径为850μm的水刺非织造布作为草种包覆材料。通过试种对比发现,植生纱与直接种植草种发芽率接近,分别为90.5%和92%,但植生纱的生长速度、生长高度和草苗形态均优于直接种植,35天后,植生纱与直接种植草种草苗高度分别为106 mm和94 mm。试验表明,植生纱在草坪种植、居家绿植和手工课等方面是可行的。最后,从技术性、使用性、社会性和创造性四个方面对植生纱产业化生产设备进行了评价。创新设计的植生纱产业化生产设备具有性价比高、易操作和可生产多种产品等优势,具有较好的市场竞争力和良好的发展前景。