芳綸纖維高強土工格柵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高分子材料技術領域，尤其是一種芳綸纖維高強土工格柵。
【背景技術】
[0002]芳綸又稱為“聚對苯二甲酰對苯二胺”，是一種新型高科技合成纖維，具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優良性能，其強度是鋼絲的5?6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2?3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量僅為鋼絲的1/5左右，在560度的溫度下，不分解，不融化。它具有良好的絕緣性和抗老化性能，具有很長的生命周期。
[0003]芳綸纖維由于具有優異的性能，從而被用作熱塑性聚合物、環氧、聚酯和其他樹脂的增強材料，制成各種航空、宇航和其他軍事用途的構件。
[0004]采用熱塑性聚合物包裹芳綸纖維制備芳綸纖維筋條，再通過超聲波焊接筋條制備成芳綸纖維高強土工格柵。由于芳綸纖維具有優異的力學和化學性能，所制備的芳綸纖維土工格柵具有抗拉強度高，斷裂伸長率較低，較好的耐酸、耐堿、耐腐蝕、抗老化等性能，適合長期使用。
[0005]中國專利公開號CN103741663A，于2014年4月23日公開了 “一種玻璃纖維土工格柵”。該種玻璃纖維土工格柵，由玻璃纖維長絲編織涂覆而成的網狀結構而成。該玻璃纖維長絲是由氧化硅制成的。該發明提供的玻璃纖維土工格柵，理化性能極具穩定，并具有強度大、模量高，很高的耐磨性和優異的對寒性，
無長期蠕變；熱穩定性好；網狀結構使集料嵌鎖和限制；提高瀝青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性瀝青使其具有兩重的復合性能，極大地提高了土工格柵的耐磨性及剪切能力。
[0006]中國專利公開號CN101956354A，于2011年I月26日公開了 “高強度玻塑復合土工格柵”。該專利涉及一種高強度玻塑復合土工格柵，該土工格柵由縱橫交錯排列玻纖束經高密度聚乙烯隔層包裹的筋帶組成，該筋帶經超音波焊接為一整體。該發明的高強度土工格柵既增強了格柵的抗拉強度，提高了格柵的抗蠕變性能，又延長了格柵的使用壽命。筋帶和筋帶縱橫通過超音波焊接而成。筋帶中的玻纖束可根據工程需要，用不同直徑及根數來改變筋帶的拉力大小。
[0007]由此可見，上述專利均未涉及到采用芳綸纖維增強熱塑性聚合物制備芳綸纖維土工格柵。
【發明內容】
[0008]本發明的目的是:提供一種芳綸纖維高強土工格柵，它抗拉強度高和斷裂延伸率低，而且制備工藝簡單，綜合性能優異。
[0009]本發明是這樣實現的:芳綸纖維高強土工格柵，包括包裹層，包裹層由熱塑性聚合物、填料、炭黑及加工助劑經擠出機熔融擠出制備而成；格柵筋條由包裹層包裹連續的芳綸纖維束制備而成，再由土工格柵筋條交錯排列并連接成不同的網格結構。
[0010]所述的熱塑性聚合物為PP、PE、PA6、PA66、PVC、PC、POM或PS中的一種或幾種的任意組合。
[0011]所述的芳綸纖維束為I束以上。
[0012]所述的芳綸纖維束的類型為10-5000D。
[0013]所述的填料為碳酸鈣、碳酸鈣晶須、硫酸鈣、硫酸鈣晶須、碳化硅晶須、氧化鋅晶須、短芳綸纖維、玻璃纖維、二氧化硅、蒙脫土或云母粉中的一種或幾種的任意組合。
[0014]所述的助劑為抗老化劑、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鈣或硬脂酸鋅其中的一種或幾種的任意組合。
[0015]所述的工格柵類型網格類型為三角型或四邊形。
[0016]所述的土工格柵筋條的連接為超聲波焊接、熱熔焊接或固定件固定。
[0017]所述的包裹層中，按重量份數計算，包括85-90份熱塑性聚合物，7.5-10份填料，1-2.5份炭黑以及1.5-3份加工助劑。
[0018]由于采用了以上技術方案，本發明采用芳綸纖維增強熱塑性聚合物材料制備土工格柵筋條包覆層，通過對芳綸纖維束進行包覆制備土工格柵筋條，通過該土工格柵筋條制備的土工格柵具有良好抗拉強度高，其斷裂伸長率較低。采用芳綸纖維作為土工格柵加筋材料，使土工材料具有抗蠕變的性能，適合長期使用；當熔融擠出中加入填料和加工助劑后，能夠具有較好的耐腐蝕、抗老化等性能。該種土工格柵制備工藝簡單，綜合性能優異，可進行連續的生產，具有一定的市場競爭力。本發明簡單易行，成本低廉，使用效果好。
【附圖說明】
[0019]附圖1為本發明的實施例1的產品結構示意圖；
附圖2為本發明的實施例2的產品結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]本發明的實施例1:芳綸纖維高強土工格柵，按重量份數計算，將90份HDPE、7.5份硫酸鈣晶須、I份炭黑、0.5份抗光穩定劑及I份石蠟加入雙螺桿擠出機中進行熔融擠出，通過擠出機模頭與50D的芳綸纖維100根2束進行熔融復合，經復合浸膠包裹，通過牽引、冷卻裝置制備成土工格柵筋條。經裁剪，超聲波焊接成四邊形網格型土工格柵，如圖1所示；所制得的芳綸纖維土工格柵拉伸強度為600MPa，斷裂延伸率為5%。
[0021]本發明的實施例1:芳綸纖維高強土工格柵，按重量份數計算，將85份PP、10份氧化鋅晶須、2份炭黑、0.5份抗光穩定劑及2.5份硬脂酸在雙螺桿擠出機上熔融擠出，通過擠出機模頭與200D的芳綸纖維100根8束進行熔融復合，經復合浸膠包裹，通過牽引、冷卻裝置制備成土工格柵筋條；經裁剪后，通過超聲波焊接成三邊形網格型土工格柵，如圖2所示；所制得的芳綸纖維土工格柵拉伸強度為1500MPa，斷裂延伸率為3%。
[0022]本發明所述并不限于【具體實施方式】中所述的實施例，本領域技術人員根據本發明的技術方案得出其他的實施方式，同樣屬于本發明的技術創新范圍。顯然本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術范圍內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種芳綸纖維高強土工格柵，其特征在于:包括包裹層，包裹層由熱塑性聚合物、填料、炭黑及加工助劑經擠出機熔融擠出制備而成；格柵筋條由包裹層包裹連續的芳綸纖維束制備而成，再由土工格柵筋條交錯排列并連接成不同的網格結構。
2.根據權利要求1所述的芳綸纖維高強土工格柵，其特征在于:所述的熱塑性聚合物為PP、PE、PA6、PA66、PVC、PC、POM或PS中的一種或幾種的任意組合。
3.根據權利要求1所述的芳綸纖維高強土工格柵，其特征在于:所述的芳綸纖維束為I束以上。
4.根據權利要求1或3所述的芳綸纖維高強土工格柵，其特征在于:所述的芳綸纖維束的類型為10-5000D。
5.根據權利要求1所述的芳綸纖維高強土工格柵，其特征在于:所述的填料為碳酸鈣、碳酸鈣晶須、硫酸鈣、硫酸鈣晶須、碳化硅晶須、氧化鋅晶須、短芳綸纖維、玻璃纖維、二氧化硅、蒙脫土或云母粉中的一種或幾種的任意組合。
6.根據權利要求1所述的芳綸纖維高強土工格柵，其特征在于:所述的助劑為抗老化劑、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鈣或硬脂酸鋅其中的一種或幾種的任意組合。
7.根據權利要求1所述的芳綸纖維高強土工格柵，其特征在于:所述的工格柵類型網格類型為三角型或四邊形。
8.根據權利要求1所述的芳綸纖維高強土工格柵，其特征在于:所述的土工格柵筋條的連接為超聲波焊接、熱熔焊接或固定件固定。
9.根據權利要求1所述的芳綸纖維高強土工格柵，其特征在于:所述的包裹層中，按重量份數計算，包括85-90份熱塑性聚合物，7.5-10份填料，1-2.5份炭黑以及1.5-3份加工助劑。
【專利摘要】本發明提供了一種芳綸纖維高強土工格柵。本發明采用芳綸纖維增強熱塑性聚合物材料制備土工格柵筋條包覆層，通過對芳綸纖維束進行包覆制備土工格柵筋條，通過該土工格柵筋條制備的土工格柵具有良好抗拉強度高，其斷裂伸長率較低。采用芳綸纖維作為土工格柵加筋材料，使土工材料具有抗蠕變的性能，適合長期使用；當熔融擠出中加入填料和加工助劑后，能夠具有較好的耐腐蝕、抗老化等性能。該種土工格柵制備工藝簡單，綜合性能優異，可進行連續的生產，具有一定的市場競爭力。
【IPC分類】C08L23-12, C08K3-04, E02D3-00, C08K7-08, C08L91-06, C08L23-06
【公開號】CN104818703
【申請號】CN201510265741
【發明人】石文建, 楊再祥, 黃安榮, 雷勇
【申請人】貴州藍圖新材料股份有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月24日