專利名稱：一種裂膜絲編織土工布及其制備方法
技術領域：
本發明屬于大量使用于基礎工程上的防滲水材料技術領域，尤其涉及一種裂膜絲編織土工布及其制備方法。
背景技術：
目前，我國高速公路、機場、鐵路、水利水電、市政工程等基礎建設空前發展，為了鞏固其工程基礎結構，防止地下水的滲出或地表水的滲入對構成基礎結構的不同土層造成滲透浸泡，即采取將不同的土層結構進行隔離的措施。目前所采用的隔離布層包括以下兩種:其一，由短纖維通過針刺工藝而形成的短纖維針刺土工布，該結構的土工布由于沒有長纖維的定向，因而使得該土工布無論是在縱向還橫向，其抗撕裂強度在4一IOKN/米之間，在施工過程中常常被撕裂而影響工程質量，難于滿足工程需要；其二，將多層由丙綸或滌綸纖維編織的布上涂上粘合劑后由膠輥壓合構成的長絲無紡土工布，該結構的土工布的抗斷裂強度能夠達到25—150 KN/米，能夠滿足工程需要，但由于成本極高(在5— 20元/平方米間)一般工程難于接受。
發明內容
本發明的目的就是提供一種結構合理、強度高和成本低的裂膜絲編織土工布。本發明的第二目的就是提供制備上述裂膜絲編織土工布的方法。實現本發明所提出的第一目的的技術方案為:
一種裂膜絲編織土工布，包括:由
利用寬度為2 —10毫米的塑料裂膜絲編制成的土工布，和淋涂并粘合于所述土工布一面上的塑料膜構成；或由至少兩層
利用寬度為2 —10毫米的塑料裂膜絲編制成的土工布疊加，和淋涂與所述土工布間的塑料膜并粘合成一體構成。其中，所述的塑料裂膜絲的厚度為0.1 — 1.0毫米，并且由聚丙烯材料構成；所述的塑料膜的厚度為0.1—0.5毫米。實現本發明所提出的第二目的的技術方案為:
制備上述權利要求所述的裂膜絲編織土工布的方法，包括下列步驟:
(O塑料裂膜絲制備:利用聚丙烯材料制備出厚度在0.1-1.0毫米的薄膜，再將該薄膜裂割成寬度在2 —10毫米的塑料裂膜絲；
(2)土工布:利用上述所裂割成的寬度為2—10毫米的塑料裂膜絲，編織成經緯向的土工布；
(3)制膜:將聚乙烯或聚氯乙烯由擠出機加熱形成熔融液態狀，并淋在土工布上或多層土工布之間，由軸輥擠壓壓延使熔融液態狀的聚乙烯或聚氯乙烯均勻的粘附在所述土工布上；
(4)冷卻:將均勻粘附有液態狀的聚乙烯或聚氯乙烯的土工布冷卻降溫，形成裂膜絲編織土工布。其中，所述的制膜工序為將制備出的厚度為0.1—0.5毫米的塑料膜覆蓋于土工布上，或夾于所述的土工布之間，經過溫度為190—240°C的軸輥擠壓形成。本發明所提供的一種裂膜絲編織土工布及其制備方法與現有技術相比具有以下優點:其一，由于構成該裂膜絲編織土工布的結構為利用寬度為2 —10毫米的塑料裂膜絲編制成的土工布，和淋涂并粘合于所述土工布一面上的塑料膜構成的單層結構；或由至少兩層利用寬度為2 —10毫米的塑料裂膜絲編制成的土工布疊加和淋涂與土工布間的塑料膜并粘合成一體構成的多層結構，該結構的單層裂膜絲編織土工布的抗斷裂強度能夠達到40—80 KN/米，多層裂膜絲編織土工布的抗斷裂強度能夠達到70—180 KN/米，能夠滿足工程需要；該結構的裂膜絲編織土工布具有結構和產工藝簡單的特點，生產成本在5 — 20元/平方米間，大大降低了工程成本；其二，該結構的裂膜絲編織土工布由于由編織土工布層和所覆于的不透水的塑料膜層構成，因此具有良好的防滲效果，有利于工程質量的保證；其三，由于在制備裂膜絲編織土工布的工藝過程中設置了冷卻工序，使得制膜工序后能夠迅速降低高溫對裂膜絲的抗拉伸、抗撕裂強度的影響，有利于所制備的土工布性能參數的穩定。
圖1:為單層裂膜絲編織土工布的結構示意 圖2:為多層裂膜絲編織土工布的結構示意 圖3:為制備裂膜絲編織土工布的制備工藝示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本發明所提出的裂膜絲編織土工布和制備方法作進一步詳細說明:
如圖1所示為本發明提供的單層裂膜絲編織土工布的結構示意圖。即該裂膜絲編織土工布包括利用厚度為0.1—1.0毫米、寬度為2 —10毫米的聚丙烯塑料裂膜絲編制的包括經條I和緯條2編織構成土工布層3和淋涂并粘合于該土工布一面上構成一體結構的由聚乙烯或聚氯乙烯制成的厚度為0.1-0.5毫米的塑料膜4構成。如圖2所示為本發明提供的單層裂膜絲編織土工布的結構示意圖，該裂膜絲編織土工布由兩層規格與圖1相同的土工布層3和所夾的并與之構成一體結構的0.1—0.5毫米的塑料膜4構成。如圖3所示為制備雙層裂膜絲編織土工布的工藝示意圖:
第一步，利用聚丙烯材料制備出厚度在0.1-1.0毫米的薄膜，再將該薄膜裂割成寬度在2 —10毫米的塑料裂膜絲；
第二步，利用上述所裂割成的塑料裂膜絲，編織成經緯向的土工布；
第三步，制膜:將聚乙烯或聚氯乙烯材料由擠出機5加熱形成熔融狀淋在兩個土工布6和7上，經過雙軸對輥8、9擠壓，使得所淋制的熔融狀聚乙烯或聚氯乙烯與土工布均勻的粘附在一起；
第四步，冷卻:利用設置有冷卻機構11的輥軸組12將均勻粘附有高溫液態狀聚乙烯或聚氯乙烯的土工布冷卻降溫，形成具有雙層結構的裂膜絲編織土工布10。制備單層裂膜絲編織土工布10時，只需將熔融狀聚乙烯或聚氯乙烯淋制在土工布上，經過軸輥擠壓壓延，并利用設置有冷卻機構的輥軸組將均勻粘附有高溫液態狀聚乙烯或聚氯乙烯的土工布冷卻降溫即可。上述第三步的制膜工序還可以是將制備出的厚度為0.1—0.5毫米的塑料膜覆蓋于土工布上，或夾于兩層土工布之間，再經過溫度為190—240°C的雙軸對輥擠壓構成一體結構形成。上述制備雙層裂膜絲編織土工布的工藝中，由聚丙烯材料所裂割成的塑料裂膜絲編織而成的經緯向土工布上淋制熔融狀聚乙烯或聚氯乙烯時，高溫會大大降低塑料裂膜絲的抗拉強度，并最終導致裂膜絲編織土工布拉伸強度的降低——聚丙烯材料在經過160°C的高溫制成薄膜和裂割成塑料裂膜絲后，如果再經過高溫處理其拉伸強度會降低30—35%。在上述工藝的第三步制膜工序中，聚乙烯或聚氯乙烯材料由擠出機加熱形成熔融狀淋在兩個土工布上時的溫度在240— 250°C間，在該淋膜覆膜過程中如果采用自然冷卻，240—250°C高溫會使得由聚丙烯裂膜絲編織而成的經緯向土工布造成通透溶化，從而造成所制備成的土工布的抗拉伸、抗撕裂強度降低30%以上；如果淋覆膜過程越長，其高溫對高分子材料的抗拉伸、抗撕裂強度的影響就越大。在電子顯微鏡下，可明顯看到聚丙烯裂膜絲的大分子由于加溫，其呈現卷曲狀而非拉伸狀，因此所構成的土工布的拉伸強度會明顯降低。在制備雙層裂膜絲編織土工布的工藝中設置冷卻工序，使得氯乙烯或聚氯乙烯材料熔融淋膜時只與聚丙烯裂膜絲的表面實現粘接，避免高溫對聚丙烯裂膜絲內部高分子的影響。本專利申請中所選用的聚丙烯材料構成的塑料裂膜絲的厚度為0.1—1.0毫米、塑料膜的厚度為0.1-0.5毫米時能夠實現雙層或單層裂膜絲編織的土工布與聚乙烯或聚氯乙烯材料熔融淋形成的塑料膜間實現表面的熱粘接，而不對土工布的深層構成影響。該工藝不僅可以大大提高所制備的雙層裂膜絲編織土工布的抗拉伸、抗撕裂強度，而且由于其抗拉伸強度的提高還可以加快冷卻后雙層結構的裂膜絲編織土工布10的卷卷速度，使得生廣效率得到提聞。在上述第四步的冷卻工序中，冷卻機構還可以通過風冷、水冷的方式實現；并且所設置的冷卻機構11的設置與雙軸對輥8、9的距離越小越好，即使得經過雙軸對輥8、9擠壓所淋制的熔融狀聚乙烯或聚氯乙烯與土工布的表面均勻的粘附在一起后，直接迅速降溫。本專利申請中所述的的土工布是由寬度為2 —10毫米的塑料裂膜絲經緯編織而成。
權利要求
1.一種裂膜絲編織土工布，其特征在于包括:由 利用寬度為2 —10毫米的塑料裂膜絲編制成的土工布，和淋涂并粘合于所述土工布一面上的塑料膜構成；或由至少兩層 利用寬度為2 —10毫米的塑料裂膜絲編制成的土工布疊加，和淋涂與所述土工布間的塑料膜并粘合成一體構成。
2.如權利要求1所述的一種裂膜絲編織土工布，其特征在于:所述的塑料裂膜絲的厚度為0.1 — 1.0毫米，并且由聚丙烯材料構成。
3.如權利要求1所述的一種裂膜絲編織土工布，其特征在于:所述的塑料膜的厚度為0.1—0.5 暈米。
4.制備上述權利要求所述的裂膜絲編織土工布的方法，包括下列步驟: (O塑料裂膜絲制備:利用聚丙烯材料制備出厚度在0.1-1.0毫米的薄膜，再將該薄膜裂割成寬度在2 —10毫米的塑料裂膜絲； (2)土工布:利用上述所裂割成的寬度為2—10毫米的塑料裂膜絲，編織成經緯向的土工布； (3)制膜:將聚乙烯或聚氯乙烯由擠出機加熱形成熔融液態狀，并淋在土工布上或多層土工布之間，由軸輥擠壓壓延使熔融液態狀的聚乙烯或聚氯乙烯均勻的粘附在所述土工布上； (4)冷卻:將均勻粘附有液態狀聚乙烯或聚氯乙烯的土工布冷卻降溫，形成裂膜絲編織土工布。
5.如權利要求4所述的制備裂膜絲編織土工布的方法，其特征在于:所述的制膜工序為將制備出的厚度為0.1-0.5毫米的塑料膜覆蓋于土工布上，或夾于所述的土工布之間，經過溫度為190—240°C的軸輥擠壓形成。
全文摘要
本發明屬于防滲水材料技術領域，具體地講公開了一種大量使用于基礎工程上的裂膜絲編織土工布及其制備方法。其主要技術方案利用聚丙烯材料制備出厚度為0.1—1.0毫米薄膜，再將該薄膜裂割成寬度在2—10毫米的塑料裂膜絲，編織成經緯向的土工布，將聚乙烯或聚氯乙烯由擠出機加熱形成淋在土工布上，經過軸輥擠壓并降溫冷卻使得所淋制的聚乙烯或聚氯乙烯與土工布粘合在一起形成單層或多層裂膜絲編織土工布。該結構的裂膜絲編織土工布由于由編織土工布層和所覆于的不透水的塑料膜層構成，因此具有足夠大的抗撕裂強度、良好的防滲效果，有利于工程質量的保證。
文檔編號B32B27/12GK103174175SQ201310127069
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月14日 優先權日2012年5月20日
發明者付強 申請人:河北寶源工程橡塑有限公司