一种聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法，其特征在于，包括：将高熔融指数等规聚丙烯切片与抗老化剂、降温母粒均匀混合后倒入料仓，送入螺杆挤出机，经熔融、挤压、过滤、计量后，输入纺丝箱体，由纺丝箱体的喷丝板喷出细流，经双侧的侧吹风进行冷却，冷却后的丝束再经狭缝式牵伸器进行气流牵伸，经分丝后，吸附在成网帘上，经预压辊输出至针刺机，形成的长丝纤网经预针刺、主针刺加固后得聚丙烯纺粘针刺土工布；将上述聚丙烯纺粘针刺土工布与土工格栅复合在一起，即可获得同时具备反滤与增强性能的聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料。所得复合土工材料具有抗拉强度高、耐酸碱、耐腐蚀、耐高寒等优点。

Preparation method of polypropylene geotextile / geogrid composite earthwork material

The present invention provides a method for preparing polypropylene geotextile and geogrid composite geotextile material, which is characterized in that: high melt index polypropylene slices and anti aging agent, cooling masterbatch evenly mixed into the bunker, into the screw extruder, the melting, extrusion, filtering, measurement input, spinning box, by a spinneret plate flow spinning box, the bilateral side blowing cooling, cooling after the tow slit for drawing air drawing, by wire, adsorption in the net curtain, the pre press roll output to the needle machine, filament web forming after pre acupuncture, acupuncture and reinforced polypropylene spunbonded needle punched geotextile; the polypropylene spunbonded needle punched geotextile and geogrid composite together, you can get along with the filter and enhance the performance of polypropylene geotextile / soil Geogrid composite geotechnical material. The composite geotextile has the advantages of high tensile strength, acid and alkali resistance, corrosion resistance and high cold resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法
本专利技术属于复合土工布
，特别涉及一种聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法，将高强粗旦聚丙烯土工布与土工格栅复合在一起，同时具备反滤和加筋增强作用，尤其适用于高速公路、铁路、机场跑道等工程的维修与增强处理。
技术介绍
土工布/土工格栅复合土工材料是由高强抗拉土工格栅与非织造土工布复合而成的新型土工材料，可以充分发挥土工格栅和土工布的优势，进一步完善土工布的性能，起到过滤、排水、防渗和增强加筋作用，延长了土工布的使用寿命。土工布/土工格栅复合土工材料施工时，一般将土工布朝下与下层路基紧密相接，降低了施工难度，耐用性好，可广泛用于公路、铁路、机场跑道等工程建设中。对于土工布/土工格栅复合土工材料的应用，国内外早已进行了大量的研究。专利201110417329.4公开了一种聚酯玻纤布与玻纤格栅布的复合土工布及其制作方法，将聚酯玻纤布和玻纤格栅通过粘结剂粘结在一起，具有良好的断裂强力与断裂伸长，起到加强路面、防渗和防反射裂缝的作用。专利201320279879.9公开了一种塑料拉伸土工格栅，通过在一次拉伸成型的土工格栅表面涂覆背胶，粘附一层玻纤无纺布制得土工布/土工格栅复合土工材料，具有防水、抗裂纹等特点，适用于各种公路、铁路、码头等地基建设工程，克服了传统土工格栅的应用不足。专利201520380118.1公开了一种基于保持泥土的格栅复合土工布，通过熔融压制方式将聚酯无纺土工布与聚丙烯双向土工格栅复合在一起，实现了对泥土的保持作用，同时提高了地基的强度。由此可见，目前对土工布/土工格栅复合土工材料的应用研究仍集中在聚酯无纺布或聚酯玻纤无纺布与土工格栅的复合，但是聚酯、玻纤无纺布的耐碱性能较差限制了其应用，一种耐酸碱腐蚀、抗拉强度高、使用寿命长的复合土工材料亟待出现。聚丙烯纺粘法针刺非织造土工布是以聚丙烯为原料，经纺粘针刺工艺制成，具有比重轻、抗拉强度高、耐酸碱腐蚀、渗透性好等优点，能起到较好的过滤、隔离、排水、防渗、增强与加固作用，适用于地下耐酸碱环境和高寒地区工程建设。但是聚丙烯纺粘法针刺非织造土工布抗老化性能较差，粗旦长丝不匀率较高，因此国内一直缺乏对聚丙烯纺粘法针刺非织造土工布的应用研究。实际上，聚丙烯纺粘法针刺非织造土工布的耐老化性能以及长丝不匀率可以通过纺丝前期加入抗老化剂或者降温母粒进而改善，具有巨大的应用前景。将高强粗旦聚丙烯纺粘法针刺非织造土工布与土工格栅复合在一起，提升土工材料整体抗拉强度与耐酸碱性的同时，赋予其过滤、隔离和防渗功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法。通过该方法制备的复合土工材料具有抗拉强度高、耐酸碱和使用寿命长等优点。为了达到上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法，其特征在于，包括：第一步：将高熔融指数等规聚丙烯切片与抗老化剂、降温母粒均匀混合后倒入料仓，送入螺杆挤出机，经熔融、挤压、过滤、计量后，输入纺丝箱体，由纺丝箱体的喷丝板喷出细流，经双侧的侧吹风进行冷却，冷却后的丝束再经狭缝式牵伸器进行气流牵伸，从狭缝式牵伸器出来的丝束以一定角度α撞击在分丝片与振动式摆丝板上，达到均匀分丝，长丝在网下吸风的作用下均匀吸附在成网帘上，经预压辊输出至针刺机，形成的长丝纤网经预针刺、主针刺加固后得聚丙烯纺粘针刺土工布；第二步：将上述聚丙烯纺粘针刺土工布与土工格栅复合在一起，即可获得同时具备反滤与增强性能的聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料。优选地，所述的等规聚丙烯的熔融指数为25～60g/10min，重均分子量为15～35W。优选地，所述的第一步中的抗老化剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂、受阻胺类光稳定剂、抗氧剂1098或抗氧剂168中的一种或多种的复配使用。优选地，所述第一步中的降温母粒为A-490型PP降温母粒，加入的质量分数为1～4％。优选地，所述的狭缝式牵伸器为窄狭缝式牵伸器，狭缝宽度为0.005～0.02m。优选地，所述第一步中的冷却用侧吹风风速为1～2m/s，温度为10～40℃，吹风湿度为40～80％。优选地，所述第一步中的气流牵伸所用牵伸压力为0.02～0.1MPa，牵伸速度为1000～3000m/min。优选地，所述第一步中的窄狭缝式牵伸器出来的丝束与分丝片之间的夹角α为30～60°。优选地，所述第一步中的振动式摆丝板的摆幅为10～30°，运动频率为500～1500次/min。优选地，所述第一步中的铺网速度为5～20m/s。优选地，所述第一步中的聚丙烯纺粘针刺土工布的单丝纤度为6～12dtex，克重为100～1000g/m2，纵/横向断裂强度≥70N·m-1/gsm。优选地，所述第一步中的聚丙烯纺粘针刺土工布具有优异的耐酸碱、抗老化性能，产品的使用寿命达30～50年。优选地，所述第二步中的土工格栅为双向/单向拉伸塑料土工格栅、玻纤土工格栅、钢塑土工格栅以及聚酯经编涤纶土工格栅中的一种或几种。优选地，所述的第二步中的复合方法为编织缝合法、粘合剂复合法或热熔复合法中的一种或几种。优选地，所述的所述编织缝合法即用缝编线在土工格栅的经、纬纱与聚丙烯纺粘针刺土工布的纤维层间反复穿行，使三者编结为一体；所述粘合剂复合法即在格栅表面涂覆水溶性或热熔型粘合剂，将聚丙烯纺粘针刺土工布置于其上，经加热、烘干、压轧、冷却成型；所述热熔复合法即将土工格栅经烘箱远红外加热，把聚丙烯纺粘针刺土工布和土工格栅经导辊压到一起形成聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料。优选地，所述第三步中的聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的形式为一层土工格栅表面复合一层聚丙烯纺粘针刺土工布或两层土工格栅中间复合一层聚丙烯纺粘针刺土工布。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的复合土工材料采用的是以高强抗拉土工格栅作为增强基材，在其表面复合耐酸碱、抗老化的高强粗旦聚丙烯纺粘针刺土工布，所得复合土工材料具有很高的抗拉强度和较低的延伸率，并具有耐酸碱、耐高寒、使用寿命长等优点，可起到过滤、隔离、排水、防渗、增强与加固作用，尤其适用于耐酸碱环境和高寒地区的工程建设，能起到较好的过滤、隔离、排水、防渗、增强与加固作用。(2)本专利技术的复合土工材料中非织造布层采用的是高强粗旦聚丙烯纺粘针刺非织造材料，所制聚丙烯纺粘针刺非织造布的纵/横向拉伸强度≥70N·m-1/gsm，抗酸碱性断裂强度保持率≥90％，相比聚酯或者玻纤土工布，其应用范围更广，使用寿命更长，可满足工程使用的要求。附图说明图1为聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的部分制备原理示意图，分别包括喷丝板1，经双侧吹风冷却的原丝2，冷却风3，牵伸风4，牵伸狭缝5，狭缝式牵伸系统6，分丝片7，振动式摆丝板8，纤网9，网下吸风装置10以及成网帘11。角度α为窄狭缝式牵伸器出来的丝束与分丝片之间的夹角。具体实施方式为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1～3中所用的等规聚丙烯的熔融指数为2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法，其特征在于，包括：第一步：将高熔融指数等规聚丙烯切片与抗老化剂、降温母粒均匀混合后倒入料仓，送入螺杆挤出机，经熔融、挤压、过滤、计量后，输入纺丝箱体，由纺丝箱体的喷丝板喷出细流，经双侧的侧吹风进行冷却，冷却后的丝束再经狭缝式牵伸器进行气流牵伸，从狭缝式牵伸器出来的丝束以一定角度α撞击在分丝片与振动式摆丝板上，达到均匀分丝，长丝在网下吸风的作用下均匀吸附在成网帘上，经预压辊输出至针刺机，形成的长丝纤网经预针刺、主针刺加固后得聚丙烯纺粘针刺土工布；第二步：将上述聚丙烯纺粘针刺土工布与土工格栅复合在一起，即可获得同时具备反滤与增强性能的聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料。

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法，其特征在于，包括：第一步：将高熔融指数等规聚丙烯切片与抗老化剂、降温母粒均匀混合后倒入料仓，送入螺杆挤出机，经熔融、挤压、过滤、计量后，输入纺丝箱体，由纺丝箱体的喷丝板喷出细流，经双侧的侧吹风进行冷却，冷却后的丝束再经狭缝式牵伸器进行气流牵伸，从狭缝式牵伸器出来的丝束以一定角度α撞击在分丝片与振动式摆丝板上，达到均匀分丝，长丝在网下吸风的作用下均匀吸附在成网帘上，经预压辊输出至针刺机，形成的长丝纤网经预针刺、主针刺加固后得聚丙烯纺粘针刺土工布；第二步：将上述聚丙烯纺粘针刺土工布与土工格栅复合在一起，即可获得同时具备反滤与增强性能的聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料。2.如权利要求1所述的聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法，其特征在于，所述的等规聚丙烯的熔融指数为25～60g/10min，重均分子量为15～35W。3.如权利要求1所述的聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法，其特征在于，所述的第一步中的抗老化剂为为二苯甲酮类紫外线吸收剂、受阻胺类光稳定剂、抗氧剂1098或抗氧剂168中的一种或多种的复配使用。4.如权利要求1所述的聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法，其特征在于，所述的第一步中的降温母粒为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王先锋，缪东洋，丁彬，俞建勇，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31