[發(fā)明專利]具有反濾排水功能的丙綸土工布復(fù)合排水網(wǎng)的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710127776.3
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106968051A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王先鋒;繆東洋;丁彬;俞建勇
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: D04H3/007
• 分類號: D04H3/007;D04H3/105;D01D5/12;D04H13/00;D01F6/46;D01F1/10;D06M15/00;E01C3/06;D06M101/20
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩,王婧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土工復(fù)合排水材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有反濾排水功能的丙綸土工布復(fù)合排水網(wǎng)及其制備方法，尤其適用于公路、鐵路、隧道機(jī)場跑道等工程的排水處理。

背景技術(shù)

水是影響路面結(jié)構(gòu)、道路路基自身強(qiáng)度以及穩(wěn)定性的重要因素，其主要形式為地表水以及地下水。在南方多雨地區(qū)，地表水的危害主要體現(xiàn)在對路基的沖刷作用以及降水滲透到路基土體中產(chǎn)生滯留，導(dǎo)致路基土體內(nèi)部含水量過高，降低了路基的承載性能。另外，地下水的存在對路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性極為不利，尤其水位過高時(shí)，毛細(xì)水上升過程中會引起路基的不均勻沉降，從而破壞上層結(jié)構(gòu)。因此，路基設(shè)計(jì)過程中需要綜合考慮地表水以及地下水的共同影響，采用土工布復(fù)合排水網(wǎng)對地表水、地下水進(jìn)行隔離和疏導(dǎo)，保證路基與路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

本發(fā)明涉及的丙綸土工布復(fù)合排水網(wǎng)同時(shí)具備優(yōu)異的反濾、排水和加筋作用，其排水方式不同于傳統(tǒng)的砂礫排水層，而是以二維或三維土工網(wǎng)芯形成縱向排列的排水通道，在土工網(wǎng)芯兩面復(fù)合以具有單向?qū)阅艿谋]土工布，能夠隔離上下砂土層，阻止微小顆粒堵塞網(wǎng)芯，具有優(yōu)良的反濾性能。同時(shí)，經(jīng)單面疏水處理后的丙綸土工布在厚度方向上形成了潤濕梯度差，使水分可以輕易從疏水面?zhèn)鲗?dǎo)至親水面，但水分無法在相反方向傳導(dǎo)，從而讓土工網(wǎng)芯能夠迅速地排出多余的水份。所得丙綸土工布復(fù)合排水網(wǎng)的排水能力可以和1米厚的礫石層相當(dāng)，并且具有很強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度與抗壓縮能力，能起到加固地基作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有反濾排水功能的丙綸土工布復(fù)合排水網(wǎng)的制備方法。通過該方法制備的丙綸土工布復(fù)合排水網(wǎng)具有排水效率高、反濾效果好、抗拉強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種具有反濾排水功能的丙綸土工布復(fù)合排水網(wǎng)的制備方法，其特征在于，包括：

第一步：將高熔融指數(shù)等規(guī)聚丙烯切片與抗老化劑、降溫母粒均勻混合后倒入料倉，送入螺桿擠出機(jī)，經(jīng)熔融、擠壓、過濾、計(jì)量后，由噴絲孔噴出，經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻后進(jìn)入牽伸系統(tǒng)進(jìn)行牽伸，從牽伸系統(tǒng)出來的長絲經(jīng)分絲和擺絲后，在網(wǎng)下吸風(fēng)的作用下均勻吸附在成網(wǎng)簾上，然后經(jīng)預(yù)針刺、主針刺加固后得到丙綸土工布；

第二步：對上述丙綸土工布進(jìn)行單面疏水處理，以獲得單向?qū)阅埽?/p>

第三步：提供一個(gè)二維或三維的土工網(wǎng)芯，將經(jīng)過單面疏水處理的丙綸土工布與土工網(wǎng)芯復(fù)合在一起，即可獲得具有反濾排水功能的丙綸土工布復(fù)合排水網(wǎng)。

優(yōu)選地，所述第一步中的等規(guī)聚丙烯的熔融指數(shù)為15～50g/10min，重均分子量為15～40W。

優(yōu)選地，所述第一步中的抗老化劑為二苯甲酮類紫外線吸收劑、受阻胺類光穩(wěn)定劑、抗氧劑1098或抗氧劑168中的一種或多種的復(fù)配使用。

優(yōu)選地，所述第一步中的降溫母粒為A-490型PP降溫母粒，加入的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～4％。

優(yōu)選地，所述第一步中的牽伸系統(tǒng)包括兩步牽伸，即機(jī)械牽伸+氣流牽伸，所述機(jī)械牽伸為預(yù)牽伸，牽伸倍數(shù)為20～50倍，氣流牽伸的牽伸倍數(shù)為10～25倍。機(jī)械牽伸的牽伸倍數(shù)比較低，纖維取向度不足；再經(jīng)氣流牽伸后，纖維進(jìn)一步取向，纖維線密度降低，強(qiáng)度明顯提高，韌性也有所增強(qiáng)。

優(yōu)選地，所述第一步得到的丙綸土工布的單絲纖度為5～13dtex，克重為100～500g/m²，縱/橫向斷裂強(qiáng)度≥70N·m^-1/gsm。

優(yōu)選地，所述第一步得到的丙綸土工布具有優(yōu)異的耐酸堿、抗老化性能，產(chǎn)品的使用壽命達(dá)30～50年。

優(yōu)選地，所述第二步中的單面疏水處理是采用疏水劑對土工布進(jìn)行單面整理。經(jīng)處理后的土工布兩面具有不同的親疏水性，即整理面為疏水，未整理面為親水，土工布兩面由此形成潤濕梯度差，獲得單向?qū)芰Α?/p>

更優(yōu)選地，所述第二步中的整理方法為涂層法、噴灑法、靜電噴霧法以及泡沫整理法中的一種或幾種；所述第二步中的疏水劑類型為超支化大分子類、碳?xì)渚酆衔镱悺⒂袡C(jī)硅類、含氟聚合物類以及納米顆粒類中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述第三步中的二維或三維土工網(wǎng)芯是以高密度聚乙烯為原料，添加炭黑作為抗老化劑，擠壓形成的具有交叉排列的筋條的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，交叉排列的筋條形成排水通道。其中三維土工網(wǎng)芯的通道高度可達(dá)5mm，具有高空隙率和較高的抗壓強(qiáng)度。