[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度抗老化經(jīng)編復(fù)合土工布及其防老化層的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710598367.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN107215049A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍嘯云;朱知輝;張琰;陳龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇遠(yuǎn)大新紡織聯(lián)合發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): B32B27/02
• 分類號(hào): B32B27/02;B32B27/08;B32B27/12;B32B27/30;B32B27/32;B32B33/00;B32B27/04;E02D3/00;B32B38/08
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙)32231
• 代理人: 高姍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建材領(lǐng)域，涉及一種復(fù)合土工布，具體而言涉及一種高強(qiáng)度抗老化經(jīng)編復(fù)合土工布及防老化層的制備方法。

背景技術(shù)

土工布，又稱土工織物，它是由合成纖維通過(guò)針刺或者編織而成的透水性土工合成材料，成品為布狀。

土工布具有優(yōu)秀的過(guò)濾、排水、隔離、加筋、防滲、防護(hù)作用，具有重量輕、抗拉強(qiáng)度高、滲透性好、耐高溫、抗冷凍、耐老化、耐腐蝕。土工布分為有紡?fù)凉げ己蜔o(wú)紡?fù)凉げ肌Ｄ壳埃凉げ贾饕獞?yīng)用于水利、港口、航道、鐵路、公路等泥沙直徑小受力大的工程，其起到的主要作用包括1：隔離作用，對(duì)不同物理性質(zhì)的建筑材料進(jìn)行隔離，使材料不混雜，保持材料的整體性；2：過(guò)濾作用，當(dāng)水由細(xì)料土層流入粗料土層時(shí)，利用土工布的透水性，讓水通過(guò)而攔截住土顆粒、細(xì)沙等物料；3：穩(wěn)定作用，增強(qiáng)土體抗拉抗變形能力，增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性?，F(xiàn)有的經(jīng)編復(fù)合土工布相比傳統(tǒng)短纖或長(zhǎng)絲土工布性能更為優(yōu)良。

但是其結(jié)構(gòu)及材料均較為單一，使用壽命短，仍舊很難滿足工程設(shè)計(jì)的要求。主要是由于以下原因：(1)其僅由下層無(wú)紡布層和上層經(jīng)編層組成，上下層之間采用滌綸線連接。下層無(wú)紡布一般采用聚酯或者聚丙烯短纖維針刺無(wú)紡布，克重為120g/m²，強(qiáng)力低，耐穿刺能力差，很容易被土體中的尖銳物體刺破。上層經(jīng)編層采用聚酯、玻纖或者抗老化聚丙烯束絲，束絲中每根單絲很細(xì)，直徑約為十幾到幾十個(gè)微米不等，每根單絲之間的強(qiáng)力不勻較大，在施工及應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)單絲磨損斷裂的現(xiàn)象，從而引起經(jīng)編土工布各項(xiàng)力學(xué)性能的下降；(2)現(xiàn)有的經(jīng)編土工布缺少防老化層，而所使用的常規(guī)材料中，聚酯纖維耐酸不耐堿、聚丙烯纖維(包括抗老化聚丙烯纖維)耐紫外光老化較差，酸堿廢液、金屬離子、紫外光等因素的存在會(huì)加速經(jīng)編土工布的老化，從而影響工程的安全穩(wěn)定性。因此，現(xiàn)有的經(jīng)編土工布耐老化性能較差，影響其使用年限。

因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需提供一種高強(qiáng)抗老化經(jīng)編復(fù)合土工布，提高其防穿刺和耐磨損能力，增強(qiáng)耐老化性能，仍然是一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的經(jīng)編復(fù)合土工布易被刺破，易磨損，易老化的問題，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度抗老化經(jīng)編復(fù)合土工布。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種高強(qiáng)度抗老化經(jīng)編復(fù)合土工布，所述復(fù)合土工布包括上層的編織土工布層與下層的無(wú)紡布層，所述編織土工布層與所述無(wú)紡布層通過(guò)滌綸連接線連接，所述無(wú)紡布層是由短纖維組成，所述編織土工布層是由單絲纖維組成，每根所述短纖維和每根所述單絲纖維的表面包覆有防老化層。

具體地，所述防老化層為聚合物基納米雜化膜。

具體地，所述聚合物基納米雜化膜采用的原料為納米二氧化硅與氟碳丙烯酸酯。

具體地，所述納米二氧化硅的比表面積為200±25m²/g，平均粒徑為12nm。納米二氧化硅是由氯硅烷在氫氧焰中水解制得，它的粒徑大小和紫外光的波長(zhǎng)大小相同，可以有效地吸收和反射紫外光，減緩復(fù)合土工布的老化，延長(zhǎng)復(fù)合土工布的使用年限。

具體地，所述氟碳丙烯酸酯是指氟碳丙烯酸酯乳液，所述氟碳丙烯酸酯乳液的性質(zhì)如下：含固量為42±1％，Ph值為7.5～8.5，含氟量為9％，平均粒徑約為0.1μm，所述氟碳丙烯酸酯乳液是陰離子型的，最低成膜溫度為28℃。由于氟碳丙烯酸酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)中存在大量的C-F鍵，而C-F鍵是已知有機(jī)化學(xué)中鍵能最大的化學(xué)鍵之一，具有極佳的穩(wěn)定性，能夠耐各種酸堿液體，大大提高復(fù)合土工布的抗老化能力。

具體地，所述單絲纖維為聚丙烯單絲纖維，相鄰聚丙烯單絲纖維之間的間距為1.3～2.5cm，所述聚丙烯單絲纖維的直徑為0.1～0.5mm，斷裂強(qiáng)度≥8cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為13％。由于編織土工布層所采用的原料為聚丙烯抗老化大直徑單絲，具有抗老化，更加耐磨，相鄰經(jīng)絲與緯絲之間的間距為1.3～2.5cm，強(qiáng)力分布更加均勻，韌性好，在生產(chǎn)、施工以及工程應(yīng)用環(huán)境中不易磨損，能夠保持原有的力學(xué)性能。

具體地，所述短纖維包括是聚乙烯醇短纖維與聚丙烯短纖維，所述聚乙烯醇短纖維與所述聚丙烯短纖維經(jīng)開松、混合、梳理、鋪網(wǎng)后，通過(guò)針刺形成所述無(wú)紡布層。

具體地，所述聚乙烯醇短纖維的細(xì)度為2D，斷裂強(qiáng)度≥13.5cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率≤6％，模量≥260cN/dtex。聚乙烯醇短纖維的各項(xiàng)力學(xué)性能遠(yuǎn)高于常用的聚丙烯或者聚酯纖維，在無(wú)紡布中增強(qiáng)復(fù)合土工布的耐老化性能，可以提高垃圾填埋場(chǎng)、礦山、水庫(kù)、交通等工程的穩(wěn)定性和安全性。