專利名稱：復(fù)合纖維路基薄氈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種瀝青公路建筑用材，尤其涉及置于路基乳膠瀝青層與瀝青 混凝土層之間的薄氈。
背景技術(shù)：
在公路建設(shè)中，越來越重視其使用年限和日常的維護(hù)管理。目前高等級公 路都摒棄了混凝土路面，采用瀝青混凝土路面，其使用效果要比水泥材料路面 好得多。但在實(shí)際使用過程中瀝青混凝土路面也存在一些缺陷，瀝青混凝土路 面的截面從上到下通常由路基、乳化瀝青層和瀝青混凝土層組成，乳化瀝青層 既起到防水層的作用，又起到粘接路基和瀝青混凝土的作用，而乳化瀝青層的 厚度較小，雖防水性能較好，在靜載荷條件下能較好地保護(hù)路基，以防浸水下 沉，從而引發(fā)整個路面蠕變或開裂。由于乳化瀝青層的抗拉強(qiáng)度較低，在交替 載荷的作用下，乳化瀝青層與路基之間在受壓點(diǎn)很容易產(chǎn)生分離，通過長期反 復(fù)受壓蠕變，乳化瀝青層會產(chǎn)生斷裂，失去防水功能，而瀝青混凝土的防滲透 性不好，每到下雨天，雨水會滲入到乳化瀝青層，然后浸漬路基，浸水后的路 基會產(chǎn)生下沉現(xiàn)象，使路基與瀝青混凝土之間產(chǎn)生間隙，導(dǎo)致瀝青混凝土蠕動 變形，最終導(dǎo)致瀝青混凝土路面斷裂。為了克服這些缺陷，人們在路基上的乳 化瀝青層與瀝青混凝土層之間增加土工格柵，以增強(qiáng)路面抗裂縫能力。這樣雖 然路面的抗裂縫能力得到了提高，但由于土工格柵的間隔孔較大，它與乳化瀝 青層和瀝青混凝土的結(jié)合力較低，在交替載荷的作用下，土工格柵與乳化瀝青 層和瀝青混凝土之間容易產(chǎn)生分離，同樣會破壞乳化瀝青層，路基防水性能沒有得到徹底改善，路基浸水后仍會下沉，人們都正在尋找新一代瀝青混凝土路
面鋪設(shè)材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合纖維路基薄氈。
本發(fā)明所述復(fù)合纖維路基薄氈，包含玻璃纖維短切絲、聚酯纖維短切絲和 有機(jī)粘結(jié)劑，它們的重量百分含量分別為玻璃纖維短切絲40%~60%;聚酯纖 維短切絲20%~40%;有機(jī)粘結(jié)劑18%~30%。
所述玻璃纖維短切絲為無堿，纖維直徑5 13um，短切長度為12 24mm; 所述聚酯纖維短切絲，纖維直徑5 13ym，長度12mm 18mm;所述有機(jī)粘結(jié) 劑是由丙烯酸乳液、熱固性樹脂、KH560偶聯(lián)劑和水調(diào)配成的混合物。
所述聚酯纖維為聚丙烯纖維。
所述有機(jī)粘結(jié)劑中丙烯酸乳液、熱固性樹脂、KH560偶聯(lián)劑和水之間的重 量比為8.6: 65.9: 0.4: 25.1。
所述復(fù)合纖維路基薄氈制備所用原料說明
① 所述玻璃纖維短切絲為無堿，纖維直徑5 13"m，短切長度為12~24mm， 含水率8 12%;市購產(chǎn)品，主要供應(yīng)商有江蘇省丹陽市振興玻纖有限公司、江
蘇巨石集團(tuán)有限公司等。
② 所述聚酯纖維短切絲的直徑5 13um，短切長度12 18mm，含水率、
8~12%;市購產(chǎn)品，供應(yīng)商:江蘇省射陽強(qiáng)力纖維制造有限公司。
③ 所述分散劑，其化學(xué)名為羥乙基纖維素，其物化性質(zhì)如下 外觀為白色固體粉末狀，含水率《5%，灰分《10%，市購產(chǎn)品，主要供應(yīng)
商為美國聯(lián)碳公司、湖北省祥泰纖維素有限公司。
④ 所述表面活性劑為季銨鹽型陽離子表面活性劑，外觀為白色液體，其物化性質(zhì)如下PH值為4;粘度(20°C)為200CP;固含量為25%;稀釋性可 用水按任意比例完全稀釋。市購產(chǎn)品，供應(yīng)商上海經(jīng)緯化工有限公司。 ⑤有機(jī)粘結(jié)劑所用原料的技術(shù)特征及供應(yīng)商介紹如下 丙烯酸乳液為淡黃色液體，PH值2.2 3.5，粘度(25°C) : 100~500CP，
固含量39~41%;市購產(chǎn)品，主要供應(yīng)商為BASF上海有限公司；
熱固性樹脂為淡黃色清亮液體，PH值8.0~9.0，粘度(25°C) : 31 52CP， 固含量48~58%;市購產(chǎn)品，主要供應(yīng)商有常州天馬集團(tuán)有限公司等；
KH560偶聯(lián)劑為硅垸偶聯(lián)劑，化學(xué)名稱y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅 烷，外觀為無色透明液體，純度不低于98%，市購產(chǎn)品，供應(yīng)商金壇市華東偶 聯(lián)劑廠。
本發(fā)明所述復(fù)合纖維路基薄氈的制備方法為常規(guī)濕法制氈法 它包括漿料配制、上漿成型、浸漬上膠、烘干巻取步驟
① 混絲配制將玻璃纖維短切絲和聚酯纖維短切絲按重量比為6: 4進(jìn)行混 和均勻后即得混合短纖維；
② 漿料配制將混合短纖維、水、表面活性劑和分散劑加入攪拌罐內(nèi)均勻 攪拌，其中混合短纖維與水的重量比為3~4: 1000,表面活性劑的加入量以確保 漿液中的含氣量達(dá)5% 10%，此時表面活性劑在漿料中的含量參考值為 90 100PPm;分散劑加入量以確保漿料粘度達(dá)10-12CP為好，參考量約為每1000 公斤水加30 40kg;
(D上漿成型將配制好的漿料用計量泵、網(wǎng)前箱送入濕氈成型機(jī)脫水得濕 氈，白水循環(huán)使用；
④浸漬上膠濕氈通過網(wǎng)帶送入浸漬機(jī)進(jìn)行上膠，所用膠液為有機(jī)粘結(jié)劑， 它為丙烯酸乳液、熱固性樹脂、KH560偶聯(lián)劑和水的混合物，其固含量為 41% 45%;浸膠后用真空抽吸箱吸除多余的膠液以控制上膠量，得浸膠氈；⑤烘干巻取對浸膠氈進(jìn)行烘干和巻取，得成品。 所得產(chǎn)品的性能
外觀白色，表面光滑平整，結(jié)構(gòu)細(xì)密，纖維分布均勻，質(zhì)量100~200g/m2 厚度為1.0-2.5mm;縱向拉伸強(qiáng)度》300N/5cm;橫向拉伸強(qiáng)度》200N/5cm。 由于所述復(fù)合纖維路基薄氈是由玻璃纖維短切絲、聚酯纖維短切絲和有機(jī) 粘結(jié)劑通過濕法工藝生產(chǎn)出來的，這樣的路基薄氈集成了玻璃纖維薄氈和聚酯 纖維薄氈的優(yōu)點(diǎn)，它既有足夠的強(qiáng)度，又有很好的柔韌性，厚度均勻，易于浸 漬，致密性高，不僅適用溫度范圍寬，而且膨脹系數(shù)低，穩(wěn)定性好，滲透瀝青 的能力很強(qiáng)，它通過吸收瀝青材料后形成的一個結(jié)構(gòu)層，具有防水耐熱和耐腐 的物理特性，且結(jié)合性很好，不易分離。將之放置在乳化瀝青層與瀝青混凝土 層之間增加了整個瀝青路面的抗壓強(qiáng)度和抗交變載荷的沖擊強(qiáng)度，提高了瀝青 路面的柔韌性，提高了乳化瀝青層的連接功能和防水功能，杜絕了雨水對路塞 的浸透，從根本上提高了瀝青混凝土路面的抗蠕變性。這種復(fù)合纖維路基薄氈 可經(jīng)受改性瀝青混合料的高溫施工，這種高溫穩(wěn)定性將給路面提供一個連續(xù)， 不變形的防水層，有效防止水分滲透，從而避免因水份滲透而導(dǎo)致的路面層與
基層的損壞，具有較好的防滲透性能防止和延緩反射裂縫，具有很低的延伸 率及瞬時抗拉強(qiáng)度，可有效清除路面結(jié)合處或裂縫處的應(yīng)力集中，降低裂縫在 路面中的擴(kuò)展和向上反射，延緩了反射裂縫的產(chǎn)生，延長道路使用壽命，極大 降低道路養(yǎng)護(hù)成本，同時這種復(fù)合氈本身還可以粉碎和再生使用。
其應(yīng)用范圍新建及道路拓寬改造工程；舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層; 瀝青路面面層裂縫的修補(bǔ)，舊瀝青道路維修；半剛性基層收縮裂縫的修補(bǔ)。
具體實(shí)施例方式
下面以生產(chǎn)規(guī)格為150g/i^復(fù)合纖維路基薄氈為例，說明發(fā)明具體生產(chǎn)方
法① 原料準(zhǔn)備采購直徑13 P m的無堿玻璃纖維短切絲；聚丙烯纖維短切絲; 羥乙基纖維素(分散劑，可循環(huán)使用)；表面活性劑(循環(huán)使用)；丙烯酸乳 液；熱固性樹脂；KH560偶聯(lián)劑。
② 漿料配制將玻璃纖維短切絲、聚酯纖維短切絲、分散劑、表面活性劑 和水放入不銹鋼貯罐中均勻攪拌得漿料，經(jīng)泵送入混凝土漿料池，漿料中的玻 璃纖維和聚酯纖維的含量為0.32% (重量百分比)；羥乙基纖維素(分散劑)的 加入量以確保漿料粘度達(dá)到10 12CP為好，參考加入量為每1000升水30 40Kg; 表面活性劑加入量以確保漿料含氣率在10%左右，其在漿料中含量濃度參考值 為100ppm左右，第一次配漿料約100m3。生產(chǎn)過程中漿料和產(chǎn)生的白水均可循 環(huán)使用，但必須不斷補(bǔ)充加入玻璃纖維短切絲、聚酯纖維短切絲及少量的羥乙 基纖維素和表面活性劑，以維持漿料中玻璃纖維短切絲、聚酯纖維短切絲、表 面活性劑的含量及漿料粘度。
③ 有機(jī)粘結(jié)劑配制在1號不銹鋼貯罐內(nèi)加入KH560偶聯(lián)劑和水，進(jìn)行攪 拌，得偶聯(lián)劑溶液，KH560偶聯(lián)劑和水的重量比為17: 100;在2號不銹鋼貯 罐先加水100升，丙烯酸乳液314kg和熱固性樹脂，三者之間的重量比為100: 314: 2422，最后將1號不銹鋼貯罐內(nèi)配好的KH560偶聯(lián)劑溶液泵入2號不銹 鋼貯罐內(nèi)，最后加751升，攪拌均勻即可。
④ 上漿成型將配制好的漿料通過網(wǎng)前箱泵送入連續(xù)運(yùn)行的成型網(wǎng)帶(聚 酯單層網(wǎng)，線徑0.5mm，密度9 12根/cm)，漿料在傾斜的網(wǎng)帶上均勻脫水， 漿料中的混合纖維均勻地分布在網(wǎng)帶上形成濕氈，分離出的白水再流入漿料池 中循環(huán)使用，濕氈由成型網(wǎng)連續(xù)送入浸膠系統(tǒng)的施膠網(wǎng)帶上，成型網(wǎng)帶速度 60m/min，攪拌罐液位控制在50%左右。
⑤ 浸漬上膠濕氈被入浸膠機(jī)，有機(jī)粘結(jié)劑膠液經(jīng)溢流裝置進(jìn)入施膠器中，將濕氈浸透膠液，經(jīng)抽吸箱抽吸掉多余膠液后，濕氈被送入干燥爐烘干，浸膠
機(jī)速度60m/min，施膠網(wǎng)為聚酯單層網(wǎng)，線徑0.5mm，密度8根/cm。
⑥烘干巻取采用熱風(fēng)穿透對流烘干方法進(jìn)行烘干，干燥爐溫度100°C~250 °C，薄氈成品出干燥爐后自動巻取進(jìn)行收巻。
不同規(guī)格的復(fù)合纖維路基薄氈只是其中玻璃纖維短切絲、聚酯纖維短切絲、 有機(jī)粘結(jié)劑的含量及規(guī)格不同，其生產(chǎn)方法與上例相同。
權(quán)利要求
1、一種復(fù)合纖維路基薄氈，其特征是它包含玻璃纖維短切絲、聚酯纖維短切絲和有機(jī)粘結(jié)劑，它們的重量百分含量分別為玻璃纖維短切絲40％～60％；聚酯纖維短切絲20％～40％；有機(jī)粘結(jié)劑18％～30％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合纖維路基薄氈，其特征是所述玻璃纖維短切 絲為無堿，纖維直徑5 13um，短切長度為12 24mm;所述聚酯纖維短切絲， 纖維直徑5 13um，長度12mm 18mm;所述有機(jī)粘結(jié)劑是由丙烯酸乳液、熱 固性樹脂、KH560偶聯(lián)劑和水調(diào)配成的混合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述復(fù)合纖維路基薄氈，其特征是所述聚酯纖維為聚 丙烯纖維。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述復(fù)合纖維路基薄氈，其特征是所述有機(jī)粘結(jié)劑中 丙烯酸乳液、熱固性樹脂、KH560偶聯(lián)劑和水之間的重量比為8.6: 65.9: 0.4: 25.1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合纖維路基薄氈，它包含玻璃纖維短切絲、聚酯纖維短切絲和有機(jī)粘結(jié)劑，它們的重量百分含量分別為玻璃纖維短切40％～60％；聚酯纖維短切絲20％～40％；有機(jī)粘結(jié)劑18％～30％。由于它是由玻璃纖維短切絲、聚酯纖維短切絲和有機(jī)粘結(jié)劑通過濕法工藝生產(chǎn)出來的，這樣的路基薄氈集成了玻璃纖維薄氈和聚酯纖維薄氈的優(yōu)點(diǎn)，它既有足夠的強(qiáng)度，又有很好的柔韌性，厚度均勻，易于浸漬，致密性高，不僅適用溫度范圍寬，而且膨脹系數(shù)低，穩(wěn)定性好，滲透瀝青的能力很強(qiáng)，它通過吸收瀝青材料后形成的一個結(jié)構(gòu)層，具有防水耐熱和耐腐的物理特性，且結(jié)合性很好，不易分離。適用于新建及舊水泥混凝土路面瀝青路面改造；瀝青路面裂縫的修補(bǔ)維修。
文檔編號E01C3/00GK101545235SQ200910116620
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月18日
發(fā)明者樊福定, 湯新華 申請人:樊福定