專利名稱：一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵及其制備方法
一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于水土保持領(lǐng)域，特別涉及一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著高速公路和高速鐵路的快速發(fā)展，山坡、路坡的護(hù)土及植被的保護(hù)越來(lái)越重要。各種礦藏的開(kāi)采，如果不及時(shí)的防護(hù)，會(huì)造成山體滑坡、泥石流等很多災(zāi)害，給國(guó)家和人民造成很大的損失。
山坡、路坡的土質(zhì)，在雨水的浸泡后會(huì)變得質(zhì)地松軟。坡面上被雨水浸泡后變松軟的泥土，在下滑力和雨水沖刷力的作用下，極容易下滑，形成滑坡。嚴(yán)重的滑坡會(huì)導(dǎo)致道路的中斷和道路的破壞。格柵作為一種新型的土工材料，品種很多，應(yīng)用范圍很廣。在高速鐵路，高速公路的修建過(guò)程中，用于地基的加固，起到軟鋼筋的作用，防止路基的塌陷，保護(hù)路基。以往類似的三維格柵的產(chǎn)品，大致分兩種。一種叫塑料格室，以塑料為原材料，通過(guò)塑料擠出機(jī)，將塑料拉擠成條帶狀，然后將條帶狀的塑料帶裁成長(zhǎng)度約為1-2米長(zhǎng)，用塑料焊接機(jī)焊接成一個(gè)個(gè)的網(wǎng)孔，形成格室。在斜坡上，將格室里面裝滿土，起到護(hù)坡和種植植被的作用。另一種是塑料纖維三維網(wǎng)，同樣是利以塑料為原材料，通過(guò)塑料擠出機(jī)，將塑料擠出成纖維狀，塑料纖維進(jìn)行無(wú)規(guī)則的平鋪成纖維網(wǎng)狀，然后將纖維網(wǎng)狀的塑料網(wǎng)送入模具，磨具將塑料纖維網(wǎng)加熱，擠壓形成有規(guī)則的凹凸不平的三維網(wǎng)狀，形成三維塑料網(wǎng)，在護(hù)坡中起到固土的作用。
用塑料條帶生產(chǎn)塑料格室已應(yīng)用多年。其缺點(diǎn):一是生產(chǎn)制造繁瑣，效率低。首先要把塑料通過(guò)塑料擠出機(jī)變成塑料條帶，然后再將塑料條帶按要求一片片焊接起來(lái)，焊接全部采用手工，所以生產(chǎn)效率低；二是不便于施工。焊接好的成品格室是一塊塊的小單元，每塊面積僅有幾個(gè)平方米，在大的護(hù)坡施工中，要一塊塊對(duì)接，對(duì)接過(guò)程中不但施工麻煩，而且對(duì)接處的強(qiáng)力會(huì)受到很大的影響，從而影響整個(gè)護(hù)坡坡體的強(qiáng)力；三是塑料本身(一般采用聚丙烯或聚乙烯)時(shí)間長(zhǎng)了，其強(qiáng)力會(huì)有明顯下降，從而導(dǎo)致整個(gè)護(hù)坡坡體的強(qiáng)力下降；四是塑料格室是塑料帶焊接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，塑料帶的寬度，就是格室的高度。在其平面內(nèi)，沒(méi)有垂直排列的紗線起增強(qiáng)作用，在施工鋪設(shè)過(guò)程中，其長(zhǎng)、寬度穩(wěn)定性差，不好把握，大面積鋪設(shè)，施工難度大；五是生產(chǎn)成本高。
就是目前的三維塑料網(wǎng)，也是以塑料為原料(聚丙烯或聚乙烯)，通過(guò)塑料擠出機(jī)擠出的塑料細(xì)絲，經(jīng)過(guò)連續(xù)無(wú)規(guī)則平鋪，最后經(jīng)過(guò)模具，熱軋出凹凸不平的坑狀，加工難度相對(duì)簡(jiǎn)單，但因其結(jié)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)狀，在承受外部拉力時(shí)，很容易發(fā)生變形，在外部拉力較大時(shí)，極容易斷裂，對(duì)固土護(hù)坡不能提供促夠的強(qiáng)力，容易造成坡面不牢。另外，三維塑料網(wǎng)也是用聚丙烯或聚乙烯為原材料，其耐老化程度差，時(shí)間長(zhǎng)久，強(qiáng)力會(huì)明顯下降，使護(hù)坡坡體的強(qiáng)力下降。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問(wèn)題提出一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵及其制備方法，格柵由無(wú)堿玻纖紗和高強(qiáng)聚酯長(zhǎng)絲組合并形成。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是: 一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，是由聚酯纖維紗和玻璃纖維紗編織組成的多方格格柵，所述格柵的橫向柵是由玻璃纖維紗和聚酯纖維紗排列組成，所述格柵的縱向柵是玻璃纖維紗，方格的橫向柵和縱向柵的交叉結(jié)點(diǎn)用聚酯絲捆綁固定；其中，所述格柵在加熱處理后，所述方格橫向柵的玻璃纖維紗從兩側(cè)捆綁點(diǎn)向上彎曲凸起形成格柵的三維狀態(tài)，所述格柵的表面有防水粘結(jié)劑乳液形成的固化層。
進(jìn)一步，所述縱向柵的玻璃纖維紗至少是一股800_2400tex無(wú)堿玻璃纖維紗，所述橫向柵至少是一股300-500teX聚酯纖維紗和至少是一股800-2400teX無(wú)堿玻璃纖維紗排列組成，所述方格橫向柵的玻璃纖維紗從兩側(cè)捆綁點(diǎn)向上彎曲凸起的高度是2厘米至4厘米。
進(jìn)一步，所述格柵的橫向柵是由一股300-500tex玻璃纖維紗在上和一股800-2400tex聚酯纖維紗在下排列組成。
進(jìn)一步，所述格柵的橫向柵是由一股300-500tex玻璃纖維紗在中間和兩股800-2400tex聚酯纖維紗在兩側(cè)排列組成。
進(jìn)一步，所述防水粘結(jié)劑乳液是PVC或PE或PU粘結(jié)劑乳液中的一種。
進(jìn)一步，所述方格是橫向柵和縱向柵分別是5-10厘米的方格。
一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵制備方法，所述方法包括編織機(jī)將聚酯纖維紗和玻璃纖維紗編織組成多方格的格柵，所述格柵的橫向柵是由玻璃纖維紗和聚酯纖維紗排列組成，所述格柵的縱向柵是玻璃纖維紗，其中，方格的橫向柵和縱向柵的交結(jié)點(diǎn)用聚酯絲捆綁固定；將編制好的格柵進(jìn)行防水粘結(jié)劑乳液涂覆，將涂覆有防水粘結(jié)劑乳液的格柵送入立式烘箱內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱烘干，當(dāng)格柵的聚酯纖維紗受熱收縮70%至75%時(shí)，將格柵送入水平烘箱進(jìn)行定型熱縮處理；從水平烘箱出來(lái)的格柵進(jìn)入收卷機(jī)，其中，格柵方格橫向柵的玻璃纖維紗從兩側(cè)捆綁點(diǎn)向上彎曲凸起形成格柵的三維狀態(tài)。
進(jìn)一步，所述縱向柵的玻璃纖維紗至少是一股800_2400tex無(wú)堿玻璃纖維紗，所述橫向柵由一股300_500tex聚酯纖維紗在下和一股800_2400tex無(wú)堿玻璃纖維紗在上排列組成，或者所述格柵的橫向柵是由一股300-500tex玻璃纖維紗在中間和兩股800-2400tex聚酯纖維紗在兩側(cè)排列組成。
進(jìn)一步，所述立式烘箱內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱烘干的溫度是115°C至125°C，預(yù)熱烘干的時(shí)間是9至11分鐘。
進(jìn)一步，所述水平烘箱進(jìn)行定型熱縮處理的溫度是165°C至175°C，定型熱縮處理的時(shí)間是5至7分鐘。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)制造簡(jiǎn)單，效率高，在施工鋪設(shè)過(guò)程中，格柵的長(zhǎng)、寬度穩(wěn)定性好，大面積鋪設(shè)的施工難度?。唤?jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵使用在坡體表面上，固坡效果好；格柵長(zhǎng)期受到雨水的侵蝕，浸泡在水中，格柵仍可以保證有足夠的強(qiáng)力，因此，長(zhǎng)期使用的耐老化程度高，時(shí)間長(zhǎng)久的強(qiáng)力和使護(hù)坡強(qiáng)力下降小。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作一詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明格柵結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明格柵制備流程示意圖； 圖3為水平烘箱工作狀態(tài)示意圖。具體實(shí)施方式

實(shí)施例1: 一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，參見(jiàn)圖1，所述三維護(hù)坡固土格柵是由聚酯纖維紗和玻璃纖維紗編織組成的多方格格柵1，所述格柵的橫向柵是由玻璃纖維紗1-1和聚酯纖維紗1-2排列組成，所述格柵的縱向柵1-3是玻璃纖維紗，方格的橫向柵和縱向柵的交叉結(jié)點(diǎn)1-4用聚酯絲捆綁固定；其中，所述格柵在加熱處理后，所述方格橫向柵的玻璃纖維紗從兩側(cè)捆綁點(diǎn)向上彎曲凸起形成格柵的三維狀態(tài)，所述格柵的表面有防水粘結(jié)劑乳液形成的固化層；實(shí)施例中的橫向是指格柵鋪設(shè)在坡道時(shí)與坡道橫向同軸的方向。
實(shí)施例中，所述縱向柵的玻璃纖維紗至少是一股800_2400tex無(wú)堿玻璃纖維紗，所述橫向柵至少是一股300-500tex聚酯纖維紗和至少是一股800_2400tex無(wú)堿玻璃纖維紗排列組成，所述方格橫向柵的玻璃纖維紗從兩側(cè)捆綁點(diǎn)向上彎曲凸起的高度是2厘米至4厘米。
實(shí)施例中，所述格柵的橫向柵是由一股300-500tex玻璃纖維紗在上和一股800-2400tex聚酯纖維紗在下排列組成。
實(shí)施例中，除了上述排列組合外，所述格柵的橫向柵是由一股300-500tex玻璃纖維紗在中間和兩股800-2400tex聚酯纖維紗在兩側(cè)排列組成。
實(shí)施例中，所述防水粘結(jié)劑乳液是PVC或PE或PU粘結(jié)劑乳液中的一種。
實(shí)施例中，所述方格是橫向柵和縱向柵分別是5-10厘米的方格(是根據(jù)實(shí)際的需要確定，其中方格是橫向柵是10厘米、縱向柵是5厘米的方格是最常使用，也是效果最佳的方案)。
實(shí)施例中，所述聚酯絲是250D聚酯絲。
以下是本實(shí)施例特點(diǎn)的具體描述: 經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格刪，是以高強(qiáng)度的高分子聚酯纖維和高強(qiáng)度的無(wú)機(jī)物玻璃纖維為原料，按照施工方對(duì)格柵強(qiáng)力大小、網(wǎng)孔大小及三維凸起的高度、三維凸起的密度等設(shè)計(jì)要求，將聚酯纖維與玻璃纖維有規(guī)律的交錯(cuò)排列(縱向?yàn)椴ＡЮw維，橫向?yàn)榫埘ダw維和玻璃纖維兩種按要求排列)，通過(guò)高速經(jīng)編機(jī)，用250D滌綸長(zhǎng)絲，將排列好的高強(qiáng)聚酯纖維紗和高強(qiáng)玻璃纖維紗逐根捆綁，形成一個(gè)整體。外部涂覆特殊的防腐、防水材料，經(jīng)過(guò)高溫?zé)岫ㄐ?，橫向高強(qiáng)聚酯纖維在高溫的作用下，逐漸按要求收縮，使橫向玻璃纖維形成有規(guī)則的凸起，形成三維立體狀格柵。根據(jù)客戶施工要求，可做成寬度4米，長(zhǎng)度150米以下的各種尺寸，方便施工。熱縮后的橫向高強(qiáng)聚酯纖維和縱向高強(qiáng)玻璃纖維，形成三維平面內(nèi)縱向、橫向垂直交錯(cuò)的基布，基布保證了三維格柵縱、橫強(qiáng)力，從而保證了施工后坡體的強(qiáng)力，聚酯玻纖三維固土格柵，與原來(lái)類似功能的塑料格室及三維塑料網(wǎng)相比較，原材料和加工工藝完全不同，具有生產(chǎn)效率高、成卷面積大、便于施工、強(qiáng)度尺寸穩(wěn)定性高、耐腐蝕，耐老化等，都有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。
經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，主要用于護(hù)坡，同時(shí)起到固土、固沙的作用。其最大的優(yōu)勢(shì)在于山坡、沙坡、路坡、湖坡等斜坡的固土及護(hù)坡。這就要求格柵:第一、必須具有足夠的強(qiáng)力和尺寸穩(wěn)定性，以保證坡體的穩(wěn)定性；第二、格柵必須具有足夠大的展開(kāi)面積，方便施工；第三、格柵必須具有良好的三維效果，使格柵與坡體嚙合在一起，鉗制雨水天氣時(shí)，雨水對(duì)坡體泥土的沖刷，起到護(hù)坡固土的作用；第四、格柵必須耐腐蝕、耐老化，長(zhǎng)期受水侵蝕無(wú)變化，必須防水。對(duì)格柵的這些要求，第一、在原材料選擇上，縱向選擇高強(qiáng)無(wú)堿玻纖紗(800-2400tex)，橫向選擇高強(qiáng)聚酯長(zhǎng)絲(300-500tex)和高強(qiáng)無(wú)堿玻纖紗(800-2400teX)兩種。兩種紗線按工藝設(shè)計(jì)要求進(jìn)行排列。(紗線的粗細(xì)及排列方式，Tex-表示紗線粗細(xì)；1千米長(zhǎng)的紗線重I克就是ltex)。格柵在護(hù)坡使用時(shí)，其縱向會(huì)比橫向承受更大的拉力?？v向選用高強(qiáng)玻纖紗，一是能保證縱向格柵的足夠強(qiáng)力，二是能保證縱向格柵尺寸穩(wěn)定性，因?yàn)椴＠w彈性變化很小。橫向采用高強(qiáng)聚酯紗，一是因?yàn)榫埘ダw維輸高分子纖維，其強(qiáng)力、耐水、耐日光曬等老化現(xiàn)象要比聚乙烯、聚丙烯纖維好得多。二是利用化學(xué)纖維具有熱收縮的特性，在高溫時(shí)，聚酯纖維在受控制的范圍內(nèi)收縮，將橫向排列的玻璃纖維(玻纖受熱不收縮)變得松弛，形成凸起，形成三維結(jié)構(gòu)。上述格柵具備的三大優(yōu)勢(shì)。首先是格柵承受強(qiáng)力的要求。三維固土格柵的強(qiáng)力，主要是來(lái)自于平面內(nèi)垂直排列的紗線，縱向?yàn)椴＠w紗，橫向?yàn)榫埘ゼ?。?qiáng)力的大小一是靠紗線本身的粗細(xì)即tex數(shù)(同一種紗線tex數(shù)越大，表示紗線越粗，其斷裂強(qiáng)度越高)，二是靠紗線排列的密度。紗線的粗細(xì)和排列密度會(huì)影響三維凸起的高度(格柵的厚度)和三維凸起的密度。因此，通過(guò)調(diào)整紗線的粗細(xì)和紗線的密度，二者兼顧，來(lái)保證格柵的強(qiáng)力、三維凸起的高度、三維凸起的紗線密度(三維紗線凸起的密度會(huì)影響固土的牢固程度，一般泥土顆粒越細(xì)，三維凸起的密度會(huì)越大，視坡體的泥沙地質(zhì)情況而定)。三是通過(guò)經(jīng)編機(jī)，要將所有的縱向、橫向紗線(包括三維平面內(nèi)起承受拉力的縱向基布紗線和橫向基部紗線，以及三維凸起部分的固土紗線)的交結(jié)點(diǎn)，用高強(qiáng)聚酯細(xì)絲250D(D-表示纖維細(xì)度。9000米長(zhǎng)重幾克就是幾D)，逐一捆綁結(jié)實(shí)成為一個(gè)整體，形成按工藝設(shè)計(jì)要求寬度和長(zhǎng)度的卷裝聚酯玻纖三維格柵護(hù)坡固土坯布。
格柵三維凸起，也就是三維的高度，如果太小，格柵和沙土的嵌入量不夠，與沙土不能有很好的嚙合，就起不到固土的作用。如果三維高度過(guò)大，一是生產(chǎn)加工成本高，二是卷長(zhǎng)會(huì)變小，不便于施工和長(zhǎng)途運(yùn)輸，對(duì)固土的效果并沒(méi)有很大的變化。因此，經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵的三維高度，也就是格柵的厚度，一般選擇在4公分以下。三維格柵三維高度、三維密度及與基布成為有機(jī)的一體，并且具有可控制性。
經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，使用在坡體表面上，格柵表面覆蓋一層土，以便于種植植被。所以，格柵要長(zhǎng)期受到雨水的侵蝕，浸泡在水中。為了能使格柵在長(zhǎng)久內(nèi)保證有足夠的強(qiáng)力，除選擇強(qiáng)力高，耐腐蝕耐老化的原材料外，還必須對(duì)格柵進(jìn)行防水處理，利用PVC或PE、I3U等防水乳液涂覆在格柵表面，在格柵高溫受熱收縮的過(guò)程中，將涂覆物固化，包裹紗線表面，達(dá)到格柵防水的效果。
實(shí)施例2: 一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵制備方法，參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，所述方法是:首先通過(guò)編織機(jī)將聚酯纖維紗和玻璃纖維紗編織組成多方格的格柵，所述格柵的橫向柵是由玻璃纖維紗和聚酯纖維紗排列組成，所述格柵的縱向柵是玻璃纖維紗，其中，方格的橫向柵和縱向柵的交結(jié)點(diǎn)用聚酯絲捆綁固定；將編制好的格柵卷成筒狀送入后處理，將筒狀格柵卷2展開(kāi)，首先送入防水粘結(jié)劑乳液槽3進(jìn)行防水粘結(jié)劑乳液涂覆，將涂覆有防水粘結(jié)劑乳液的格柵送入立式烘箱4內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱烘干，當(dāng)格柵的聚酯纖維紗受熱收縮70%至75%時(shí)，將格柵送入水平烘箱5進(jìn)行定型熱縮處理；從水平烘箱出來(lái)的格柵進(jìn)入收卷機(jī)6，其中，格柵方格橫向柵的玻璃纖維紗從兩側(cè)捆綁點(diǎn)向上彎曲凸起形成格柵的三維狀態(tài)。
實(shí)施例中，所述縱向柵的玻璃纖維紗至少是一股800_2400tex無(wú)堿玻璃纖維紗，所述橫向柵由一股300_500tex聚酯纖維紗在下和一股800_2400tex無(wú)堿玻璃纖維紗在上排列組成，或者所述格柵的橫向柵是由一股300-500tex玻璃纖維紗在中間和兩股800-2400tex聚酯纖維紗在兩側(cè)排列組成。
實(shí)施例中，所述立式烘箱內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱烘干的溫度是115°C至125°C (攝氏度)，最佳溫度時(shí)120°C ;預(yù)熱烘干的時(shí)間是9至11分鐘，最佳時(shí)間是10分鐘。
實(shí)施例中，所述水平烘箱進(jìn)行定型熱縮處理的溫度是165°C至175°C (攝氏度)，最佳溫度是170°C ;定型熱縮處理的時(shí)間是5至7分鐘，最佳時(shí)間是6分鐘。
本實(shí)施例通過(guò)經(jīng)編機(jī)，要將所有的格柵縱向、橫向紗線(包括三維平面內(nèi)起承受拉力的縱向基布紗線和橫向基部紗線，以及三維凸起部分的固土紗線)的交結(jié)點(diǎn)，用高強(qiáng)聚酯細(xì)絲250D (D-表示纖維細(xì)度。9000米長(zhǎng)重幾克就是幾D)，逐一捆綁結(jié)實(shí)成為一個(gè)整體，形成按工藝設(shè)計(jì)要求寬度和長(zhǎng)度的卷裝聚酯玻纖三維格柵護(hù)坡固土坯布。然后將三維卷狀格柵坯布進(jìn)行后處理加工。首先，將坯布經(jīng)過(guò)防水粘結(jié)劑乳液浸泡槽進(jìn)行防水、防腐、捆綁結(jié)點(diǎn)粘結(jié)增強(qiáng)涂覆。涂覆完的坯布進(jìn)入立式烘箱內(nèi)進(jìn)行烘干，將涂覆的防腐、防水、粘結(jié)劑乳液中的水分去掉，并使之逐步固化，覆貼在格柵表面，通過(guò)粘結(jié)劑的作用，形成一層致密的防腐、防水保護(hù)層。格柵坯布的水分蒸發(fā)掉以后，格柵坯布在立式烘箱內(nèi)進(jìn)行熱預(yù)縮。熱預(yù)縮后的三維格柵坯布從立式烘箱出來(lái)進(jìn)入水平烘箱，進(jìn)行最終熱縮處理。水平烘箱兩側(cè)分別安裝帶有夾具的履帶7，履帶水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)夾具7-1水平往復(fù)在水平烘箱運(yùn)動(dòng)。兩側(cè)夾具間的距離即為三維格柵成品要求的寬度。預(yù)熱縮后的坯布進(jìn)入水平烘箱內(nèi)，烘箱內(nèi)兩側(cè)連續(xù)運(yùn)動(dòng)的夾具，將預(yù)熱縮后的坯布夾持，格柵隨夾具履帶一起在烘箱內(nèi)水平運(yùn)動(dòng)。烘箱內(nèi)的溫度，將預(yù)熱縮后的坯布進(jìn)一步熱縮，在烘箱內(nèi)兩側(cè)夾具中間張緊，從而保證了熱收縮的一致性和均勻性，也就形成了三維格柵凸起的高度。根據(jù)施工方對(duì)三維格柵凸起的高度的要求，格柵坯布的寬度與客戶要求成品的寬度之差，就是總的熱縮量。格柵坯布在經(jīng)編設(shè)備加工過(guò)程中，縱橫所有紗線的節(jié)點(diǎn)都是用聚酯細(xì)絲線(250D)捆綁在一起的，熱縮過(guò)程中，只有橫向聚酯纖維紗有熱縮的功能?？v向紗為高強(qiáng)玻纖紗，沒(méi)有熱縮功能。在縱向玻纖紗張力和橫向被熱縮紗線(聚酯紗)熱縮力作用下，橫向玻纖紗凸起，便在縱向的玻纖紗間距中形成均勻的三維凸起結(jié)構(gòu)。格柵坯布與成品之差總的熱縮量會(huì)被均勻分布在兩組縱向玻纖紗間距內(nèi)，形成凸起。從而保證了三維格柵三維凸起高度的一致和成品的幅寬要求。
實(shí)施例按照工藝設(shè)計(jì)要求，從原材料的選擇，到經(jīng)編機(jī)的制造是第一步，完成三維格柵坯布的加工。坯布的加工在保證三維格柵強(qiáng)力及三維凸起紗密度的基礎(chǔ)上，必須要準(zhǔn)確計(jì)算熱縮的預(yù)留量，以保證三維凸起紗線的高度在控制的范圍之內(nèi)。格柵坯布進(jìn)行涂覆、烘干、預(yù)熱縮、可控制熱縮到成品為第二步。通過(guò)第一和第二兩步工作，完成整個(gè)經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵成品的制造。
經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，在制造過(guò)程中，采用特殊的原料和特殊的加工工藝一次性完成。基布在護(hù)坡中起對(duì)坡體的加強(qiáng)作用；三維凸起，在坡體中起固土作用。尤其在大型(面積大、坡度大)的坡體中發(fā)揮的作用會(huì)更大。而以往的塑料格室和三維塑料網(wǎng)都沒(méi)有起加強(qiáng)作用的基布，即便是在特殊情況下需要對(duì)坡體加強(qiáng)，也只能先鋪設(shè)一層普通格柵，再鋪設(shè)三維塑料網(wǎng)或塑料格室。一是造成施工難度大、施工效率低；二是固土網(wǎng)和鋪設(shè)的加強(qiáng)格柵不是從結(jié)構(gòu)上結(jié)合的一個(gè)整體，對(duì)護(hù)坡和固土的作用就不能充分的發(fā)揮。
經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，在結(jié)構(gòu)上，縱向采用每股為800_2400tex的高強(qiáng)玻纖紗，I到3股紗并列，并列的紗與紗之間間距為5到10公分形成網(wǎng)格的三維格柵的平面縱向基布結(jié)構(gòu)，承擔(dān)支持坡面拉力的作用。橫向柵除了玻璃纖維紗在上、聚酯纖維紗在下排列外，還可以采用橫向方向?yàn)?00-1200tex的玻纖紗一股和300_500tex的聚酯紗2股并列排列，其中，聚酯紗在玻纖紗的兩側(cè)。通過(guò)經(jīng)編機(jī)，將縱向、橫向所有交結(jié)點(diǎn)，利用150D至250D的高強(qiáng)滌綸紗捆綁牢固。形成三維格柵的坯布。聚酯纖維紗構(gòu)成三維內(nèi)平面內(nèi)橫向基布結(jié)構(gòu)，承擔(dān)三維格柵的橫向拉力。橫向玻纖紗在后處理的熱縮過(guò)程中，形成三維凸起結(jié)構(gòu)。所以，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和坯布的實(shí)際制造過(guò)程中，將三維格柵的基布和三維格柵的凸起，已有機(jī)的結(jié)合成了一個(gè)整體，這是第一步工作。
第二步，將大卷裝三維格坯布置于退卷裝置上，在收卷牽引力的作用下(牽引速度一般在4-6米/分鐘)，坯布經(jīng)涂覆槽，立式烘箱、水平烘箱后，按定長(zhǎng)(施工方指定)成卷。大卷裝三維格柵坯布，在涂覆槽內(nèi)經(jīng)涂膠后，表面被涂上耐水粘結(jié)劑乳液，進(jìn)入立式烘箱(立式烘箱高度26米，烘箱內(nèi)溫度控制在120°C左右)，表面涂覆的耐水及粘結(jié)劑乳液在熱風(fēng)的作用下被逐步烘干、固化形成有較大粘著力的防水膜。坯布在立式烘箱內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一般控制在10分鐘左右，進(jìn)入烘箱后的前5分鐘，是為了蒸發(fā)掉坯布中的全部水分，出烘箱前的5分鐘，對(duì)坯布進(jìn)行預(yù)熱縮(預(yù)熱縮量占整個(gè)熱收縮量的70%左右)。經(jīng)烘干、預(yù)熱縮的三維格柵坯布，出立式烘箱后，被水平烘箱進(jìn)口兩邊的夾具夾持(水平烘箱兩側(cè)之間夾具的距離，就是被控制的熱縮后定型的寬度，也就是最后成品的寬度)，在夾持履帶的和收卷張力的牽引下進(jìn)入水平烘箱。水平烘箱的溫度在170°左右，長(zhǎng)度15米。水平烘箱內(nèi)的溫度比立式烘箱內(nèi)的溫度高50° C左右，以確保在水平烘箱內(nèi)有充足的溫度、時(shí)間(坯布在烘箱內(nèi)運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，水平烘箱就會(huì)越長(zhǎng)，占地面積會(huì)較大)，使三維格柵坯布，在夾具控制的范圍內(nèi)，得到充分熱縮，從而保證三維格柵凸起纖維的高度，然后定長(zhǎng)收卷包裝到成品(每卷長(zhǎng)度一般為50米或100米，由施工方提供)。
經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，在不同的護(hù)坡固土過(guò)程中，例如護(hù)坡的坡度大小，地質(zhì)情況以及固土的泥沙情況等因素不同，對(duì)格柵的強(qiáng)度、三維凸起的高度、密度的要求不同，所以在設(shè)計(jì)時(shí)所選用的原料粗細(xì)、紗線的排列方式、根數(shù)都不相同。有些工程需要固土效果好，三維格柵的凸起紗的密度及高度就要適當(dāng)增大，紗線細(xì)度可適當(dāng)減小；有些工程需要增大坡體的強(qiáng)力，那么就需要增強(qiáng)三維格柵平面內(nèi)基布的強(qiáng)力；對(duì)護(hù)坡強(qiáng)力及固土都有要求的，就要二者兼顧。在充分了解施工方對(duì)三維格柵工程要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，不同的工程要求，其加工工藝是不同的。工藝設(shè)計(jì)，原材料的選擇，是做好三維格柵的基礎(chǔ)，經(jīng)編機(jī)設(shè)備和后處理設(shè)備是保證工藝實(shí)現(xiàn)，滿足產(chǎn)品要求的關(guān)鍵。
經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，最核心的流程，一是原料的選擇(兩種紗線):第一種是不具備熱收縮性能的纖維紗線；第二種是具有熱收縮性能的纖維紗線(或者在同一溫度下，一種纖維達(dá)到了熱收縮的溫度而收縮，而另一種纖維還沒(méi)有達(dá)到熱收縮的溫度不收縮)，但兩種纖維的強(qiáng)度和耐老化、耐腐蝕性能要好。二是工藝的設(shè)計(jì)，具備熱收縮條件的纖維紗線和不具備熱收縮條件的纖維紗線的排列方式，排列間距及紗線的粗細(xì)等，以滿足三維格柵的強(qiáng)力，三維凸起纖維的高度及三維凸起纖維的密度。
本實(shí)施例經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵的最大特點(diǎn)，除具有普通格柵的性能夕卜(平面增強(qiáng))，還具有三維固土作用。所以在制造的工藝流程中，一是原材料的選用不同，經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵采用兩種熱收縮系數(shù)相差很大的纖維紗線，其目的就是坯布的后處理過(guò)程中，在一定溫度下，熱收縮系數(shù)大的紗線收縮，而熱收縮系數(shù)小的紗線不收縮，使原來(lái)在同一平面內(nèi)的紗線，經(jīng)過(guò)熱縮后不在同一平面內(nèi)，熱縮系數(shù)小的紗線凸起，形成格柵的三維結(jié)構(gòu)，起到固土作用。沒(méi)有凸起的紗線仍在同一平面內(nèi)，形成三維格柵的基布結(jié)構(gòu)，起強(qiáng)力作用；二是在經(jīng)編機(jī)上紗線的布局完全不同，普通的平面格柵的只是按客戶提供的強(qiáng)力和網(wǎng)格尺寸進(jìn)行經(jīng)緯紗的排布，而聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵的紗線布局，除滿足格柵強(qiáng)力要求外，還要滿足三維凸起紗線的高度及三維凸起紗線的密度、三維格柵平面內(nèi)基布的網(wǎng)格尺寸等，并且要按精確的熱縮量進(jìn)行紗線的排布，使最后的成品達(dá)到強(qiáng)力、三維凸起高度、三維凸起紗線的密度、網(wǎng)格尺寸、幅寬達(dá)到設(shè)計(jì)施工的要求；三是增加水平烘箱對(duì)產(chǎn)品熱縮量的控制，通過(guò)水平烘箱內(nèi)兩側(cè)夾具的握持，使熱預(yù)縮的三維格柵坯布在夾具的握持控制下，把坯布生產(chǎn)時(shí)留有的熱縮量，得到充分的熱縮，使三維格柵的網(wǎng)格尺寸，三維凸起高度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
本實(shí)施例縱向紗線采用玻纖紗，在紗線排列上，每?jī)山M紗線之間的距離要考慮橫向聚酯紗的熱縮量，即三維格柵凸起的高度。把留有的整個(gè)熱縮量(熱縮量=坯布寬度-成品寬度)，平均分到每?jī)山M紗間的距離中，保證三維格柵凸起高度和凸起均勻性。聚酯玻纖三維格柵坯布，在立式烘箱預(yù)縮剛進(jìn)入水平烘箱時(shí)，夾具握持的坯布處松弛狀態(tài)，以便給受熱縮的纖維紗線，留有準(zhǔn)確的熱縮空間，必須熱縮到工藝參數(shù)要求的大小，不可能出現(xiàn)熱縮大(因?yàn)閮蛇叺膴A具已控制死)，也不能熱縮不到位(如果熱縮不到位可適當(dāng)減少速度，或提高熱風(fēng)溫度)。
權(quán)利要求
1.一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，其特征在于，所述護(hù)坡固土格柵是由聚酯纖維紗和玻璃纖維紗編織組成的多方格格柵，所述格柵的橫向柵是由玻璃纖維紗和聚酯纖維紗排列組成，所述格柵的縱向柵是玻璃纖維紗，方格的橫向柵和縱向柵的交叉結(jié)點(diǎn)用聚酯絲捆綁固定；其中，所述方格橫向柵的玻璃纖維紗從兩側(cè)捆綁點(diǎn)向上彎曲凸起形成格柵的三維狀態(tài)，所述格柵的表面有防水粘結(jié)劑乳液形成的固化層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，其特征在于，所述縱向柵的玻璃纖維紗至少是一股800-2400tex無(wú)堿玻璃纖維紗，所述橫向柵由至少是一股300-500tex聚酯纖維紗和至少是一股800_2400tex無(wú)堿玻璃纖維紗排列組成，所述方格橫向柵的玻璃纖維紗從兩側(cè)捆綁點(diǎn)向上彎曲凸起的高度是2厘米至4厘米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，其特征在于，所述格柵的橫向柵是由一股300-500tex玻璃纖維紗在上和一股800_2400tex聚酯纖維紗在下排列組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，其特征在于，所述格柵的橫向柵是由一股300-500tex玻璃纖維紗在中間和兩股800_2400tex聚酯纖維紗在兩側(cè)排列組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，其特征在于，所述防水粘結(jié)劑乳液是PVC或PE或PU粘結(jié)劑乳液中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，其特征在于，所述方格是橫向柵和縱向柵分別是5-10厘米的方格。
7.—種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵制備方法，其特征在于，所述方法是:編織機(jī)將聚酯纖維紗和玻璃纖維紗編織組成多方格的格柵，所述格柵的橫向柵是由玻璃纖維紗和聚酯纖維紗排列組成，所述格柵的縱向柵是玻璃纖維紗，其中，方格的橫向柵和縱向柵的交結(jié)點(diǎn)用聚酯絲捆綁固定；將編制好的格柵進(jìn)行防水粘結(jié)劑乳液涂覆，將涂覆有防水粘結(jié)劑乳液的格柵送入立式烘箱內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱烘干，當(dāng)格柵的聚酯纖維紗受熱收縮70%至75%時(shí)，將格柵送入水平烘箱進(jìn)行定型熱縮處理；從水平烘箱出來(lái)的格柵進(jìn)入收卷機(jī)，其中，格柵方格橫向柵的玻璃纖維紗從兩側(cè)捆綁點(diǎn)向上彎曲凸起形成格柵的三維狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵制備方法，其特征在于，所述縱向柵的玻璃纖維紗至少是一股800-2400tex無(wú)堿玻璃纖維紗，所述橫向柵由一股300-500tex聚酯纖維紗在下和一股800_2400tex無(wú)堿玻璃纖維紗在上排列組成，或者所述格柵的橫向柵是由一股300-500tex玻璃纖維紗在中間和兩股800_2400tex聚酯纖維紗在兩側(cè)排列組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵制備方法，其特征在于，所述立式烘箱內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱烘干的溫度是115°C至125°C，預(yù)熱烘干的時(shí)間是9至11分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵制備方法，其特征在于，所述水平烘箱進(jìn)行定型熱縮處理的溫度是165°C至175°C，定型熱縮處理的時(shí)間是5至7分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵及其制備方法，是由聚酯纖維紗和玻璃纖維紗編織組成的多方格格柵及其制作方法，所述格柵的橫向柵是由玻璃纖維紗和聚酯纖維紗排列組成，所述格柵的縱向柵是玻璃纖維紗，方格的橫向柵和縱向柵的交結(jié)點(diǎn)用聚酯絲捆綁；其中，所述格柵在加熱處理后，所述方格橫向柵的玻璃纖維紗從兩側(cè)捆綁點(diǎn)向上彎曲凸起形成格柵的三維狀態(tài)，所述格柵的表面有防水粘結(jié)劑乳液形成的固化層。本發(fā)明生產(chǎn)制造簡(jiǎn)單，效率高，在施工鋪設(shè)過(guò)程中，格柵長(zhǎng)、寬度穩(wěn)定性好，大面積鋪設(shè)，施工難度小；經(jīng)編聚酯玻纖三維護(hù)坡固土格柵，使用在坡體表面上，固坡效果好；格柵長(zhǎng)期受到雨水的侵蝕，浸泡在水中，仍能保證有足夠的強(qiáng)力。
文檔編號(hào)B32B37/02GK103174127SQ2013101202
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月9日
發(fā)明者馬軍, 馬中華 申請(qǐng)人:肥城三英纖維工業(yè)有限公司