浸漬布的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可固化為剛性或半剛性的織物，包括第一面層；第二面層，通過一空間與第一面層隔開；連接纖維，遍布在第一和第二面層之間；和粉末材料，位于第一和第二面層間的空間內(nèi)，添加液體或暴露于輻射時(shí)固化成剛性或半剛性的固體。其中，兩面層之間的空間的體積由連接纖維約束的兩面層之間分開的距離限制；而連接纖維在固化時(shí)可為粉末材料提供增強(qiáng)作用。
【專利說明】浸漬布

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種浸潰有某種材料的布，當(dāng)該材料與水混合時(shí)能固化，或者，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)該材料暴露于輻射時(shí)也會(huì)固化。這種布有許多用途。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]WO 2005/124063描述了一種帳篷，包括帳篷墊和篷布。所述帳篷墊和篷布之間的空間可充入空氣使篷布升高形成所述帳篷。所述篷布由浸潰有水泥的織物制成。所述織物可以是一種填棉毛氈，即松的非織造布。在將所述內(nèi)部空間充氣之前，用水濕潤所述篷布，以便充氣后，篷布上的水泥固化并形成一個(gè)剛性外殼，該剛性外殼可用作帳篷的自支撐式屋頂，因此，所述帳篷對于為災(zāi)區(qū)提供臨時(shí)住所非常有用。
[0004]W02007/144559公開了一種織物，包括一對相對設(shè)置的面層和自支撐紗線(也稱作連接纖維)，所述自支撐紗線遍布在所述面層之間，保持所述面層分隔設(shè)置，并保持固體粉末材料位于所述面層之間。所述粉末材料在加入液體或暴露于紫外輻射時(shí)能固化成剛性的或半剛性的固體，所述粉末也可以包含水泥，從而在加入水基液體時(shí)能固化為固結(jié)水泥或混凝土。在所述織物空間內(nèi)的可固化材料的量為，當(dāng)材料固化時(shí)，其基本上充滿第一面層和第二面層之間的整個(gè)空間。所述織物(不包括所述粉末材料)可以是公知的市售間隔織物。在制造過程中，所述間隔織物的厚度可以通過為所述連接纖維選擇合適的長度來決定。
[0005]US-4495235公開了一種扁平體，包括一個(gè)由水泥和骨料制成的芯層，所述芯層位于一覆蓋層和一墊層之間。在水泥固化之前，所述覆蓋層、墊層和芯層之間是由針線縫合在一起，因此所述覆蓋層、墊層和芯層可形變地結(jié)合在一起。
[0006]在本說明書中，“布”或“填充布”用于表示具有一內(nèi)部空間的間隔織物，且該內(nèi)部空間含有可固化的粉末材料。間隔織物是指具有第一面層、第二面層和自支撐連接纖維的織物，其中，第一面層和第二面層由一空間隔開，自支撐連接纖維遍布在第一面層和第二面層之間，用于保持第一和第二面層間隔設(shè)置。所述可固化粉末材料也稱為填充物，所述填充物包括兩種材料，即與液體反應(yīng)導(dǎo)致填充物固化的反應(yīng)物，以及不與液體反應(yīng)的物質(zhì)，如輔料和惰性物質(zhì)(如填料)。
[0007]粉末填充布存在的一個(gè)問題是填充物從間隔織物的開口邊溢出，導(dǎo)致在制造、運(yùn)輸和使用填充布的時(shí)候造成混亂，織物邊緣區(qū)域填充物的損失造成邊緣區(qū)域的性能不同于布的其余區(qū)域，從而當(dāng)使用布時(shí)，通常去除所述邊緣區(qū)域。另外，一些粉狀填料，特別是一些熔化溫度與間隔織物纖維的熔化溫度相差懸殊的填料，如水泥和大部分填料，會(huì)導(dǎo)致很難或不可能實(shí)現(xiàn)熱切削和密封，有如下兩個(gè)原因:首先，這些填料保持粉狀并會(huì)粘住熔化的塑料，使其無法發(fā)揮密封材料的作用，其次，粉狀填料增加了進(jìn)行有效熱切削所需的熱輸入，且粘住切削片使其無法整齊地熔化間隔織物的纖維。因此，為了進(jìn)行熱封，必須對所述布進(jìn)行機(jī)械切削，且必須首先除去被密封邊上的粉末。一種首選方法是使用真空吸塵器吸出靠近邊緣區(qū)域的粉末，然后加熱加壓密封面層。所述工藝的多個(gè)步驟不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力或需要昂貴大型機(jī)器，而且由于進(jìn)行有效熱封需要具有無塵表面，該工藝常常是不可靠且速度緩慢。
[0008]填充布的另一個(gè)問題是難以控制在固化期間添加的液體的量。如果添加的液體的量少于填充物中所有反應(yīng)物質(zhì)完全固化所需的液體量，將造成一部分反應(yīng)物的浪費(fèi)，因此這部分反應(yīng)物可以用比較便宜的惰性填料替代。最終，在布的中間可能存在一個(gè)含有未固化材料的區(qū)域，導(dǎo)致布的性能大大降低。雖然存在上述問題，如果固化液體是水且所述布在使用時(shí)接觸到水，例如所述布受到雨淋，反應(yīng)物在使用時(shí)可以完全固化。一般來說，尤其是當(dāng)添加液體的量僅略微少于最適宜的量時(shí)，未硬化的材料會(huì)散布在固化材料中，使得獲得的力學(xué)性能僅略微低于最佳力學(xué)性能。
[0009]另一方面，如果添加了過多的液體，后果將更為嚴(yán)重，例如，填充物可能會(huì)變?yōu)樗酀{且被從布上沖掉。而且，過多的液體不會(huì)反應(yīng)，而是在反應(yīng)物固化時(shí)充斥在填充物之內(nèi)；固化完成后，這些液體會(huì)從布中流出，并在固化的填充物內(nèi)留下空洞，從而降低了固化材料的密度。這將導(dǎo)致最終固化的產(chǎn)品的孔隙度較高，進(jìn)而大大降低最終強(qiáng)度和抵抗液體入侵的能力，使所述布無法用于阻隔液體。此外，高的孔隙度可能導(dǎo)致其他不符合要求的性能，如更易遭受冷凍/解凍損害和化學(xué)侵蝕。
[0010]添加正確量的液體需要耗費(fèi)大量時(shí)間和并由專業(yè)人才進(jìn)行。
[0011]本發(fā)明改進(jìn)了填充布，尤其是提供了上述問題的解決方案。
[0012]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種可固化為剛性或半剛性的柔性布，所述布包括:
第一面層；
第二面層，通過一空間與第一面層隔開；
自支撐連接纖維，遍布在第一和第二面層之間，保持第一和第二面分隔設(shè)置；和粉末材料，位于第一和第二面層之間的空間內(nèi)，添加液體或暴露于輻射時(shí)固化成剛性或半剛性的固體。
[0014]其中，在所述布的一個(gè)或多個(gè)邊緣上，第一和第二面層通過彈性紗線連接，從而至少部分封閉邊緣的空間。
[0015]所述彈性紗線(下文稱作邊緣紗線)通常比所述自支撐連接纖維短，從而至少部分地封閉纖維邊緣的空間，但是，當(dāng)彈性紗線被拉長時(shí)，其長度等于(或大于)間隔織物的連接纖維的長度，且當(dāng)彈性紗線在其本身的張力下收縮時(shí)，其達(dá)到所需的較短長度。所述彈性紗線能被拉伸至大于其長度的100%而不斷裂。從而可使用同一臺(tái)機(jī)器形成間隔織物的其他部位和間隔織物的邊緣。在間隔織物的邊緣，彈性紗線在伸長狀態(tài)下可編織或針織從而部分或全部(最好為全部)取代普通的連接纖維紗線。當(dāng)從制造所述織物的機(jī)器(如針織機(jī))上取下所述織物時(shí)，邊緣紗線的彈性使織物的面層在所述布的邊緣互相拉近，從而至少在織物的邊緣部分地封閉織物內(nèi)的空間。
[0016]所述布的空間邊緣部分或完全封閉意味著，當(dāng)將粉末材料充入該空間時(shí)，粉末材料被限制在所述布內(nèi)而不容易溢出。
[0017]本發(fā)明的這個(gè)方面可通過在一個(gè)或兩個(gè)面層的邊緣提供一個(gè)加長部來實(shí)施，所述加長部橫向地延伸超出其余的面層且與織物的其余部分通過所述彈性紗線連接。所述布的邊緣的彈性紗線將所述加長部拉向另一個(gè)面層，從而至少部分地封閉邊緣的空間。
[0018]同樣，加長邊緣的長度可大于兩面層之間的距離，以便當(dāng)加長部被拉起時(shí)，所述加長邊緣比面層高出一較短垂直距離。
[0019]所述粉末材料在添加水時(shí)可固化，在一個(gè)實(shí)施例中，所述粉末材料可包含水泥，可選硅酸鹽水泥或高鋁水泥，或二者的組合物或二者與其他水泥的組合物，其中與其他水泥相比，高鋁水泥具有固化時(shí)間短和可以更快獲得早期強(qiáng)度的優(yōu)勢。所述填充物可包括填料，如砂或細(xì)骨料、粉煤灰、玻璃珠、低密度的或回收的填料、切碎的天然或合成纖維、石灰粉、云母絕緣體、表面改性硅石、顏料、抗菌劑和抗輻射填料。所述水泥可與通常存在于水泥或混凝土組合物中的添加劑相結(jié)合。因此，所述水泥可包括一些反應(yīng)改性劑，如鋰化合物、鈉化合物、有機(jī)化合物(檸檬酸、酒石酸)、硫酸鹽、增塑劑、促進(jìn)劑、緩速劑、超級(jí)增塑劑、收縮還原劑、防水劑和可分散聚合物粉末)。用于固化水泥的液體可以是海水或經(jīng)添加其他化學(xué)品改性的水，這些化學(xué)品可以包括上述水溶性添加劑的任何一種。
[0020]或者，所述可固化材料可以是可固化多組分樹脂中的一個(gè)組分，當(dāng)兩種或更多液體組分混合時(shí)，所述可固化樹脂(如環(huán)氧樹脂體系)固化。按照本發(fā)明的第一方面，所述粉末可以是UV可固化材料。
[0021]本發(fā)明的第二方面涉及一種控制添加到所述布的液體的量的方法。
[0022]至少第一面層或第二面層中的一個(gè)面層是硬化液體可透過的面層，而另一面層是固化液體可透過或無法透過的面層，或任何液體或氣體都無法透過的面層。所述連接纖維限制兩面層之間的空隙，由此限制最大內(nèi)部體積。向所述布添加液體，液體透過一層(或兩層)多孔面層，然后滲入填充物與反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)，使所述布固化成剛性布。
[0023]在所述布的第一和第二面層之間的粉末填充材料的密度不僅與填充物中的反應(yīng)物和輔料顆粒的密度有關(guān)，而且與填充物的裝填過程有關(guān)，特別是與由于顆粒未完全充滿造成的空間的體積(空隙率)有關(guān)。通過認(rèn)真調(diào)整制造條件以及選擇反應(yīng)物和其他輔料，特別是填料的性質(zhì)、具體的粒度分布以及顆粒的密度和形狀范圍，可以控制顆粒的裝填密度，由此控制裝入材料的填充物內(nèi)的空隙率。當(dāng)將填充物裝入且密封在材料中后，填充物無法溢出，從而將空隙率保持在制造時(shí)的水平。
[0024]添加液體后，空氣從空隙中排出，部分反應(yīng)物溶于所述液體，且所述液體使反應(yīng)物膨脹。如果不受限制，反應(yīng)物繼續(xù)膨脹直到完全懸浮或溶解于所述液體。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，由于所述連接纖維限制了兩面層可分開的距離，所述布的兩個(gè)面層間的空間體積受連接纖維的限制(在描述填充物固化和在此過程中向填充物施加力的上下文中，連接纖維具有固定長度)。所述面層具有一充分封閉結(jié)構(gòu)，使甚至是飽和溶解在液體中的反應(yīng)物或填料均無法透過面層。由此，所述織物可限制反應(yīng)物的膨脹，進(jìn)而控制填充物體積的增加。
[0025]因此，在該設(shè)置中，添加到布的一給定區(qū)域中填充物的液體的量可得到限制。上述目的主要是通過調(diào)整填充物內(nèi)的空隙率和設(shè)定所述連接纖維的性能，如長度、剛度和織物內(nèi)的連接纖維的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)的，從而可容納液體的空間體積等于需要添加的液體的體積，其中所述可容納液體的空間包括在添加液體期間由填充物膨脹產(chǎn)生的壓力導(dǎo)致的用于少量擴(kuò)張的留置空間(給定量的填充物的留置空間取決于連接纖維的剛性和數(shù)量)。
[0026]通過在制造過程中控制下列變量，可以生產(chǎn)出孔隙比和膨脹得到控制的填充布，從而限制由液體組分可占據(jù)的空間:
?連接纖維的布置、形狀和物理性能，
?選擇具有適合的物理性質(zhì)(包括密度和粒度)和形狀分布特征的填充材料，
?選擇具有適合的物理性質(zhì)(包括密度和粒度)和形狀分布特征的反應(yīng)物，
?仔細(xì)控制制造工藝，特別是使裝入的填充物在材料中具有準(zhǔn)確的體積密度，以及 ?控制干填充物中的反應(yīng)物和填料的比例。
[0027]例如，如果控制可用空間的體積接近于固化所有反應(yīng)物所需添加的液體的最佳量，無論在布的周圍有多少液體，都不會(huì)使過多的液體進(jìn)入布的內(nèi)部。這樣做具有以下突出優(yōu)勢:
1.材料可以浸入液體中，且在液體為水的優(yōu)選實(shí)施例中，材料可在水下固化且不會(huì)改變固化材料的性能。
[0028]2.大大降低了用戶的錯(cuò)誤產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。
[0029]3.降低了正確使用布所需的培訓(xùn)和技能水平。
[0030]4.如果有額外的液體接觸布，例如，所述布在雨中固化，不會(huì)改變固化材料的性倉泛。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種可固化為剛性或半剛性的柔性布，所述布包括:
第一面層；
第二面層，通過一空間與第一面層隔開；
自支撐連接纖維，遍布在第一和第二面層之間，保持第一和第二面層分隔設(shè)置；和壓實(shí)粉末材料，位于第一和第二面層之間的空間內(nèi)，添加液體時(shí)固化成剛性或半剛性的固體。
[0032]其中，所述粉末材料基本上不能滲透第一和第二面層，但是液體能滲透至少一個(gè)面層，且在所述壓實(shí)粉末材料中的反應(yīng)物的量和種類、以及所述粉末材料的體積和壓實(shí)度滿足下列公式:
MV - OV = X * LV
其中
MV =布內(nèi)空間的最大容積(單位面積的布)。因此MV包括添加粉末材料之前布內(nèi)空間的體積，以及在添加液體或材料固化期間，由粉末材料的膨脹壓力產(chǎn)生的空間擴(kuò)張導(dǎo)致的額外體積。可通過調(diào)整連接纖維的數(shù)量和剛度來改變額外體積，但額外體積通常不超出添加粉末材料之前布內(nèi)空間體積的15%，如12%左右；
OV =粉末材料的顆粒充滿后，布內(nèi)空間的體積，不包括粉末材料內(nèi)空隙的體積(單位面積的布);
LV =液體的體積(單位面積的布)，使混合填充物固化后達(dá)到長期(28天)最大抗壓強(qiáng)度?？梢詰{經(jīng)驗(yàn)得出該液體體積，或采用反應(yīng)物制造商/混料師推薦的液體與反應(yīng)物或混合料的比例；和
X =0.65-1.1 的系數(shù)。
[0033]系數(shù)X可小于1，如0.85-0.99，可以是0.87-0.91。例如，當(dāng)使用某種高鋁水泥配方時(shí)，液體為水，使用的X的值為0.89。
[0034]換言之，所述布，特別是可固化材料的壓實(shí)度、可固化材料中的反應(yīng)物的量和面層之間的最大體積滿足空間內(nèi)只能容納預(yù)設(shè)量的液體，且液體的量與固化反應(yīng)物所需的液體量相匹配。因此在正常使用中不會(huì)對布的內(nèi)部添加過多的液體。
[0035]通常，由于不可避免的制造條件和材料的變化，添加的液體的最佳量，即反應(yīng)物完全固化所需液體的最低量可能有輕微的變化。通常，添加過少的液體比添加過多的液體要好，即系數(shù)X最好小于I。然而，有時(shí)需要使用超出或低于理論最佳量的液體。例如，在某些應(yīng)用條件下，可能需要高的孔隙度，此時(shí)液體與反應(yīng)物的比例高于最佳值。在某些情況下，可能需要較低的比例，例如，未反應(yīng)的試劑可以使材料具有有限的自愈性能，因?yàn)殚_裂可使液體滲入固化材料與固化材料內(nèi)未反應(yīng)的反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)。
[0036]為了獲得所需的比例，通常，要求布內(nèi)的干填料的密度較高，即織物內(nèi)的填充物是被壓緊的。除了控制液體與反應(yīng)物的比例外，高密度的干填料還具有下列優(yōu)點(diǎn):
1.當(dāng)受到外力時(shí)，如在運(yùn)輸期間受到振動(dòng)時(shí)，干填料在材料內(nèi)部不易移動(dòng)。
[0037]2.當(dāng)添加液體時(shí)，例如，將液體噴灑或噴射至一個(gè)或兩個(gè)多孔面層上時(shí)，液體流動(dòng)不易導(dǎo)致潤濕填充物的移動(dòng)。
[0038]3.當(dāng)材料被操作或折疊時(shí)，干燥的或潤濕但未固化的填充物不易移動(dòng)，從而避免在固化材料中形成薄弱區(qū)域或線條。
[0039]4.在一些情況下，密度較高的反應(yīng)物在單位面積上會(huì)放出更多熱量，從而有利于促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行，或在低溫情況下即可發(fā)生反應(yīng)。
[0040]應(yīng)該注意的是，不能將干填料壓的過緊，使得空隙率降低，布內(nèi)的空間不足，無法容納所需量的液體，或者，過于壓實(shí)填充物顆粒會(huì)阻礙液體流過填充物的通道，以至于只有不足量的液體能接觸到填充物中的反應(yīng)物成分，導(dǎo)致只有不足量的反應(yīng)物能發(fā)生反應(yīng)。在實(shí)踐中，大多數(shù)情況下很難達(dá)到這么高的壓實(shí)度。
[0041]雖然WO 2007/144559中指出了所述織物的空間內(nèi)的可固化材料的量應(yīng)滿足當(dāng)材料固化時(shí)，其基本上充滿第一面層和第二面層之間整個(gè)空間，卻沒有指出按照上述公式選擇所述可固化材料的混合物和密度(即壓實(shí)度)，從而使用材料的混合物和密度來控制水和水泥的比例，進(jìn)而通過避免添加過多液體來優(yōu)化布的物理性能。同時(shí)，所述布可以在存在過多液體的情況下固化，如在水中，且仍能獲得所需的物理性能。對于水泥填充布，特別是WO 2007/144559中所列舉的布來說，本發(fā)明大體上要求謹(jǐn)慎選擇填充材料和比WO2007/144559更大的壓實(shí)度，以遵守上述公式。
[0042]如上所述，可固化粉末材料和/或液體可包括助劑，如可固化材料相關(guān)技術(shù)中已知的增韌劑、起泡劑、填料、增強(qiáng)材料等。
[0043]可固化材料最好是通過織物的第一面層中形成的孔添加到織物中，這樣，第一面層具有足夠大的孔使材料可置于織物中。然而，當(dāng)所述材料被置于織物中后，最好是使填充材料基本上不透過第一面層，在W02007/144559中描述了幾項(xiàng)技術(shù)可達(dá)到此目的。
[0044]首先，將可固化材料弓I入所述織物后，可在第一面層上粘合一層，如在建筑業(yè)或隧道挖掘中應(yīng)用的防潮層。
[0045]其次，第一面層可由彈性紗線制成或包括彈性紗線，由此可拉伸頂面擴(kuò)大面層中的孔，然后將可固化材料引入織物中，材料被添加到織物中后，釋放拉伸力，將面層中的孔關(guān)閉至其大小使可固化材料不易從第一面層漏出。
[0046]再次，當(dāng)可固化材料被引入織物后，可對第一面層進(jìn)行處理以關(guān)閉第一面層中的孔。例如，可通過涂覆密封材料如膠粘劑來處理第一面層，或?qū)Φ谝幻鎸舆M(jìn)行溶劑處理來完全或部分關(guān)閉面層中的孔。在一個(gè)實(shí)施例中，在第一面層上(可使用刮刀)涂覆一層聚氯乙烯糊，并使用放射加熱器或熱風(fēng)器加熱固化聚氯乙烯糊。
[0047]第四，第一面層可以由加熱時(shí)收縮的纖維織成，從而可將固化材料引入纖維織物，其中所述纖維織物具有充分打開使顆?？赏ㄟ^的孔。當(dāng)可固化材料被引入所述織物后，力口熱(例如，用熱風(fēng))第一面層，使纖維收縮并關(guān)閉織物的孔，從而基本上防止可固化材料的顆權(quán)漏出。
[0048]也可以將上述方法組合同時(shí)使用。
[0049]第二面層最好使可固化材料無法透過，以防止當(dāng)填充物從第一面層裝入時(shí)，從第二面層漏出。然而，為了幫助液體滲入空間，第二面層最好是能透過用于固化填充物的液體。因此，第二面層最好具有能透過液體而不能透過材料顆粒的孔。但是，如果第二面層中的孔太大而不能保持空間內(nèi)的材料，可使用任何上述措施防止材料從第二面層漏出。
[0050]如上所述，織物的第二面層或第一和第二面層可滿足液體可以透過面層進(jìn)入空間以接觸空間內(nèi)的可固化粉末材料。為了使液體能夠滲入，面層可具有孔(如上所述)，和/或可使用特殊材料制成第一和第二面層的紗線，這種材料可以被液體潤濕，從而使液體通過毛細(xì)作用被吸入第一和第二面層以接觸到織物內(nèi)的可固化材料。此外，第一和第二面層內(nèi)的纖維之間的毛細(xì)作用可以幫助向可固化材料提供液體。用于形成第一和第二面層的適合材料包括:
?聚丙烯，尤其是當(dāng)可固化材料包括水泥時(shí)優(yōu)選的材料，因?yàn)榫郾┰趬A性條件下具有良好的耐化學(xué)性；
?鍍膜玻璃纖維，可增強(qiáng)固化材料；
?聚乙烯；
?聚氯乙烯纖維，具有比較容易使用化學(xué)品粘合或熱粘合的優(yōu)點(diǎn)。
[0051]可使用各纖維的混合物。
[0052]織物內(nèi)的連接纖維為自支撐式且應(yīng)具有足夠的剛性，即在壓毀織物的外力下，連接纖維能充分抵抗彎曲，從而當(dāng)可固化材料被裝在第一面層上使其裝入織物時(shí)，連接纖維能保持面層的間距。連接纖維的密度，即單位面積內(nèi)的紗線數(shù)量，在添加材料顆粒時(shí)，是抵抗壓毀力、保持面層間距的一個(gè)重要因素，同時(shí)，當(dāng)材料顆粒位于上下面層之間時(shí)，也是限制材料顆粒移動(dòng)的一個(gè)重要因素。通常，用于制造連接纖維的材料與面層的材料(如上所述)一樣。連接纖維一般是具有最大剛度的單纖維。
[0053]根據(jù)本發(fā)明，重要的是連接纖維不可以將織物內(nèi)的空間分隔為小的單獨(dú)的密閉隔間，這樣的話，會(huì)導(dǎo)致織物中的裂縫擴(kuò)大，從而降低材料固化后織物的強(qiáng)度。
[0054]可固化材料的粒度應(yīng)小到能被引入所述織物，但是也不能太小以至于漏出第一和/或第二面層的孔。特別地，可固化材料優(yōu)選高鋁水泥，因?yàn)榕c其他水泥相比，高鋁水泥的特征是具有較短的固化時(shí)間且能更快地達(dá)到早期強(qiáng)度。
[0055]第一和第二面層及連接纖維最好是間隔織物的一部分，且可以通過針織工藝在第一和第二面層中形成孔。針織的第二面層最好是比第一面層更密致，使得第二面層中的孔小于第一面層中的孔，從而可固化粉末材料可通過第一面層中的較大孔被引入空間，且防止材料通過第二面層從織物中漏出。
[0056]本發(fā)明所述的布可以在制造好后的任何時(shí)間，通過添加液體(如水)使其固化。因此，所述織物可在一個(gè)地點(diǎn)制造，運(yùn)輸至另一個(gè)地點(diǎn)并在該地點(diǎn)通過添加液體固化，其中所用液體可在固化地點(diǎn)供給，從而減少了需運(yùn)輸?shù)捏w積。浸潰有固體粉末的織物仍然是柔性的，可以折疊或卷起以便運(yùn)輸。
[0057]本發(fā)明所述的織物具有許多用途。首先，它可用于形成WO 2005/124063所述的預(yù)制帳篷的篷布。此外，它還可用于下列廣泛用途:
?形成用于車輛、行人或動(dòng)物的道路；
?將所述織物放置在一框架上形成帳篷；
?制作用于澆注混凝土的模板；
?形成屏障，如作為隧道的襯砌；
?修理或加強(qiáng)某些結(jié)構(gòu)，如屋頂；
?制作地面或防潮結(jié)構(gòu)；
?加強(qiáng)土工結(jié)構(gòu)物，如河岸和不穩(wěn)定邊坡；
?用于防洪；
?修理現(xiàn)有管道，包括地下水管，或鋪設(shè)新管道；
?給新結(jié)構(gòu)或現(xiàn)有結(jié)構(gòu)裝設(shè)防火元件，如煙道的防火套或防火襯套；
?形成飛機(jī)用硬路面、減少粉塵危害和容納溢出的燃油，例如直升機(jī)著陸處和跑道；
?加強(qiáng)沙袋結(jié)構(gòu)和保護(hù)沙袋免受風(fēng)和紫外線退化等因素造成的損害；
?用作土方工程的襯砌和防止化學(xué)污染物浸出，例如用于挖坑掩埋或二次燃料包封工程;
?形成用于容納水的防水襯砌，如池塘、渠道襯砌和蓄水池、沉淀池或化糞池的襯砌；
?形成固定天幕或屋頂結(jié)構(gòu)；
?制作排水溝的襯砌；
?建筑物外部的防風(fēng)雨面層；
?形成耐用石籠結(jié)構(gòu)的整體部分；
?修理和/或加強(qiáng)石籠結(jié)構(gòu)和保護(hù)其不受風(fēng)和紫外線降解等因素的損害；
?用于美化或裝飾；或
?形成浮動(dòng)平臺(tái)如船或浮碼頭的船體和上部構(gòu)造。
[0058]如果可固化材料是需添加水固化的，可專門添加水，或者可將織物放在能接觸到水的地方，如河道或室外可以吸收雨水的地方。例如，可以將織物掩埋在潮濕的泥土中使其能從土壤中吸水，從而使可固化材料固化。
[0059]一旦布硬化后，纖維仍可為固化填充材料提供增強(qiáng)作用并可大大增強(qiáng)其強(qiáng)度，如果填充材料出現(xiàn)開裂，纖維可支撐布的負(fù)荷，使布逐漸地(而非驟然地)破裂。
[0060]理論上，布的厚度沒有限制，一般由生產(chǎn)技術(shù)決定。典型的厚度在2_70mm之間，如2-40mm,具有代表性的是在4_30mm之間，如4_20mm。限制材料厚度的一個(gè)重要因素是在外層的可固化材料固化之前，液體穿透可固化材料內(nèi)部的能力。對厚度的進(jìn)一步限制來自織物增加厚度的增加重量，如果厚度過大，面層將不能支撐織物內(nèi)可固化材料的重量。
[0061]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0062]下面將通過實(shí)施例對本發(fā)明的織物材料進(jìn)行詳細(xì)說明，其中參考的附圖如下:
圖1為間隔織物的示意圖；
圖2為織物的橫斷面視圖；
圖3為本發(fā)明中一個(gè)實(shí)施例的間隔織物的示意圖；和圖4為用于針織圖3中間隔織物的針線圖。
[0063]

【具體實(shí)施方式】
[0064]參照附圖1，顯示了針織間隔織物的圖解，其中，間隔織物具有緊密編織的底面層10、較為松弛編織頂面層12、和延伸至在底面層10和頂面層12間的空間16中的連接纖維14。所述間隔織物由聚乙烯織物制成，這種5mm的間隔織物可從Scott & Fyfe公司購買到。
[0065]可固化材料，如水泥和填料或其他助劑是通過網(wǎng)眼針織頂面層12中的孔20被引入所述織物的。在制造所述間隔織物期間，通過針織工藝形成所述孔20?？梢詫⑺喾胖迷陂g隔織物之上，即可從孔20漏入空間16?？梢詫㈤g隔織物放置在振動(dòng)床上或使用旋轉(zhuǎn)刷將填充物刷入孔中，以幫助填充物穿過所述孔20。振動(dòng)還可以使空間16內(nèi)的水泥沉降從而盡量減少空隙或氣孔的形成。
[0066]底面層10具有較緊密的針織結(jié)構(gòu)，其中的孔小于頂面層中的孔，且底層的孔需足夠小以防止大量水泥從孔中漏出。
[0067]材料被引入空間16后，用一薄層聚氯乙烯糊密封頂面層12，然后加熱表面固化聚氯乙烯糊。
[0068]水可通過底面層10中的孔滲入所述織物；連接纖維14可輔助水泥水合，即通過毛細(xì)作用將水吸入織物內(nèi)部。
[0069]所述布(包括織物和空間16內(nèi)的可固化填充材料)是柔性的，在引入液體固化空間內(nèi)的材料之前，可以形成各種形狀。
[0070]織物內(nèi)的長纖維18和較短纖維在固化時(shí)可增強(qiáng)所述材料并防止裂縫擴(kuò)大。
[0071]圖3顯示了一種可用于制造本發(fā)明所述布的間隔織物。除下文所述的內(nèi)容之外，圖3所示的間隔織物與圖1和圖2所示的織物一致，且使用的與圖1和圖2相同的參考編號(hào)同樣可用于圖3以顯示相同的特征。但是，在圖3的織物中，底面層10的邊緣上的一加長部分24延伸至超出頂面層12的邊緣，所述加長部分24和底面層10使用完全一樣的方法制作，但是加長部分與頂面層12之間通過連接纖維26相連接，連接纖維26由在針織期間拉伸的彈性材料制成。當(dāng)停止對彈性連接纖維26施加張力時(shí)，例如當(dāng)從針織機(jī)上取下織物時(shí)，所述加長部分24通過連接纖維26圍住織物的邊緣，從而封閉織物的邊緣。當(dāng)通過頂層12中的孔20加入可固化填充時(shí)物，可固化填充物不會(huì)從織物的側(cè)面溢出。
[0072]圖4顯示了用于針織圖3所示的間隔織物邊緣的針線圖案，其中，大部分間隔織物由普通紗線形成，如聚丙烯，以字母N顯示，用于形成連接纖維26的彈性材料用字母E顯
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[0073]實(shí)施例1 用上述振動(dòng)和涂刷技術(shù)將高鋁水泥裝入圖3所示的織物中形成填充布。用水固化所述水泥。在本實(shí)施例中，水與水泥的理論最佳比例為按重量計(jì)0.4。所述布具有多孔面層10，其具有充分密閉結(jié)構(gòu)，以防止大量干水泥粉末和浸水的水泥粉末從所述多孔面層漏出，另一個(gè)面層12具有不透水的聚氯乙烯覆蓋層以封閉孔20。兩個(gè)面層通過單絲聚乙烯連接纖維連接在一起。壓實(shí)高鋁水泥，使得總干密度為1.35g/cm3，兩面層的外表面之間的平均厚度 7.3mm。
[0074]連接纖維相互間隔呈微彎曲狀，具有充分的剛度，浸入水中后，兩面層之間的水泥粉末膨脹引起的內(nèi)部體積增加控制在14%。當(dāng)浸入水后，增加的體積完全被水充滿，意味著材料的重量增加了 10%。除體積增加外，水將空氣從空隙中排出，并溶解一部分水泥,使重量進(jìn)一步增加22%。
[0075]繼續(xù)浸潰不會(huì)引起重量進(jìn)一步增加。因此，織物結(jié)構(gòu)將水與水泥的比例限制為略微低于0.4，最好為0.32，以獲得最大抗壓強(qiáng)度(28天)。換言之，上述公式中的系數(shù)X為
0.32/0.4 = 0.8。
【權(quán)利要求】
1.一種可固化為剛性或半剛性的的浸潰布，包括: 第一面層； 第二面層，由一空間與第一面層隔開； 連接纖維，遍布在第一和第二面層之間；和 粉末材料，位于第一和第二面層間的空間內(nèi)，添加液體或暴露于輻射時(shí)固化成剛性或半剛性的固體； 其中，兩面層之間的空間的體積由連接纖維約束的兩面層之間分開的距離限制；而連接纖維在固化時(shí)可為粉末材料提供增強(qiáng)作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的布，其特征在于，所述第一和第二面層由連接纖維的布置、形狀和物理性能限制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的布，其特征在于，所述可固化粉末物料包括水泥，如含有增塑劑及其他助劑的水泥基干混凝土混合物。
4.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的布，其特征在于第一面層具有足夠大的孔，使粉末材料能夠可以進(jìn)入空間，這些孔至少被部分密封或縮小其大小，從而保持空間內(nèi)的可固化粉末材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的布，其特征在于，所述孔由密封劑、熱固性材料或涂裝在第一面層的材料至少部分密封。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的布，其特征在于在所述第一面層上進(jìn)一步增加一層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的布，其特征在于所述所增加的一層是不透液體或不透氣的防潮層。
8.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的布，其特征在于所述第二面層具有足夠小的孔，以保持空間內(nèi)的可固化粉末材料不外漏，但液體可通過第二面層的孔使粉末材料固化。
9.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的布，其特征在于，當(dāng)所述布固化后，纖維可為固化粉末材料提供增強(qiáng)作用，如果粉末材料出現(xiàn)裂縫，纖維可支撐布的負(fù)荷，使布逐漸地而非驟然地破裂。
10.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的布，其特征在于，布內(nèi)的連接纖維和短纖維在固化時(shí)可增強(qiáng)所述材料，并防止裂縫擴(kuò)大。
11.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的布，其特征在于，其中，在所述布的一個(gè)或多個(gè)邊緣上，第一和第二面層通過彈性紗線連接，彈性紗線比自支撐式纖維短，從而部分封閉布邊緣的空間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的布，其特征在于，在所述一個(gè)或多個(gè)邊緣上，第一和/或第二面層包括一橫向延伸超出面層其余部分的邊緣部分，邊緣部分與織物的其余部分由彈性紗線相連，所述彈性紗線牽引延伸部分至另一面層，從而至少部分地封閉布邊緣的空間。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的布，其特征在于，彈性紗線成為纖維邊緣的一部分，例如，在纖維制造過程中，彈性紗線替代部分或全部自支撐連接纖維。
14.一種用于制造權(quán)利要求1-13之一所述的浸潰布的方法,包括: 提供具有第一面層、第二面層和自支撐連接纖維的織物，其中，第一面層和第二面層由一空間隔開，連接纖維遍布在第一面層和第二面層之間； 在所述織物內(nèi)的空間裝入一種粉末材料，如水泥，添加液體后，粉末材料能固化成剛性或半剛性的固體。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,將粉末材料置于第一面層之上,并振動(dòng)織物和/或?qū)⒎勰┎牧纤⑷胨隹椢铩?br> 16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，將粉末材料通過第一面層的孔裝入空間內(nèi)部，粉末材料裝好后，縮小孔的大小或關(guān)閉孔。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于通過在第一面層上涂裝密封劑來部分或完全密封第一面層的孔，或在第一面層上增加一粘合層，以便縮小孔的大小或關(guān)閉孔。
18.一種用于固化權(quán)利要求1-13之一所述的布的方法，其特征在于，通過在布上添加液體使所述可硬化粉末材料硬化。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，吸水后的布的含水量低于能夠使粉末完全固化所需的最佳含水量，這樣以來，未反應(yīng)的粉末能夠影響材料的自我修復(fù)性能，材料的裂縫能夠讓水滲透固化材料，從而使水與未反應(yīng)的粉末在固化材料中反應(yīng)。
20.一種用于固化權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的布的方法，其特征在于，將布浸沒在液體中使所述可固化粉末材料硬化。
21.根據(jù)權(quán)利要求1-13之一所述的浸潰布或權(quán)利要求14-20任一項(xiàng)制備的浸潰布的用途: 形成預(yù)制帳篷的篷布； 形成用于車輛、行人或動(dòng)物的道路； 將所述織物放置在一框架上形成帳篷； 制作用于澆注混凝土的模板； 形成屏障； 修理或加強(qiáng)某些結(jié)構(gòu)； 制作地面或防潮結(jié)構(gòu)； 加強(qiáng)土工結(jié)構(gòu)物； 用于防洪； 修理現(xiàn)有管道，或鋪設(shè)新管道； 給新結(jié)構(gòu)或現(xiàn)有結(jié)構(gòu)裝設(shè)防火元件； 形成飛機(jī)用的、減少粉埃危害和容納溢出的燃油的硬路面； 加強(qiáng)沙袋結(jié)構(gòu)和保護(hù)沙袋免受風(fēng)和紫外線退化等因素的造成損害； 用作土方工程的襯砌和防止化學(xué)污染物浸出； 形成用于容納水的防水襯砌，如池塘、渠道襯砌和蓄水池、沉淀池或化糞池的襯砌； 形成固定天幕或屋頂結(jié)構(gòu)； 制作排水溝的襯砌； 建筑物外部的防風(fēng)雨面層； 形成耐用石籠結(jié)構(gòu)的整體部分； 修理和/或加強(qiáng)石籠結(jié)構(gòu)和保護(hù)其不受風(fēng)和紫外線降解等因素的損害； 用于美化或裝飾；或 形成浮動(dòng)平臺(tái)的船體和上部構(gòu)造。
【文檔編號(hào)】B32B5/06GK104476864SQ201410661617
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2009年1月29日
【發(fā)明者】威廉·堪培爾·克勞福特, 彼得·艾瑞克·布瑞溫 申請人:水泥帳篷技術(shù)有限公司