用于土工應(yīng)用的補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品和該補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品的制造方法及用途
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于土工應(yīng)用的補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品(1)和該補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品的制造方法及用途，該補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品(1)具有由塑料材料制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(2)，該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(2)包括：多個(gè)第一元件(3)和多個(gè)第二元件(4)，所述多個(gè)第一元件(3)和所述多個(gè)第二元件(4)在多個(gè)接合區(qū)域(5)處連接以形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(2)的多個(gè)網(wǎng)孔；所述第二元件沿其延伸方向被拉伸并且呈現(xiàn)具有沿拉伸方向取向的分子鏈的結(jié)構(gòu)，使得沿所述第二元件的、包括兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域的延伸區(qū)段，形成所述第二元件的聚合物的結(jié)晶度變化小于8％。
【專利說明】用于土工應(yīng)用的補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品和該補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品的制造方法及用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于土工應(yīng)用的補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品，其適用于補(bǔ)強(qiáng)地形構(gòu)造(terrain)。本發(fā)明還描述了該補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品的制造方法和用途。例如本發(fā)明的補(bǔ)強(qiáng)元件適用于補(bǔ)強(qiáng)天然的和人造的結(jié)構(gòu)。具體地，應(yīng)用的實(shí)例包括需要加固和/或補(bǔ)強(qiáng)的天然斜坡、綠化墻、塊砌墻(block wall)、人造墻、巖石外緣的覆蓋物、滑坡的安全防護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]如已知那樣，在市場(chǎng)上可以獲得用于補(bǔ)強(qiáng)、保持和穩(wěn)定和/或加固地形構(gòu)造的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其旨在防止滑坡和/或?yàn)榱舜_保地形構(gòu)造較大的穩(wěn)定性，包括在諸如地震、洪水或其他自然災(zāi)害面前。
[0003]已知的技術(shù)方案包括使用補(bǔ)強(qiáng)網(wǎng)，該補(bǔ)強(qiáng)網(wǎng)利用金屬絲網(wǎng)實(shí)現(xiàn)或彼此聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被插入至或施加于地形構(gòu)造或待補(bǔ)強(qiáng)的斜坡。盡管這些技術(shù)方案在過去已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用，但存在大量的與制造成本、編制工藝的困難性或金屬絲的聯(lián)接問題、以及因此涉及實(shí)現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性有關(guān)的缺點(diǎn)，也存在與成品結(jié)構(gòu)性能和成品抗腐蝕劑能力有關(guān)的缺點(diǎn)。
[0004]由諸如高密度聚乙烯(HDPE)之類的塑料材料制成的網(wǎng)柵已經(jīng)與已描述的技術(shù)方案一起廣泛的使用于土工應(yīng)用。
[0005]由塑料材料制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的第一實(shí)例包括通過擠出成形實(shí)現(xiàn)的具有等截面的單面板(monoplanar slab),產(chǎn)品以單件的形式由該單面板獲得,隨后使用熱加工或冷加工對(duì)板狀形式的半成品工件進(jìn)行打孔，以產(chǎn)生多個(gè)通孔。由此形成的打孔板實(shí)際上是單面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在該單面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中在接合點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)處相互交叉地縱向元件和橫向元件能夠被肉眼識(shí)別，考慮到打孔板的成形方法，形成縱向元件的材料是難以區(qū)別的并且是與形成橫向元件的材料通用的。
[0006]然后采用單向拉伸或雙向拉伸對(duì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行拉伸，從而獲得了拉伸的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。元件的拉伸能夠使結(jié)構(gòu)相對(duì)于非拉伸網(wǎng)具有較大的牽引阻力。此外，在工件中產(chǎn)生的孔能夠減小工件的重量并且因而減小工件的成本。
[0007]然而，由于節(jié)點(diǎn)的存在，特別地，由于在節(jié)點(diǎn)的附近，材料提供最大拉伸阻力，并且不會(huì)受到或不均勻地受到拉伸作用一拉伸作用至少部分地犧牲所述的造成牽引阻力增大的分子取向的均勻性——因此拉伸作用使已描述的產(chǎn)品在聚合物鏈的布置上呈現(xiàn)一定的空間不連續(xù)性。換言之，在拉伸之后，獲得了這樣的產(chǎn)品:該產(chǎn)品由顯著地被拉伸因而具有高比牽引阻力的區(qū)域以及未被拉伸或最低程度地被拉伸因而具有低比牽引阻力的區(qū)域交替地構(gòu)成。這種不連續(xù)性代表了產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)，特別是與經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間段后產(chǎn)品經(jīng)受負(fù)載的能力相關(guān)的薄弱環(huán)節(jié)。
[0008]由塑料材料制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的第二實(shí)例包括對(duì)于彼此間隔的一系列第一元件和同樣彼此間隔的一系列第二元件的擠出。第一元件與第二元件被接合以通過剛形成的第一兀件和第一兀件上的第二兀件來限定單件網(wǎng)柵。換言之，一系列第一縱向兀件與一系列第二橫向元件共擠出以基本上限定單件網(wǎng)柵，在單件網(wǎng)柵的接合節(jié)點(diǎn)處，第一網(wǎng)柵元件與第二網(wǎng)柵元件的材料共滲(co-penetrate)。在單件網(wǎng)柵形成之后，共擠出的網(wǎng)柵受到單向或雙向的拉伸。如上文描述的，拉伸的步驟能夠提高沿某一方向的結(jié)構(gòu)阻力。該產(chǎn)品的形成使得產(chǎn)品能夠足以作為穩(wěn)定元件或保持元件。
[0009]描述的塑料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是化學(xué)惰性的并且具有沿很高的沿拉伸元件方向的牽引阻力，并且由此確保網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是經(jīng)濟(jì)的并具有用于如上文描述的土工應(yīng)用的機(jī)械特性。
[0010]而且，散布在構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的元件上而存在的開口使地形結(jié)構(gòu)能夠插入，確保了補(bǔ)強(qiáng)的合成材料的形成。在實(shí)踐中，由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠獲得剛性和穩(wěn)定性、吸收壓力并在土壤補(bǔ)強(qiáng)物質(zhì)中重新分配壓力、決定性地確保較大的靜態(tài)阻力和較大的動(dòng)態(tài)阻力，所以具有上述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)地形構(gòu)造呈現(xiàn)了提高的結(jié)構(gòu)性能。
[0011]盡管所描述的產(chǎn)品由于其機(jī)械性能、化學(xué)惰性的能力、并可能具有相對(duì)經(jīng)濟(jì)的成本，已經(jīng)相當(dāng)?shù)某晒?，但拉伸作用不能在整個(gè)產(chǎn)品上均勻的分布，產(chǎn)品在節(jié)點(diǎn)處具有很弱的分子取向。實(shí)際上，在構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的元件之間的交叉處的材料高度集中，在該交叉處第一元件的材料與第二元件的材料強(qiáng)烈地共滲，形成在拉伸時(shí)相對(duì)于元件的中心區(qū)域不良地屈服于拉伸的區(qū)域:因而拉伸作用基本上集中在具有節(jié)點(diǎn)區(qū)域的后續(xù)不良結(jié)晶的連續(xù)節(jié)點(diǎn)之間的中間延長(zhǎng)元件的區(qū)域中。拉伸和結(jié)晶的非均勻性導(dǎo)致對(duì)牽弓丨力的非最優(yōu)的阻力。因此，不可能充分地利用由網(wǎng)柵構(gòu)成的材料的機(jī)械特性。
[0012]最后，存在塑料網(wǎng)產(chǎn)品的第三類型，在該塑料網(wǎng)產(chǎn)品中第一元件和第二元件分別得以實(shí)現(xiàn)。第一元件或第二元件被拉伸，并且僅在拉伸之后例如通過粘合劑將第一元件與第二元件連接從而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。盡管以上述方法獲得的結(jié)構(gòu)能夠被很好地控制，但為了完成產(chǎn)品仍需要引進(jìn)具有對(duì)制造成本有顯著影響的獨(dú)立的裝配步驟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]因此本發(fā)明的目的是消除上述方案中的一個(gè)或者更多個(gè)缺陷和限制。
[0014]本發(fā)明的第一目的是獲得用于補(bǔ)強(qiáng)地形構(gòu)造并具有高機(jī)械阻力和結(jié)構(gòu)均勻性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明的另一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)具有相對(duì)于當(dāng)前市場(chǎng)上的塑料整體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)重量較小的網(wǎng)廣品。
[0016]本發(fā)明的又一個(gè)目的是獲得用于土工應(yīng)用的能夠易于應(yīng)用并適用于地形的任何內(nèi)部布置和表面的網(wǎng)狀產(chǎn)品。
[0017]本發(fā)明的再一個(gè)目的是獲得一種產(chǎn)品，由于該產(chǎn)品固有的撓性，該產(chǎn)品能夠設(shè)置在多個(gè)層而不失去結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，包括在低溫環(huán)境情況下。
[0018]本發(fā)明另外的目的是提供一種基本上能夠確保高阻力的網(wǎng)產(chǎn)品，包括在一個(gè)或更多個(gè)元件破損的情況下。
[0019]通過根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)所附的權(quán)利要求的補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品，可以基本上達(dá)到在以下描述的進(jìn)程期間更好地顯現(xiàn)的一個(gè)或更多個(gè)上述目的。
[0020]下面將描述本發(fā)明的一些方面。
[0021]在第一方面中，提供一種用于土工應(yīng)用的補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品，該補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品具有由塑料材料制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包括:彼此間隔開的多個(gè)第一元件；彼此間隔開的多個(gè)第二元件，所述多個(gè)第二元件基本上沿所述第一元件的橫向方向擴(kuò)展，并且所述多個(gè)第二元件在多個(gè)接合區(qū)域處與所述第一元件連接以形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多個(gè)網(wǎng)孔，其中，在形成并與所述第一元件連接之后，至少所述第二元件沿其延伸方向被拉伸并呈現(xiàn)具有沿拉伸方向取向的分子鏈的結(jié)構(gòu)，所述拉伸的第二元件沿其延伸方向呈現(xiàn)出在位于兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域之間的中間點(diǎn)與位于接合區(qū)域處的點(diǎn)之間的小于8%的聚合物結(jié)晶度變化。
[0022]在根據(jù)第一方面的第二方面中，位于兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域之間的中間點(diǎn)與位于接合區(qū)域處的點(diǎn)之間的結(jié)晶度變化小于5%。
[0023]在根據(jù)第一方面的第三方面中，位于兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域之間的中間點(diǎn)與位于接合區(qū)域處的點(diǎn)之間的結(jié)晶度變化小于3%。
[0024]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第四方面中，結(jié)晶度按照下文所描述的方法測(cè)量:溫控準(zhǔn)確度為±0.2K、精密度為0.02K的梅特勒-托利多DSC分析儀器(DSC MettlerToledo analytic instrument)。分析方法包括:以10°C /min的加熱斜率將10毫克(mg)的樣品從25°C加熱至180°C (對(duì)于高密度聚乙烯(HDPE))或從25°C加熱至230°C (對(duì)于聚丙烯(PP))，隨后以相同的梯度冷卻并且隨后使用相同的導(dǎo)數(shù)加熱。執(zhí)行兩個(gè)后續(xù)的操作是為了核實(shí)分析是否被正確地執(zhí)行。在可測(cè)量結(jié)晶度的橫截面處從元件(例如第一元件和/或第二元件)中取出10毫克(mg)的樣品。還需要指出的是，為了測(cè)量本說明書中和權(quán)利要求中相關(guān)的結(jié)晶度的值，材料樣品必須從元件的每個(gè)橫截面的中心區(qū)域處采集，以防止邊界條件產(chǎn)生影響；中心區(qū)域基本上在材料樣品橫截面的邊緣之內(nèi)、位于距邊緣基本上等于樣品橫截面的厚度的一半的位置處。在第一元件和第二元件具有關(guān)于一個(gè)或更多個(gè)對(duì)稱軸對(duì)稱的完整橫截面(例如圓、矩形、正方形)的情況下，樣品點(diǎn)定位在對(duì)稱軸上或?qū)ΨQ中心處。從DSC分析中可獲得焓變，焓變涉及被測(cè)樣品的熔融步驟；該值與在實(shí)驗(yàn)室中獲得的100%結(jié)晶的高密度聚乙烯(HDPE或聚丙烯(PP))的熔融焓值(理論上的值)之比給出了被測(cè)樣品的結(jié)晶度的百分比。
[0025]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第五方面中，第二元件由拉伸的塑料材料形成，該拉伸的塑料材料沿第二元件的包括兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域的延伸區(qū)段具有小于8%的結(jié)晶度變化。
[0026]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第六方面中，第二元件由拉伸的塑料材料形成，該拉伸的塑料材料沿第二元件的包括兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域的延伸區(qū)段具有小于5%的結(jié)晶度變化。
[0027]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第七方面中，第二元件由拉伸的塑料材料形成，該拉伸的塑料材料沿第二元件的包括兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域的延伸區(qū)段具有小于3%的結(jié)晶度變化。
[0028]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第八方面中，形成第二元件的聚合物的平均結(jié)晶度大于55%，形成第二元件的聚合物的平均結(jié)晶度大于形成第一元件的聚合物的平均結(jié)晶度。
[0029]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第九方面中，形成第二元件的聚合物的平均結(jié)晶度大于60%，形成第二元件的聚合物的平均結(jié)晶度大于形成第一元件的聚合物的平均結(jié)晶度。
[0030]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第十方面中，形成第二元件的聚合物的平均結(jié)晶度大于63%，形成第二元件的聚合物的平均結(jié)晶度大于形成第一元件的聚合物的平均結(jié)晶度。
[0031]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第十一方面中，拉伸的元件呈現(xiàn)的在拉伸的元件的橫向上測(cè)量的寬度沿各相應(yīng)的延伸方向基本上是恒定的。
[0032]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第十二方面中，第二元件(4)沿各相應(yīng)的延伸方向呈現(xiàn)基本上恒定的橫截面積。
[0033]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第十三方面中，第一元件至少在接合區(qū)域處位于第一元件的主延伸表面上并在接合區(qū)域處穿過第一元件的厚度的中心區(qū)域。
[0034]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第十四方面中，第二元件位于第二元件的主延伸表面上并在接合區(qū)域處穿過第二元件的厚度的中心區(qū)域。
[0035]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第十五方面中，第一元件的主延伸表面與第二元件的主延伸的表面不同。
[0036]在根據(jù)第十三方面或第十四方面或第十五方面的第十六方面中，第一元件的主延伸表面是平面。
[0037]在根據(jù)第十四方面或第十五方面或第十六方面的第十七方面中，第二元件的主延伸表面是平面。
[0038]在根據(jù)前述方面的第十八方面中，由第一元件的主延伸表面限定的平 面與由第二元件的主延伸表面限定的平面平行且分隔開(明顯地參照產(chǎn)品被拉伸的情況)。
[0039]在根據(jù)第十三方面至第十八方面中任一個(gè)的第十九方面中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)基本上為通過將第一元件和第二元件疊置而限定的三維結(jié)構(gòu)。
[0040]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第二十方面中，第一元件(3)和第二元件(4)在接合區(qū)域處限定互連表面。
[0041 ] 在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第二十一方面中，互連表面的在與拉伸方向垂直的方向上的延伸量與第二元件的同樣沿所述垂直方向測(cè)量的寬度之間的比值小于0.4。
[0042]在根據(jù)第二十方面或第二十一方面的第二十二方面中，互連表面的在與拉伸方向垂直的方向上的延伸量與第二元件的同樣沿所述垂直方向測(cè)量的寬度之間的比值小于
0.3。
[0043]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第二十三方面中，互連表面的在與拉伸方向垂直的方向上的延伸量與第二元件的同樣沿所述垂直方向測(cè)量的寬度之間的比值小于0.2。
[0044]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第二十四方面中，第二元件呈現(xiàn)以下拉伸比，該拉伸比定義為第二元件被拉伸后的最終長(zhǎng)度與第二元件在拉伸作用之前的初始長(zhǎng)度之間的比值，該比值大于3。
[0045]在根據(jù)前述方面的第二十五方面中，第二元件的拉伸比在3與10之間。
[0046]在根據(jù)前述方面的第二十六方面中，第二元件的拉伸比在4與8之間。
[0047]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第二十七方面中，拉伸的第二元件在兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域之間的中間橫截面處呈現(xiàn)的比拉伸(specific stretching)與拉伸的第二元件在接合區(qū)域中的橫截面的比拉伸相比不大于10%。
[0048]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第二十八方面中，第一元件(3)呈現(xiàn)以下拉伸比，該拉伸比定義為第一元件(3)被拉伸后的最終長(zhǎng)度與第一元件(3)在拉伸作用之前的初始長(zhǎng)度之間的比值，該比值比第二元件的拉伸比小。
[0049]在根據(jù)前述方面的第二十九方面中，第一元件的拉伸比在I與1.5之間。
[0050]在根據(jù)前述方面的第三十方面中，第一元件不經(jīng)受拉伸作用。
[0051]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第三十一方面中，第一元件和第二元件包括至少一種選自下列材料的材料:高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)。
[0052]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第三十二方面中，第一元件由實(shí)現(xiàn)第二元件的一個(gè)或更多個(gè)材料中的一個(gè)或更多個(gè)不同材料實(shí)現(xiàn)。
[0053]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第三十三方面中，第一元件呈現(xiàn)面積大于20mm2的橫截面。
[0054]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第三十四方面中，第一元件呈現(xiàn)面積大于30mm2的橫截面。
[0055]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第三十五方面中，第二元件呈現(xiàn)面積大于IOmm2的橫截面。
[0056]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第三十六方面中，第二元件呈現(xiàn)面積大于12mm2的橫截面。
[0057]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第三十七方面中，第一元件呈現(xiàn)的橫截面的面積為第二元件的橫截面面積的至少兩倍。
[0058]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第三十八方面中，第一元件呈現(xiàn)的橫截面的面積為第二元件的橫截面面積的至少2.5倍。
[0059]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第三十九方面中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)大于200克每平方米(g per m2)、可選地在400克每平方米(g per m2)至1200克每平方米(g per m2)之間的比重。
[0060]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第四十方面中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)沿拉伸的元件的比牽引阻力(specific resistance to traction),該比牽引阻力大于20KN/m,該比牽引阻力通過說明書中提出的方法進(jìn)行測(cè)量。
[0061]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第四十一方面中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)沿拉伸的元件的比牽引阻力，該比牽引阻力在20與200KN/m之間，該比牽引阻力通過說明書中提出的方法進(jìn)
行測(cè)量。
[0062]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第四十二方面中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)沿拉伸的元件的比牽引阻力，該比牽引阻力在60與200KN/m之間，該比牽引阻力通過說明書中提出的方法進(jìn)
行測(cè)量。
[0063]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第四十三方面中，第一元件與第二元件基本上彼此垂直。
[0064]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第四十四方面中，第一元件和/或第二元件通過擠出和后續(xù)拉伸來獲得。
[0065]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第四十五方面中，第一元件和第二元件呈現(xiàn)完整的橫截面。
[0066]在根據(jù)前述方面中的 任一個(gè)的第四十六方面中，第一元件和第二元件呈現(xiàn)大致絲狀。[0067]第四十七方面涉及實(shí)現(xiàn)根據(jù)前述方面中的任一個(gè)所述的產(chǎn)品的方法，包括以下步驟:連續(xù)地形成彼此間隔開并且與前進(jìn)方向平行的多個(gè)第一元件，連續(xù)地形成彼此間隔開并且與前進(jìn)方向呈橫向的多個(gè)第二元件，在接合區(qū)域處連接第一元件和第二元件以形成整體式網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以及在連接步驟之后，沿第二元件的延伸方向拉伸網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并且實(shí)現(xiàn)其沿第二元件基本上均勻的單位長(zhǎng)度的比拉伸。
[0068]在根據(jù)前述方面的第四十八方面中，兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域之間的中間橫截面處的比拉伸與第二元件的接合區(qū)域處的橫截面的比拉伸相比不大于10%。
[0069]在根據(jù)方面47或48的第四十九方面中，拉伸的第二元件在兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域之間的中間點(diǎn)與位于接合區(qū)域處的點(diǎn)之間呈現(xiàn)小于8 %的結(jié)晶度變化。
[0070]在根據(jù)前述方面的第五十方面中，拉伸的第二元件在兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域之間的中間點(diǎn)與位于接合區(qū)域處的點(diǎn)之間呈現(xiàn)小于5%的結(jié)晶度變化。
[0071]在根據(jù)方面49或50的第五十一方面中，拉伸的第二元件在兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域之間的中間點(diǎn)與位于接合區(qū)域處的點(diǎn)之間呈現(xiàn)小于3 %的結(jié)晶度變化。
[0072]在根據(jù)方面49或51的第五十二方面中，拉伸的第二元件呈現(xiàn)有序的分子結(jié)構(gòu)并且沿拉伸的第二元件的、包括兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域的延伸區(qū)段進(jìn)一步呈現(xiàn)小于8%的結(jié)晶度變化。
[0073]在根據(jù)前述方面的第五十三方面中，拉伸的第二元件呈現(xiàn)有序的分子結(jié)構(gòu)并且沿拉伸的第二元件的、包括兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域的延伸區(qū)段進(jìn)一步呈現(xiàn)小于5%的
結(jié)晶度變化。
[0074]在根據(jù)方面52或53的第五十四方面中，拉伸的第二元件呈現(xiàn)有序的分子結(jié)構(gòu)并且沿拉伸的第二元件的、包括兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域的延伸區(qū)段進(jìn)一步呈現(xiàn)小于3%的結(jié)晶度變化。
[0075]在根據(jù)從方面47至54中的任一個(gè)的第五十五方面中，連接的步驟替代性地包括:
[0076]a)產(chǎn)生被指定用于第一元件與第二元件之間的接觸的表面的局部加熱，在接合區(qū)域處形成第一元件與第二元件之間的基本上表面性的接合；或
[0077]b)使第一元件和第二元件中的至少一個(gè)達(dá)到軟化溫度并且在基本上不與另一元件的材料發(fā)生共滲的情況下實(shí)現(xiàn)表面結(jié)合；或
[0078]c)實(shí)現(xiàn)由第一元件與第二元件之間的小面積的連接所限定的約束(constraint)；或
[0079]d)將點(diǎn)a)中描述的方法與點(diǎn)c)中描述的方法結(jié)合；或
[0080]e)將點(diǎn)b)中描述的方法與點(diǎn)c)中描述的技術(shù)相結(jié)合。
[0081]在根據(jù)前述方面中的任一個(gè)的第56方面中，拉伸的第二元件限定了定位成彼此直接地相鄰的多個(gè)拉伸的第二元件，所述多個(gè)拉伸的第二元件中的每個(gè)均由結(jié)晶度變化最小的聚合物形成；在實(shí)踐中，在位于兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域(5)之間的中間點(diǎn)(4a)與位于接合區(qū)域處的點(diǎn)之間，所述多個(gè)拉伸的第二元件中的每個(gè)的結(jié)晶度的變化率小于8%，特別地小于5%，更特別地小于3%。實(shí)際上，基本上所有第二元件的結(jié)晶度的變化都遵照上述規(guī)則，以限定結(jié)晶度沿第二元件方向基本均勻的拉伸的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0082]第57方面涉及一種根據(jù)前述方面中的任一個(gè)所述類型的產(chǎn)品、或根據(jù)前述方面中任一個(gè)所述的方法獲得的產(chǎn)品的用途，用于天然的或人造的地形構(gòu)造或結(jié)構(gòu)的加固或補(bǔ)強(qiáng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0083]下文中將參照附圖對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施方式和方面進(jìn)行描述，這些附圖僅作為非限制的示例提供，其中:
[0084]圖1為用于獲得使用已知的方法實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的半成品工件的一部分的立體圖；
[0085]圖2為半成品工件在拉伸作用之后的細(xì)節(jié)。
[0086]圖3為根據(jù)本發(fā)明的一方面的網(wǎng)產(chǎn)品的一部分的立體圖；
[0087]圖4為圖3的產(chǎn)品的細(xì)節(jié)；
[0088]圖5為沿圖4的線V-V截取的放大截面圖；
[0089]圖5A和5B示出了可替代圖5的截面的放大的截面；
[0090]圖6為從圖3至圖5中的產(chǎn)品的其他細(xì)節(jié)的俯視圖；
[0091]圖7為根據(jù)圖3至圖6例如可適用于獲得的網(wǎng)產(chǎn)品的半成品工件的立體圖；
[0092]圖8A為圖7的半成品工件的截面圖；
[0093]圖8B、圖8C和圖8D為截面圖，其以非限制的方式示出了對(duì)于圖7和圖8A中半成品工件的可能的替代實(shí)施方式。
[0094]圖9為用于實(shí)現(xiàn)圖7的半成品工件的制造方法的步驟的示意圖；
[0095]圖10、圖11和圖12示出了根據(jù)圖3至圖7產(chǎn)品的根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施方式可能的制造方法的示意圖；以及
[0096]圖13至圖15示出了根據(jù)圖3至圖7產(chǎn)品可能的用途。
【具體實(shí)施方式】
[0097]參照附圖，I整體上指代用于土工應(yīng)用的補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品，例如用于天然斜坡的固結(jié)和/或加強(qiáng)、綠化墻、塊砌墻、人造墻、石堤覆蓋物或用于穩(wěn)定滑坡。作為實(shí)例，圖13-15示出了產(chǎn)品I的用途的一些實(shí)例，如將在下面進(jìn)行描述的。
[0098]產(chǎn)品I包括網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2，該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2又包括一系列的縱向地設(shè)置并彼此平行的第一元件3 ;第一元件3通過例如同樣彼此平行的多個(gè)第二橫向元件4間隔開并且相互連接。
[0099]網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2是整體式網(wǎng)柵，S卩，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是單件并且并非是通過將各個(gè)延長(zhǎng)元件互相粘結(jié)或編織而連接的結(jié)果，例如，由塑料材料制成的結(jié)構(gòu)2可以使用下列聚合物中的一個(gè)或更多個(gè)來實(shí)現(xiàn):聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯。特別地，可以通過相同的材料實(shí)現(xiàn)第一元件3和第二元件4，或可替代地，第二元件4可以由不同于第一元件的材料制成。對(duì)于第一元件3和第二元件4而言，在結(jié)構(gòu)的材料上的其他變化可以是使用一個(gè)或更多個(gè)上列材料的組合。在這種情況下，也可以通過相同的材料組合實(shí)現(xiàn)第一元件和第二元件，或可替代地，在第一元件與第二元件之間在至少一個(gè)組成材料上存在差異。
[0100]在本說明書中，第一元件3中的每個(gè)均沿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2延伸并且均由沿同一縱向線排列的多個(gè)部分形成。類似地，第二元件4沿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2的寬度方向延伸并且各自由沿同一橫向線排列的多個(gè)部分形成。第一元件3中的每個(gè)均在接合區(qū)域5處與多個(gè)第二元件4相交并且第二元件4中的每個(gè)均在接合區(qū)域5處與多個(gè)第一元件3相交。
[0101]網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2非限制地通過沿第二元件4的方向的拉伸進(jìn)行處理，以獲得單向拉伸的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2。替代性地，拉伸作用可以沿兩個(gè)互為橫向的方向完成，特別是沿第一元件3和第二元件4的方向完成以獲得雙向拉伸的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0102]在本說明書中，非限制地參照沿第二元件4的擴(kuò)展方向單向地拉伸的產(chǎn)品I。拉伸方法將在下文中描述。
[0103]如在附圖中示出的，第一元件3和第二元件4在接合區(qū)域5處相交以形成多個(gè)網(wǎng)孔。定量地，兩個(gè)相鄰的第一元件3之間的距離在IOOmm與400mm之間，可選地在200mm與300mm之間。類似地，相鄰的第二元件4之間的距離在5mm與30mm之間，可選地在8mm與20mm之間。網(wǎng)孔的尺寸隨著上述距離的變化而變化，網(wǎng)孔可以呈現(xiàn)在500mm2與12000mm2之間的面積。在圖中可以看到，第二元件4相對(duì)于第一元件3橫向地例如垂直地設(shè)置，更詳細(xì)地，可以限定構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2的元件的尺寸。實(shí)際上，在第一元件3的主擴(kuò)展方向的橫向上的截面中，第一元件3具有大于20mm2的面積，可選地具有大于30mm2的面積。
[0104]根據(jù)第二元件4的主擴(kuò)展方向的橫向上的截面，第二元件4具有大于IOmm2的面積，可選地具有大于12_2的面積。第二元件4的尺寸相對(duì)于第一元件3較小是由于拉伸工藝，拉伸工藝中減小了橫截面的面積并且獲得了第二元件的縱向伸長(zhǎng)。
[0105]如在圖6中所示，第一元件3和第二元件4在兩者之間的相互接合區(qū)域5處限定出互連表面6。該表面6呈現(xiàn)的面積大體上取決于第一元件3和第二元件4的形狀和尺寸并且取決于聯(lián)接第一元件3和第二元件4的方法。
[0106]關(guān)于形狀，特別是第二元件或出現(xiàn)在半成品10(圖7中可見)中的第二元件的前體的橫截面的形狀，該截面可以以這種方式實(shí)現(xiàn)以最小化互連表面6的延伸:如在圖5、圖5A和圖5B中示出的關(guān)于成品I的實(shí)例，以及在圖8A至圖8D中示出的關(guān)于產(chǎn)品I的半成品前體的實(shí)例。橫向截面的形狀也設(shè)計(jì)成在產(chǎn)品使用狀態(tài)期間能夠保持第一元件3與第二元件4之間的足夠的結(jié)合力，因此能夠確保產(chǎn)品I的結(jié)構(gòu)整體性。
[0107]圖5非限制地示出了這種實(shí)施方式:第一元件3具有方形截面，而第二元件4呈現(xiàn)能夠減小與第一元件3的互連表面6的面積的大致T形的截面。實(shí)際上，第二元件4設(shè)置成在T形截面的底部處與第一元件3接觸，因而具有了減少的表面延伸量。
[0108]可替代地，沒有在附圖中表示的實(shí)施方式可以包括第一元件3或第二元件4呈現(xiàn)圓形或橢圓的橫截面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。需要指出的是，實(shí)際上使兩個(gè)元件中的至少一個(gè)的截面為圓柱形或橢圓形就能夠極大地減小互連表面6的面積。
[0109]更詳細(xì)地，沿與第二元件4的擴(kuò)展方向垂直的方向測(cè)量的互連表面6的延伸量“D”與同樣沿相同的垂直方向測(cè)量的第二元件4的寬度“L”之間的比值小于0.4，特別地小于
0.3，更特別地小于0.2:
[0110]D/L < 0.3
[0111]例如，參照具有12mm與8mm之間的區(qū)段的第一元件3和具有7mm與3mm之間的區(qū)段的第二元件4，在每個(gè)接合區(qū)域5處的互連表面6的面積均小于40mm2，特別地小于35mm2，更特別地小于32mm2。
[0112]如在附圖中示出的，第二元件4具有在連續(xù)的接合區(qū)域5之間延伸的部分7:該部分7具有的與相應(yīng)的擴(kuò)展方向垂直地測(cè)量的寬度從一個(gè)接合區(qū)域5到另一個(gè)緊鄰的接合區(qū)域5基本上恒定。在實(shí)踐中，也作為板標(biāo)記的操作的結(jié)果，第二元件4的寬度“L”和橫向截面沿同一第二元件4的延伸方向基本上保持均勻和恒定，并且與在圖1和圖2的已知方案中發(fā)生的情況不同。
[0113]第一元件3和第二元件4可以被具有適當(dāng)?shù)妮喞⑶冶舜私雍?，使得即使在雙向拉伸的產(chǎn)品的情況下，第一元件3和第二元件4的橫向截面也在連續(xù)的接合區(qū)域5之間呈現(xiàn)基本上恒定的面積，特別是沿元件4中的每個(gè)的整個(gè)擴(kuò)展方向。
[0114]如之前提到的，在所描述的優(yōu)選實(shí)施方式中，第一元件3基本上不被拉伸(或至多被輕微拉伸)，因而呈現(xiàn)比第二元件4的截面大的截面，特別是比第二元件4的厚度大的厚度。盡管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2具有兩個(gè)主擴(kuò)展方向(即，第一元件和第二元件延伸的方向)，但結(jié)構(gòu)2還具有與主擴(kuò)展方向垂直的方向上的一定的尺寸或整體的厚度“S”，以使產(chǎn)品I相對(duì)于片狀材料具有很好區(qū)分的三維結(jié)構(gòu)。在圖5、圖5A和圖5B中，可以看到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2的最大厚度“S”，該最大厚度大于5mm，例如為8mm或12mm。該厚度“S”由網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相對(duì)的側(cè)面之間的最大距離限定。圖5、圖5A和圖5B示出了第一元件3和第二元件4的厚度之間的尺寸差異。更詳細(xì)地，第一元件3具有的尺寸或厚度Tl大于3mm，特別地大于5mm，更特別地大于7_。第二元件4具有比第一元件3的厚度Tl小的厚度，特別地第二元件4具有的厚度T2大于2mm,特別地大于3mm,更特別地大于5mm。
[0115]圖5、圖5A和圖5B示出了產(chǎn)品I的不同的實(shí)施方式。特別地，圖5示出了產(chǎn)品I的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，第一元件3具有的厚度Tl大于第二元件4的厚度T2。在圖5A中示出的實(shí)施方式中，其示出了第一元件3具有的厚度Tl基本上與第二元件4的厚度T2相同。圖5B示出了第一元件3具有的厚度Tl小于第二元件4的厚度T2的產(chǎn)品I。
[0116]更詳細(xì)地，可以通過第一元件3的厚度Tl與第二元件4的厚度T2之間的比值將第一元件3和第二元件4的厚度聯(lián)系起來，該比值大于2，特別地大于2.5，更特別地大于3。
[0117]關(guān)于定位(lie)，將與圖5、圖5A和圖5B中的、分別將厚度T2(對(duì)于第二元件)和厚度Tl (對(duì)于第一元件)切割成兩半的截面垂直的平面定義為定位平面，需要指出的是，第一元件3和第二元件4至少在接合區(qū)域5處位于不同的并且具有間隔開的定位設(shè)置的例如平的表面上。第一元件3的定位表面將會(huì)是第一元件的、在接合區(qū)域5處穿過第一元件的厚度的中心區(qū)域的例如平的主擴(kuò)展表面SI。第二元件4的定位表面意為第二元件的、在接合區(qū)域5處穿過第二元件的厚度的中心區(qū)域的例如平的優(yōu)勢(shì)擴(kuò)展表面S2:如在圖8Α至圖8D中可以看到的，表面SI和表面S2以距離Z彼此間隔開。根據(jù)實(shí)施方式，第一元件和第二元件的定位平面/定位表面在連續(xù)的接合區(qū)域之間的中間區(qū)段中可以被間隔開或者也可以不被間隔開。
[0118]第二元件4的延長(zhǎng)形狀使補(bǔ)強(qiáng)元件有良好的彎曲性能，特別是能夠使結(jié)構(gòu)2根據(jù)至少一個(gè)基本上與第一元件3平行的橫向軸自由地彎曲。
[0119]第二元件還確保了良好的牽引阻力。拉伸比或第二元件4拉伸后的長(zhǎng)度與第二元件4拉伸前的長(zhǎng)度之間的比值至少為3，可選地在3至10之間，進(jìn)一步可選地在4至8之間。需要指出的是可以輕微拉伸第一元件3 (例如導(dǎo)致拉伸比不大于1.25的拉伸)。
[0120]因此獲得了產(chǎn)品1，如提到的，產(chǎn)品I由塑料材料制成、具有200至1200克每平方米(g per m2)的比重和沿第二元件的比牽引阻力，該比牽引阻力大于20KN/m，特別地在20KN/m至200KN/m之間，可選地在60KN/m至200KN/m之間。比牽引阻力通過在EN ISO10319中描述的方法進(jìn)行測(cè)量。
[0121]并不是希望通過理論說明進(jìn)行限制，第二元件4的拉伸工藝可以將聚合物鏈設(shè)置在明顯地沿第二元件的主擴(kuò)展方向取向的方位中(在雙向拉伸的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，這對(duì)于的第一元件而言也是成立的)。顯微鏡下，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2的塑料材料包括聚合物鏈的復(fù)合體。在拉伸之后，這些聚合物鏈沿某一方向的排布能夠提高沿所述方向的抗拉強(qiáng)度。聚合物鏈的排布能夠使分子重新排列，并且因此提高聚合物的結(jié)晶度。
[0122]結(jié)晶度
[0123]材料的樣品的結(jié)晶度定義了根據(jù)材料的量的表示方法表示出處于結(jié)晶狀態(tài)的材料相對(duì)于總量的百分比或分?jǐn)?shù)的因數(shù)，結(jié)晶度更精確的參照是“質(zhì)量” Um)或“體積”(K V)。在下文中，我們將指以質(zhì)量計(jì)量的結(jié)晶度；為了測(cè)量結(jié)晶度，將使用下列的測(cè)量方法:梅特勒-托利多DSC分析工具(Mettler Toledo DSC analytic tool)，其具有±0.2K的溫控準(zhǔn)確度以及0.02Κ的精密度。分析方法包括:以10°C /min的加熱斜率將10毫克(mg)的樣品從25°C加熱至180°C (對(duì)于高密度聚乙烯(HDPE))或從25°C加熱至230°C (對(duì)于聚丙烯(PP))，隨后以相同的梯度冷卻并且隨后使用相同的導(dǎo)數(shù)加熱。執(zhí)行兩個(gè)后續(xù)的操作是為了核實(shí)分析是否被正確地執(zhí)行。在可測(cè)量結(jié)晶度的橫截面處從元件(例如第一元件和/或第二元件)中取出10毫克(mg)的樣品。
[0124]還需要指出的是，為了測(cè)量本說明書中和權(quán)利要求中相關(guān)的結(jié)晶度的值，材料樣品必須從元件的每個(gè)橫截面的中心區(qū)域處采集，以防止邊界條件產(chǎn)生影響；；在圖5B中，該中心區(qū)域以虛線示出，并且以69指代，并且該中心區(qū)域基本上在材料樣品橫截面的邊緣之內(nèi)、位于距邊緣基本上等于樣品橫截面的厚度的一半的位置處。例如，在第一元件3和第二元件4具有關(guān)于一個(gè)或更多個(gè)對(duì)稱軸對(duì)稱的完整橫截面(例如圓、矩形、正方形)的情況下，樣品點(diǎn)定位在對(duì)稱中心處或?qū)ΨQ中心上。
[0125]通過試驗(yàn)，從與被測(cè)樣品的熔融步驟相關(guān)的焓中獲得DSC分析:該值與在實(shí)驗(yàn)室中獲得的100%結(jié)晶的高密度聚乙烯(HDPE或聚丙烯(PP))的熔融焓值(理論上的值)之比給出了被測(cè)樣品的結(jié)晶度的百分比。
[0126]通常，結(jié)晶度并不僅僅取決于材料，還取決于獲得產(chǎn)品的制造工藝、產(chǎn)品的形狀以及在產(chǎn)品上進(jìn)行的任何加工。結(jié)晶度是從O至I變化的因素(可替代地以0%至100%的百分?jǐn)?shù)表示)，其中O代表非晶形的結(jié)構(gòu)(聚合物鏈以無規(guī)則的方式設(shè)置)，而I代表完全的結(jié)晶結(jié)構(gòu)(聚合物鏈或聚合物鏈的組完全規(guī)整)，為了提供實(shí)例的一些技術(shù)數(shù)據(jù)，在塑料材料中結(jié)晶度通常在20%至80%之間變化。
[0127]在產(chǎn)品I的情況下，形成拉伸的元件(第二元件4)的聚合物的平均結(jié)晶度可以定義為在沿第二元件的不同截面處的聚合物表現(xiàn)的多個(gè)結(jié)晶度的平均值；由于拉伸作用，平均結(jié)晶度大于55%，特別地大于60%，更特別地大于63%。
[0128]更詳細(xì)地說，第二拉伸的元件4在形成第二元件4的聚合物中、在位于兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域5之間的中間點(diǎn)4a與在所述接合區(qū)域5處的點(diǎn)之間呈現(xiàn)小于8%、特別地小于5%、更特別地小于3%的結(jié)晶度變化。
[0129]再更詳細(xì)地說，第二元件4的材料沿第二元件4的、包括兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域的擴(kuò)展部分具有小于8%、特別地小于5%、更特別地小于3%的結(jié)晶度變化。
[0130]補(bǔ)強(qiáng)廣品的制造[0131]產(chǎn)品包括由塑料材料(例如HDPE或聚丙烯)制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2，該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2中的第一元件3和上述的第二元件4非限制地通過擠出成形。
[0132]第一元件3和第二元件4的構(gòu)造能夠通過區(qū)別的形成工藝分別地形成，即，擠出，或可替代地第一元件3和第二元件4能夠通過共擠出工藝被同時(shí)擠出。
[0133]在分開擠出的情況下，第一元件3’的擠出首先完成，隨后通過將分開擠出的第二元件4’放置在所述的第一元件3’上以用于形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2 (圖9)。
[0134]關(guān)于代替如在圖10中示意性的表示的利用共擠出方法的變形，塑料材料由漏斗提供并且隨后朝擠出頭101移動(dòng)。在擠出頭處，第一元件3’(或第一元件3’的前體)為被擠出的元件，并且第二元件4’的前體被相對(duì)于第一元件橫向地共擠出而形成了整體的網(wǎng)和在擠出頭的輸出部的管狀本體102。
[0135]在這兩種情況下(分開擠出或共擠出)，產(chǎn)生了整體式的塑料本體。
[0136]第一元件與第二元件能夠以下列的方法連接:
[0137]a)在第一變型中，可以對(duì)被指定用于第一元件和第二元件之間的接觸的表面進(jìn)行局部加熱(例如通過超聲波技術(shù))，使得在接合區(qū)域5處在第一元件與第二元件之間形成基本上表面性的接合(因此，將形成元件的聚合物材料的共滲和混合限定到幾十毫米，例如小于50_)以確保第一元件與第二元件之間的接合但并不引起在后續(xù)的第二元件的拉伸操作期間對(duì)材料的滑動(dòng)的過度限制。
[0138]b)在第二變型中，局部的表面接合可以通過使第一元件和第二元件中的至少一個(gè)達(dá)到材料的軟化溫度(即，在材料開始從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變但并不失去其幾何形狀的溫度)而實(shí)現(xiàn):在這種狀態(tài)下，元件的材料能夠在并不與另一元件的材料充分共滲的情況下實(shí)現(xiàn)表面粘合，因此，仍然不會(huì)引起在后續(xù)的第二元件的拉伸操作期間對(duì)材料的滑動(dòng)的過度限制。
[0139]c)在第三變型中(參見圖8A-8B-8C示出的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2可以獲得的各種構(gòu)型的橫截面)，提供了由第一元件3與第二元件4之間的減小面積的連接所限定的約束，通過由第一元件3與第二元件4之間的小面積的連接所限定的約束與由圖1和圖2中已知的方法獲得的半成品中產(chǎn)生的約束不同?？梢灾赋龅氖?，在圖7、圖8A和圖SC中示出的半成品的情況中，第二元件的材料通過有限的面積與第一元件的材料連接，該有限的面積在確保充分地連接的同時(shí)不犧牲第二元件均勻的拉伸。
[0140]d)進(jìn)一步的變型可以結(jié)合點(diǎn)a)的方法與點(diǎn)c)的方法。
[0141]e)進(jìn)一步的變型可以結(jié)合點(diǎn)b)的方法與點(diǎn)c)的方法。
[0142]繼續(xù)描述根據(jù)本發(fā)明的方法，在單件的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2形成之后，產(chǎn)品I沿第二元件4的延伸的方向非限制地經(jīng)受拉伸的處理(圖11)?？商娲?，也可沿第一元件的擴(kuò)展方向拉伸網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2(圖10)或沿第一元件3與第二元件4的兩個(gè)方向拉伸網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(圖12)。
[0143]需要指出的是，在由共擠出獲得的產(chǎn)品的情況下，第一元件3與從擠出站DE的輸出方向平行，并且第二元件的拉伸沿?cái)D出方向的橫向方向DS發(fā)生(在圖中示意性地示出了拉伸工藝)。以這種方法獲得了高性能的第二元件4以及任意長(zhǎng)度的第一元件，因?yàn)閿D出器能夠提供起初無限的長(zhǎng)度?？商娲兀ㄟ^沿方向DE拉伸能夠獲得單向拉伸的產(chǎn)品。
[0144]通過施加相同強(qiáng)度的相對(duì)的拉伸力，第一元件3間距相同并且第一元件3平行并排列，因此沒有彎曲或傾斜，該彎曲或傾斜會(huì)影響第一元件正確的使用。[0145]如之前描述的，拉伸能夠提高聚合物鏈沿拉伸方向的取向。如上述描述聚合物鏈的排列由結(jié)晶度限定使。
[0146]更詳細(xì)地,拉伸作用能夠獲得單位長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)率(specificlengthening,即，在拉伸作用之后獲得的伸長(zhǎng)并且定義為最終長(zhǎng)度減去最初長(zhǎng)度再除以最初長(zhǎng)度的值)，該伸長(zhǎng)率沿第二元件4的方向基本上是相同的。特別地，在兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域之間在中間的截面處伸長(zhǎng)率相對(duì)于在區(qū)域5處的第二元件4的伸長(zhǎng)率不大于10%。
[0147]更詳細(xì)地，拉伸作用能夠賦予形成產(chǎn)品的材料大于55%、特別地大于60%、更特別地大于63%的平均結(jié)晶度。
[0148]更詳細(xì)地，拉伸作用能夠賦予第二元件高度均勻的結(jié)晶度:更再詳細(xì)地第二拉伸的元件在形成第二拉伸元件的聚合物中、在兩個(gè)連續(xù)的區(qū)域5之間的中間點(diǎn)4a與在接合區(qū)域處的點(diǎn)之間呈現(xiàn)小于8%、特別地小于5%、更特別地小于3%的結(jié)晶度變化。
[0149]更詳細(xì)地，拉伸作用能夠基本上沿第二元件中的每一個(gè)的、包括至少兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域的區(qū)段，特別是沿第二元件的整個(gè)擴(kuò)展方向保持產(chǎn)品I的結(jié)晶度的均勻性。因而形成的產(chǎn)品I具有有序的分子結(jié)構(gòu)并且且沿產(chǎn)品I的擴(kuò)展方向的、包括兩個(gè)更多個(gè)連續(xù)區(qū)的區(qū)域5的一部分呈現(xiàn)小于8%、特別地小于5%、更特別地小于3%的結(jié)晶度變化。
[0150]基于用于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品I的材料，通過給從第一元件和第二元件中的至少一個(gè)提供不同的拉伸溫度而能夠?qū)嵤├臁?br> [0151]例如如果產(chǎn)品由聚丙烯(PP)制成，則拉伸溫度高于80°C，特別地在80至140°C之間，更特別地在90至130°C之間。
[0152]如果產(chǎn)品由高密度聚乙烯(HDPE)制成，則拉伸溫度高于80°C，特別地在80至130°C之間，更特別地在90至120°C之間。
[0153]網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)通過加熱處理達(dá)到拉伸溫度，加熱處理通過熱空氣或熱水浴的熱傳送或通過其他加熱系統(tǒng)實(shí)施。
[0154]隨后網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)相對(duì)于第一元件被橫向地切割從而得到預(yù)定的長(zhǎng)度，該預(yù)定的長(zhǎng)度沿第一元件的方向或縱向元件的方向測(cè)量。長(zhǎng)度的尺寸通常較大并且取決于預(yù)定的應(yīng)用；然而，第一元件具有的長(zhǎng)度可能為10m、50m或甚至為100m。寬度的尺寸也取決于應(yīng)用?’然而，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠具有高達(dá)2m、4m或甚至為8m的寬度。
[0155]最后，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠沿橫向的旋轉(zhuǎn)軸(例如與第一元件擴(kuò)展的主要方向垂直)形成為卷狀，這樣形成的產(chǎn)品卷更易于運(yùn)輸。需要指出的是纏繞卷(roll-winding)甚至能夠在橫向切割之前產(chǎn)生:換言之纏繞站可以設(shè)置在拉伸處理的下游，并且網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠在纏繞站纏繞；一旦已經(jīng)獲得具有預(yù)定的卷尺寸的產(chǎn)品，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠沿第一元件擴(kuò)展的主要方向橫向地切割，并且隨后新產(chǎn)品卷的形成能夠開始。
[0156]補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品的用途
[0157]產(chǎn)品I被用于土地的補(bǔ)強(qiáng)和/或加固，特別地適用于斜坡、屏障和墻體或綠化屏障、包覆結(jié)構(gòu)和/或諸如此類的建造。
[0158]從操作要點(diǎn)的角度，產(chǎn)品I能夠被應(yīng)用于需要加固的巖層、斜坡或易受滑坡影響的懸崖從而提供對(duì)地形構(gòu)造的自由表面的支承。
[0159]例如，如在圖14中所示，產(chǎn)品I能夠施加于斜坡的前體——基本上在斜坡的表層——以提供表面補(bǔ)強(qiáng)和抵制地形構(gòu)造的部分分離的包覆物。由于在延長(zhǎng)的元件之間的相當(dāng)大的自由區(qū)域，產(chǎn)品I也提供播種和生長(zhǎng)草之類的可能性。
[0160]此外，或可替代上述的，產(chǎn)品I能夠被插入至待補(bǔ)強(qiáng)的地形或墻體的基質(zhì)，以加強(qiáng)地形或墻體的結(jié)構(gòu)并且更好的支承和重新分配負(fù)載(圖12和圖13)。
[0161]在使用中(在土地的表面和內(nèi)部處)，產(chǎn)品自身能夠折疊一次或更多次，從而限定多層結(jié)構(gòu)并且施加于待補(bǔ)強(qiáng)的土地中，或多個(gè)產(chǎn)品能夠彼此重疊地施加使得形成用于補(bǔ)強(qiáng)地形構(gòu)造的多層結(jié)構(gòu)。相同產(chǎn)品或不同產(chǎn)品的不同部分的延長(zhǎng)元件能夠彼此平行或橫向地設(shè)置。
【權(quán)利要求】
1.一種用于土工應(yīng)用的補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品(I)，所述補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品(I)具有由塑料材料制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(2)，所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(2)包括: 彼此間隔開的多個(gè)第一元件(3)； 彼此間隔開的多個(gè)第二元件(4)，所述第二元件(4)基本上沿所述第一元件(3)的橫向方向擴(kuò)展，并且所述第二元件(4)在多個(gè)接合區(qū)域(5)處與所述第一元件(3)連接以形成所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(2)的多個(gè)網(wǎng)孔， 其中，在形成并與所述第一元件(3)連接之后，至少所述第二元件(4)沿其延伸方向被拉伸并呈現(xiàn)具有沿拉伸方向取向的分子鏈的結(jié)構(gòu)，所述拉伸的第二元件(4)沿其延伸方向表現(xiàn)出聚合物結(jié)晶度， 其中所述拉伸的第二元件(4)表現(xiàn)為具有以下結(jié)晶度變化的聚合物材料，所述結(jié)晶度變化在位于兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域(5)之間的中間點(diǎn)(4a)與位于接合區(qū)域處的點(diǎn)之間小于8 %、特別地小于5 %、更特別地小于3 %。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中所述第二元件(4)由拉伸的塑料材料形成，所述拉伸的塑料材料沿所述第二元件(4)的包括兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域(5)的延伸區(qū)段具有小于8%、特別地小于5%、更特別地小于3%的結(jié)晶度變化。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中形成所述第二元件(4)的聚合物的平均結(jié)晶度大于55%，特別地大于60%，更特別地大于63%，形成所述第二元件(4)的聚合物的平均結(jié)晶度大于形成所述第一元件(3)的聚合物的平均結(jié)晶度。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中所述拉伸的元件呈現(xiàn)的在其橫向上測(cè)量的寬度沿各相應(yīng)的延伸方向基本上是恒定的，并且其中所述第二元件(4)沿各相應(yīng)的延伸方向呈現(xiàn)基本上恒定的橫截面積。`
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中所述第一元件(3)至少在所述接合區(qū)域(5)處位于所述第一元件的例如平的主延伸表面(SI)上并且在所述接合區(qū)域(5)處穿過所述第一元件(3)的厚度的中心區(qū)域，所述第二元件(4)在所述接合區(qū)域(5)處位于所述第二元件的例如平的主延伸表面(S2)上并且在所述接合區(qū)域(5)處穿過所述第二元件的厚度的中心區(qū)域，所述第一元件(3)的所述主延伸表面(SI)與所述第二元件(4)的所述主延伸表面(S2)不同，所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(2)基本上為通過將所述第一元件(3)和所述第二元件(4)疊置而限定的三維結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中所述第一元件(3)和所述第二元件(4)在所述接合區(qū)域(5)處限定互連表面(6)，并且其中所述互連表面(6)的在與所述拉伸方向垂直的方向上的延伸量(D)與所述第二元件(4)的同樣沿所述垂直方向測(cè)量的寬度(L)之間的比值小于0.4，特別地小于0.3，更特別地小于0.2。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中所述第二元件(4)呈現(xiàn)以下拉伸比，所述拉伸比定義為所述第二元件(4)被拉伸后的最終長(zhǎng)度與所述第二元件(4)在拉伸作用之前的初始長(zhǎng)度之間的比值，所述拉伸比大于3，可選地在3至10之間，進(jìn)一步可選地在4至8之間。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中所述拉伸的第二元件(4)在兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域(5)之間的中間橫截面處呈現(xiàn)的比拉伸與所述拉伸的第二元件(4)在所述接合區(qū)域(5)中的橫截面的比拉伸相比不大于10%。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中所述第一元件(3)呈現(xiàn)以下拉伸比，所述拉伸比定義為所述第一元件(3)被拉伸后的最終長(zhǎng)度與所述第一元件(3)在拉伸作用之前的初始長(zhǎng)度之間的比值，所述第一元件⑶的拉伸比小于所述第二元件⑷的拉伸比，特別地在I至1.5之間，可選地，其中所述第一元件(3)不經(jīng)受拉伸作用。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中所述產(chǎn)品包括布置成彼此直接相鄰的多個(gè)所述拉伸的第二元件(4)，所述多個(gè)所述拉伸的第二元件中的每一個(gè)均由具有以下結(jié)晶度變化的聚合物形成，所述結(jié)晶度變化在位于兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域(5)之間的中間點(diǎn)(4a)與位于所述接合區(qū)域處的點(diǎn)之間小于8%、特別地小于5%、更特別地小于3%，以限定具有沿所述第二元件基本均勻的結(jié)晶度的拉伸的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中所述第一元件(3)呈現(xiàn)面積大于20mm2、可選地大于30mm2的橫截面， 其中所述第二元件(4)呈現(xiàn)具有大于10mm2、可選地大于12mm2的面積的橫截面，特別地，其中，所述第一元件(3)呈現(xiàn)的橫截面為所述第二元件(4)的橫截面的至少兩倍、特別地至少2.5倍，并且其中所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(2)呈現(xiàn)大于200克每平方米、可選地在400克每平方米至1200克每平方米之間的比重， 其中，所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)⑵沿所述拉伸的元件呈現(xiàn)大于20KN/m、特別地在20KN/m至200KN/m之間、可選地在60KN/m至200KN/m之間的比牽引阻力，所述比牽引阻力通過說明書中提出的方法測(cè)得， 其中所述第一元件(3)和/或所述第二元件(4)通過擠出和后續(xù)拉伸獲得，并且其中所述第一元件(3)和所述第二元件(4)包括至少選自包括高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)的組中的材料。
12.一種用于制造根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品的方法，包括以下步驟:` 連續(xù)地形成彼此間隔開并且與前進(jìn)方向平行的多個(gè)第一元件(3’)， 連續(xù)地形成彼此間隔開并且與所述前進(jìn)方向呈橫向的多個(gè)第二元件(4’)， 在接合區(qū)域(5)處連接第一元件(3’ )和第二元件(4’ )以形成整體式網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(2)，以及 在所述連接步驟之后，沿所述第二元件的延伸方向拉伸所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(2)，并且實(shí)現(xiàn)沿所述第二元件基本上均勻的所述第二元件的單位長(zhǎng)度的比拉伸。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域(5)之間的中間橫截面處的比拉伸與所述第二元件(4)的所述接合區(qū)域(5)處的橫截面的比拉伸相比不大于10%，其中所述拉伸的第二元件(4)在位于兩個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域(5)之間的中間點(diǎn)(4a)與位于所述接合區(qū)域(5)處的點(diǎn)之間的結(jié)晶度變化小于8%、特別地小于5%、更特別地小于3%，并且其中所述拉伸的第二元件(4)呈現(xiàn)有序的分子結(jié)構(gòu)并且沿所述拉伸的第二元件(4)的包括兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)的接合區(qū)域(5)的延伸區(qū)段進(jìn)一步呈現(xiàn)小于8%、特別地小于5%、更特別地小于3%的結(jié)晶度變化。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其中，所述連接步驟替代性地包括: a)產(chǎn)生被指定用于所述第一元件(3)與所述第二元件(4)之間的接觸的表面的局部加熱，在所述接合區(qū)域處形成所述第一元件(3)與所述第二元件(4)之間的基本上表面性的接合；或b)使所述第一元件(3)和所述第二元件(4)中的至少一個(gè)達(dá)到軟化溫度并且在基本上不與另一元件的材料發(fā)生共滲的情況下實(shí)現(xiàn)表面結(jié)合；或 c)實(shí)現(xiàn)由所述第一元件(3)與所述第二元件(4)之間的小面積的連接所限定的約束；或 d)將點(diǎn)a)中描述的方法與點(diǎn)c)中描述的方法結(jié)合，或 e)將點(diǎn)b)中描述的方法與點(diǎn)c)中描述的技術(shù)結(jié)合。
15.一種根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述類型的產(chǎn)品、或根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的方法獲得的產(chǎn)品的用途`，用于天然的或人造的地形構(gòu)造或結(jié)構(gòu)的加固或補(bǔ)強(qiáng)。
【文檔編號(hào)】E02D17/20GK103866772SQ201210552964
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月18日
【發(fā)明者】切薩雷·貝雷塔, 皮耶路易吉·馬焦尼 申請(qǐng)人:特耐克斯有限公司