本發(fā)明涉及一種非織造土工布的制備方法,屬于建筑材料領(lǐng)域。
背景技術(shù):
:土工布主要應(yīng)用于垃圾填埋場(chǎng)、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。傳統(tǒng)的土工布只是單一的布料材質(zhì),這樣的土工布的抗拉效果較差,強(qiáng)度不夠強(qiáng),不能夠大面積的在市政建設(shè)中運(yùn)用,限制了土工布的使用效果,不能夠廣泛的推行使用土工布,但是還有部分土工布在使用的時(shí)候,兩片土工布在連接的時(shí)候不夠牢固,都是直接采用土壓的方式將兩塊土工布進(jìn)行連接,這樣的連接方式不夠牢固,隨著時(shí)間的推移,土工布會(huì)出現(xiàn)收縮的現(xiàn)象,縮短了土工布的使用壽命。而采用纖維經(jīng)過(guò)開(kāi)松混合、梳理(或氣流)成網(wǎng)、鋪網(wǎng)、針刺固結(jié)后直接形成的土工布,其特點(diǎn)是厚度大、密度高、結(jié)構(gòu)蓬松,吸水和透水性能好,鋪設(shè)方便,但是現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的短纖維針刺非織造土工布也普遍存在抗形變能力差、易變形、強(qiáng)力偏低,使得使用中難以起到增強(qiáng)作用的缺點(diǎn)。所以,亟待研制一種抗拉強(qiáng)度高、不易變形、使用壽命長(zhǎng)的土工布。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)傳統(tǒng)非織造土工布在使用過(guò)程中抗拉強(qiáng)度相對(duì)較差,易變形,縮短了土工布的使用壽命,限制了土工布使用效果的問(wèn)題,提供了一種非織造土工布的制備方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:(1)稱取3~5kg新鮮芭蕉葉,清洗后切割成芭蕉葉碎片,再將芭蕉葉碎片與生石灰逐層鋪設(shè)于玻璃罐中,待鋪設(shè)完成,向玻璃罐中加入清水,直至水將最上層芭蕉葉碎片淹沒(méi),再將玻璃罐密封,并于暗室中靜置存放10~15天,待靜置存放結(jié)束,將玻璃罐中芭蕉葉碎片分離取出,并清洗加熱蒸煮20~30min,再用毛刷去除葉肉,得芭蕉葉葉脈,經(jīng)干燥得1號(hào)中間層材料;(2)稱取800~1000g雞毛,清洗,暴曬及剪碎后,倒入3~5l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6~8%雙氧水中,恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)45~60min,再經(jīng)過(guò)濾、洗滌和干燥,得2號(hào)中間層材料;(3)稱取廢棄毛衣2~3kg,漂洗后剪碎成毛衣碎塊,并將毛衣碎塊轉(zhuǎn)入盛有400~500ml水的反應(yīng)釜中,保溫保壓15~30s后,打開(kāi)反應(yīng)釜出料閥門,使反應(yīng)釜中物料瞬時(shí)釋放進(jìn)入接收罐,再經(jīng)干燥和梳理,得表層材料;(4)按厚度為6~8mm的表層材料、2~3mm的1號(hào)中間層材料、4~6mm的2號(hào)中間層材料、6~8mm的表層材料從上到下的順序,將材料按序逐層鋪設(shè),經(jīng)針刺機(jī)處理后復(fù)合成型,經(jīng)熱壓機(jī)于壓力為10~15mpa,溫度為65~75℃條件下熱壓10~20min,再經(jīng)裁剪后收卷保存,即得非織造土工布。步驟(1)所述的芭蕉葉碎片長(zhǎng)度為10~15cm,寬度為8~10cm。步驟(1)所述的逐層鋪設(shè)具體操作為:于玻璃罐底部均勻鋪灑一層厚度為0.8~1.0mm生石灰,并在生石灰表面鋪一張芭蕉葉碎片,再于碎片表面繼續(xù)鋪撒一層厚度為0.8~1.0mm生石灰,如此一層生石灰一層芭蕉葉碎片鋪設(shè),直至芭蕉葉碎片用完為止,并在最上層芭蕉葉碎片表面鋪設(shè)一層厚度為3~5mm生石灰。步驟(1)所述的加熱蒸煮20~30min后,還可以將芭蕉葉碎片置于8~10l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~15%甲醛溶液中浸泡40~60min。步驟(2)所述的恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)條件為:溫度為55~60℃,攪拌轉(zhuǎn)速為600~800r/min。步驟(3)所述的保溫保壓條件為:溫度為140~160℃,壓力為2.6~2.8mpa。步驟(3)所述的接收罐與反應(yīng)釜底部出料閥門通過(guò)管道相連。本發(fā)明與其他方法相比,有益技術(shù)效果是:(1)本發(fā)明首先以廉價(jià)易得的芭蕉葉為原料,利用生石灰和水混合浸泡,并密閉發(fā)酵,使芭蕉葉葉肉腐爛,并逐漸與葉脈分離,經(jīng)蒸煮后用甲醛溶液浸泡,防止葉脈組織被細(xì)菌腐蝕及組織自溶,保存細(xì)胞固有物質(zhì),使葉脈細(xì)胞中組織液凝固,使葉脈組織硬化,提高葉脈組織機(jī)械強(qiáng)度,從而提高產(chǎn)品硬度,避免在使用過(guò)程中變形,再將雞毛清洗暴曬后用雙氧水漂白除臭,利用雞毛的韌性與芭蕉葉葉脈配合,作為產(chǎn)品中間層材料,形成交織網(wǎng)絡(luò),達(dá)到提高產(chǎn)品抗拉強(qiáng)度的效果;(2)本發(fā)明以廢棄毛衣為產(chǎn)品表層材料來(lái)源,在保溫保壓過(guò)程中,水蒸汽滲透進(jìn)入毛衣組織纖維內(nèi)部,冷凝形成水滴,再經(jīng)瞬間泄壓,水滴從毛衣組織纖維中瞬間釋放,使毛衣組織纖維解纖細(xì)化,并發(fā)生一定程度降解,從而提高毛衣組織纖維表面活性基團(tuán)數(shù)量,在后續(xù)處理過(guò)程中,可有效提高表層材料與中間層材料的結(jié)合牢固性,同時(shí)使毛衣的優(yōu)良的蓬松性、吸水性和透水性得以保留,進(jìn)一步提高產(chǎn)品土工布的保水和透水性能。具體實(shí)施方式首先稱取3~5kg新鮮芭蕉葉,用清水反復(fù)沖洗3~5次,去除芭蕉葉表面污物,并將沖洗后的芭蕉葉切割成長(zhǎng)為10~15cm,寬為8~10cm芭蕉葉碎片;在玻璃罐底部均勻鋪灑一層厚度為0.8~1.0mm生石灰,并在生石灰表面鋪一張所得芭蕉葉碎片,直至芭蕉葉碎片用完為止,再于碎片表面繼續(xù)鋪灑一層厚度為0.8~1.0mm生石灰,如此一層生石灰一層芭蕉葉碎片鋪設(shè),并在最上層芭蕉葉碎片表面鋪設(shè)一層厚度為3~5mm生石灰,待鋪設(shè)完成,向玻璃罐中加入清水,直至水將最上層芭蕉葉碎片淹沒(méi),再將玻璃罐密封,并于避光通風(fēng)處?kù)o置存放10~15天;待靜置存放結(jié)束,將玻璃罐中芭蕉葉碎片取出,并用清水沖洗3~5次,再將沖洗后的芭蕉葉碎片轉(zhuǎn)入盛有3~5l清水的鐵鍋中,于溫度為75~80℃條件下,蒸煮20~30min后,將芭蕉葉碎片置于8~10l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~15%甲醛溶液中浸泡40~60min,再將浸泡后的芭蕉葉碎片取出,用毛刷去除碎片葉肉,得芭蕉葉葉脈,并將芭蕉葉葉脈置于真空干燥箱中,于溫度為70~75℃條件下,干燥6~8h,得1號(hào)中間層材料;接著稱取800~1000g雞毛,經(jīng)人工挑揀除雜后,用清水反復(fù)洗滌3~5次,再將清洗后的雞毛置于陽(yáng)光下暴曬6~8h,收集暴曬后的雞毛,并剪碎成長(zhǎng)度為0.8~1.2cm雞毛碎片,再將雞毛碎片倒入盛有3~5l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6~8%雙氧水的燒杯中,并將燒杯移入數(shù)顯測(cè)速恒溫磁力攪拌器,于溫度為55~60℃,轉(zhuǎn)速為600~800r/min條件下,恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)45~60min,再將燒杯中物料過(guò)濾,得濾渣,用清水洗滌濾渣3~5次,并將洗滌后的濾渣置于烘箱中,于溫度為75~80℃條件下干燥至含水率為8~10%,得2號(hào)中間層材料;稱取廢棄毛衣2~3kg,經(jīng)人工漂洗除雜后,剪碎成長(zhǎng)度為0.3~0.5cm毛衣碎塊,并將所得毛衣碎塊轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中,于溫度為140~160℃,蒸汽壓力為2.6~2.8mpa條件下保壓15~30s后,打開(kāi)反應(yīng)釜出料閥門,使反應(yīng)釜中物料瞬時(shí)釋放進(jìn)入接收罐,得預(yù)處理毛衣濕料,并將所得預(yù)處理毛衣濕料轉(zhuǎn)入烘箱中,于溫度為105~110℃條件下干燥至恒重,再將干燥后的汽預(yù)處理毛衣經(jīng)梳理機(jī)梳理后,得表層材料;所述的接收罐與反應(yīng)釜底部出料閥門通過(guò)管道相連;按厚度為6~8mm的表層材料、2~3mm的1號(hào)中間層材料、4~6mm的2號(hào)中間層材料、6~8mm的表層材料從上到下的順序,將所述材料按序逐層鋪設(shè),經(jīng)針刺機(jī)處理后復(fù)合成型,再經(jīng)熱壓機(jī)于壓力為10~15mpa,溫度為65~75℃條件下熱壓10~20min,再經(jīng)裁剪后收卷保存,即得非織造土工布。實(shí)例1首先稱取5kg新鮮芭蕉葉,用清水反復(fù)沖洗5次,去除芭蕉葉表面污物,并將沖洗后的芭蕉葉切割成長(zhǎng)為15cm,寬為10cm芭蕉葉碎片;在玻璃罐底部均勻鋪灑一層厚度為1.0mm生石灰,并在生石灰表面鋪一張所得芭蕉葉碎片,直至芭蕉葉碎片用完為止,再于碎片表面繼續(xù)鋪灑一層厚度為1.0mm生石灰,如此一層生石灰一層芭蕉葉碎片鋪設(shè),并在最上層芭蕉葉碎片表面鋪設(shè)一層厚度為5mm生石灰,待鋪設(shè)完成,向玻璃罐中加入清水,直至水將最上層芭蕉葉碎片淹沒(méi),再將玻璃罐密封,并于避光通風(fēng)處?kù)o置存放15天;待靜置存放結(jié)束,將玻璃罐中芭蕉葉碎片取出,并用清水沖洗5次,再將沖洗后的芭蕉葉碎片轉(zhuǎn)入盛有5l清水的鐵鍋中,于溫度為80℃條件下,蒸煮30min后,將芭蕉葉碎片置于10l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%甲醛溶液中浸泡60min,再將浸泡后的芭蕉葉碎片取出,用毛刷去除碎片葉肉,得芭蕉葉葉脈,并將芭蕉葉葉脈置于真空干燥箱中,于溫度為75℃條件下,干燥8h,得1號(hào)中間層材料;接著稱取1000g雞毛,經(jīng)人工挑揀除雜后,用清水反復(fù)洗滌5次,再將清洗后的雞毛置于陽(yáng)光下暴曬8h,收集暴曬后的雞毛,并剪碎成長(zhǎng)度為1.2cm雞毛碎片,再將雞毛碎片倒入盛有5l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%雙氧水的燒杯中,并將燒杯移入數(shù)顯測(cè)速恒溫磁力攪拌器,于溫度為60℃,轉(zhuǎn)速為800r/min條件下,恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)60min,再將燒杯中物料過(guò)濾,得濾渣,用清水洗滌濾渣5次,并將洗滌后的濾渣置于烘箱中,于溫度為80℃條件下干燥至含水率為10%,得2號(hào)中間層材料;稱取廢棄毛衣3kg,經(jīng)人工漂洗除雜后,剪碎成長(zhǎng)度為0.5cm毛衣碎塊,并將所得毛衣碎塊轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中,于溫度為160℃,蒸汽壓力為2.8mpa條件下保壓30s后,打開(kāi)反應(yīng)釜出料閥門,使反應(yīng)釜中物料瞬時(shí)釋放進(jìn)入接收罐,得預(yù)處理毛衣濕料,并將所得預(yù)處理毛衣濕料轉(zhuǎn)入烘箱中,于溫度為110℃條件下干燥至恒重,再將干燥后的汽預(yù)處理毛衣經(jīng)梳理機(jī)梳理后,得表層材料;所述的接收罐與反應(yīng)釜底部出料閥門通過(guò)管道相連;按厚度為8mm的表層材料、3mm的1號(hào)中間層材料、6mm的2號(hào)中間層材料、8mm的表層材料從上到下的順序,將所述材料按序逐層鋪設(shè),經(jīng)針刺機(jī)處理后復(fù)合成型,再經(jīng)熱壓機(jī)于壓力為15mpa,溫度為75℃條件下熱壓20min,再經(jīng)裁剪后收卷保存,即得非織造土工布。實(shí)例2首先稱取3kg新鮮芭蕉葉,用清水反復(fù)沖洗3次,去除芭蕉葉表面污物,并將沖洗后的芭蕉葉切割成長(zhǎng)為10cm,寬為8cm芭蕉葉碎片;在玻璃罐底部均勻鋪灑一層厚度為0.8mm生石灰,并在生石灰表面鋪一張所得芭蕉葉碎片,直至芭蕉葉碎片用完為止,再于碎片表面繼續(xù)鋪灑一層厚度為0.8mm生石灰,如此一層生石灰一層芭蕉葉碎片鋪設(shè),并在最上層芭蕉葉碎片表面鋪設(shè)一層厚度為3mm生石灰,待鋪設(shè)完成,向玻璃罐中加入清水,直至水將最上層芭蕉葉碎片淹沒(méi),再將玻璃罐密封,并于避光通風(fēng)處?kù)o置存放10天;待靜置存放結(jié)束,將玻璃罐中芭蕉葉碎片取出,并用清水沖洗3次,再將沖洗后的芭蕉葉碎片轉(zhuǎn)入盛有3l清水的鐵鍋中,于溫度為75℃條件下,蒸煮20min后,再將蒸煮后的芭蕉葉碎片取出,用毛刷去除碎片葉肉,得芭蕉葉葉脈,并將芭蕉葉葉脈置于真空干燥箱中,于溫度為70℃條件下,干燥6h,得1號(hào)中間層材料;接著稱取800g雞毛,經(jīng)人工挑揀除雜后,用清水反復(fù)洗滌3次,再將清洗后的雞毛置于陽(yáng)光下暴曬6h,收集暴曬后的雞毛,并剪碎成長(zhǎng)度為0.8cm雞毛碎片,再將雞毛碎片倒入盛有3l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%雙氧水的燒杯中,并將燒杯移入數(shù)顯測(cè)速恒溫磁力攪拌器,于溫度為55℃,轉(zhuǎn)速為600r/min條件下,恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)45min,再將燒杯中物料過(guò)濾,得濾渣,用清水洗滌濾渣3次,并將洗滌后的濾渣置于烘箱中,于溫度為75℃條件下干燥至含水率為8%,得2號(hào)中間層材料;稱取廢棄毛衣2kg,經(jīng)人工漂洗除雜后,剪碎成長(zhǎng)度為0.3cm毛衣碎塊,并將所得毛衣碎塊轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中,于溫度為140℃,蒸汽壓力為2.6mpa條件下保壓15s后,打開(kāi)反應(yīng)釜出料閥門,使反應(yīng)釜中物料瞬時(shí)釋放進(jìn)入接收罐,得預(yù)處理毛衣濕料,并將所得預(yù)處理毛衣濕料轉(zhuǎn)入烘箱中,于溫度為105℃條件下干燥至恒重,再將干燥后的汽預(yù)處理毛衣經(jīng)梳理機(jī)梳理后,得表層材料;所述的接收罐與反應(yīng)釜底部出料閥門通過(guò)管道相連;按厚度為6mm的表層材料、2mm的1號(hào)中間層材料、4mm的2號(hào)中間層材料、6mm的表層材料從上到下的順序,將所述材料按序逐層鋪設(shè),經(jīng)針刺機(jī)處理后復(fù)合成型,再經(jīng)熱壓機(jī)于壓力為10mpa,溫度為65℃條件下熱壓10min,再經(jīng)裁剪后收卷保存,即得非織造土工布。實(shí)例3首先稱取4kg新鮮芭蕉葉,用清水反復(fù)沖洗4次,去除芭蕉葉表面污物,并將沖洗后的芭蕉葉切割成長(zhǎng)為12cm,寬為9cm芭蕉葉碎片;在玻璃罐底部均勻鋪灑一層厚度為0.9mm生石灰,并在生石灰表面鋪一張所得芭蕉葉碎片,直至芭蕉葉碎片用完為止,再于碎片表面繼續(xù)鋪灑一層厚度為0.9mm生石灰,如此一層生石灰一層芭蕉葉碎片鋪設(shè),并在最上層芭蕉葉碎片表面鋪設(shè)一層厚度為4mm生石灰,待鋪設(shè)完成,向玻璃罐中加入清水,直至水將最上層芭蕉葉碎片淹沒(méi),再將玻璃罐密封,并于避光通風(fēng)處?kù)o置存放12天;待靜置存放結(jié)束,將玻璃罐中芭蕉葉碎片取出,并用清水沖洗4次,再將沖洗后的芭蕉葉碎片轉(zhuǎn)入盛有4l清水的鐵鍋中,于溫度為77℃條件下,蒸煮25min后,再將蒸煮后的芭蕉葉碎片取出,用毛刷去除碎片葉肉,得芭蕉葉葉脈,并將芭蕉葉葉脈置于真空干燥箱中,于溫度為72℃條件下,干燥7h,得1號(hào)中間層材料;接著稱取900g雞毛,經(jīng)人工挑揀除雜后,用清水反復(fù)洗滌4次,再將清洗后的雞毛置于陽(yáng)光下暴曬7h,收集暴曬后的雞毛,并剪碎成長(zhǎng)度為1.0cm雞毛碎片,再將雞毛碎片倒入盛有4l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%雙氧水的燒杯中,并將燒杯移入數(shù)顯測(cè)速恒溫磁力攪拌器,于溫度為57℃,轉(zhuǎn)速為700r/min條件下,恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)50min,再將燒杯中物料過(guò)濾,得濾渣,用清水洗滌濾渣4次,并將洗滌后的濾渣置于烘箱中,于溫度為77℃條件下干燥至含水率為9%,得2號(hào)中間層材料;稱取廢棄毛衣3kg,經(jīng)人工漂洗除雜后,剪碎成長(zhǎng)度為0.4cm毛衣碎塊,并將所得毛衣碎塊轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中,于溫度為150℃,蒸汽壓力為2.7mpa條件下保壓20s后,打開(kāi)反應(yīng)釜出料閥門,使反應(yīng)釜中物料瞬時(shí)釋放進(jìn)入接收罐,得預(yù)處理毛衣濕料,并將所得預(yù)處理毛衣濕料轉(zhuǎn)入烘箱中,于溫度為107℃條件下干燥至恒重,再將干燥后的汽預(yù)處理毛衣經(jīng)梳理機(jī)梳理后,得表層材料;所述的接收罐與反應(yīng)釜底部出料閥門通過(guò)管道相連;按厚度為7mm的表層材料、2mm的1號(hào)中間層材料、5mm的2號(hào)中間層材料、7mm的表層材料從上到下的順序,將所述材料按序逐層鋪設(shè),經(jīng)針刺機(jī)處理后復(fù)合成型,再經(jīng)熱壓機(jī)于壓力為12mpa,溫度為70℃條件下熱壓15min,再經(jīng)裁剪后收卷保存,即得非織造土工布。對(duì)照例:采用紡絲級(jí)聚酯切片為主要原料,制備得到聚酯紡粘針刺土工布。實(shí)例1至實(shí)例3及對(duì)照例制備的土工布機(jī)械物理性能如表1所述。表1測(cè)試項(xiàng)目對(duì)照例實(shí)例1實(shí)例2實(shí)例3拉伸強(qiáng)度(mpa)26.132.529.830.2彎曲強(qiáng)度(mpa)45524950斷裂伸長(zhǎng)率(%)170220190180cbr頂破(kn)4766.3垂直滲透系(cm/s)0.1830.2850.2740.215從上表可以看出,本發(fā)明制備的非織造土工布拉伸強(qiáng)度及彎曲強(qiáng)度高,透水性能好。當(dāng)前第1頁(yè)12