[发明专利]一种非开挖管道修复用织物增强复合材料及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种非开挖管道修复用织物增强复合材料及其制备方法，用于城市的非开挖管道修复。

背景技术：

城市的生存与发展需要供应水、气、油、电以及排泄污水、洪涝等功能都需要管道来完成，为了不干扰人们的生活，这些管道常铺设于地下，称为地下管道，这些管道按照其功能可分为：燃气管道、供水管道、排水管道、电力管道、热力管道、及电视、电话、网络电缆或者光缆等。城市埋地管道投入使用15～20年后，就进入了事故高发期，有计划地开展对旧管道的修复已刻不容缓。采取非开挖手段解决现代管网改造中的开挖问题，减少管网改造带来的负面影响是城市建设以及现代社会生活的强烈要求。

目前，采用软管内衬法修复技术适应性强、质量可靠，可以做到在不开挖地表的条件下，采用纤维材料制作非织造布，将其进行防渗附膜处理并缝合成管状，然后浸渍树脂，采用翻转法利用气压或水压使之衬于旧管道内壁上，一定压力下常温或加热固化后形成内壁光滑的复合材料内衬管，从而完成对旧管道的保护与修复。非开挖修复技术是一种施工快、成本低、局部开挖的环保型修复技术，采用非开挖修复技术对受损的管道进行修复施工引起国内外学者的关注，然而内衬材料在翻转过程中需要承受复杂的应变与腐蚀，开发一种防渗透且力学性能良好的非开挖管道修复用织物增强复合材料具有一定的意义。

发明内容：

本发明的第一方面目的是提供一种防渗效果和机械性能优良的非开挖管道修复用织物增强复合材料。

本发明采取的技术方案如下：

一种非开挖管道修复用织物增强复合材料，其特征在于：选择涤纶针刺非织造布作为复合材料的基体，机织物作为复合材料的增强体，采用热塑性氨纶弹性体和耐高温AB胶环氧树脂作为防渗膜。

进一步的设置在于：

所述涤纶针刺非织造布:断裂应力7.3MPa，断裂伸长率60.7％，厚度3.9mm，重量448g/m²。

所述热塑性氨纶弹性体：厚度0.06mm，重量83.8g/m²，耐油、耐水、耐磨、化学惰性强，温度适应范围在-55～150℃条件下长期使用，粘结强力高，密封能力好。

所述耐高温AB胶环氧树脂为E44-环氧树脂/650固化剂，为使树脂更好地浸润在织物中，在环氧树脂、固化剂中加入适量的稀释剂，以增加树脂的流动性，稀释剂为无水乙醇，环氧树脂、固化剂和稀释剂的质量配比为100:60:20。

所述机织物的经纬密度为100×60根/10cm，经纬纱均采用新型纱线，纱线皮层为PVC和碳酸钙，芯层为涤纶长丝，纱线的线密度3820dtex，断裂强度2.0cN/dtex。

本发明第二方面的目的是提供一种非开挖管道修复用织物增强复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：采用涤纶针刺非织造布、机织物和热塑性氨纶弹性体为原料，先进行热压成型工艺处理，再经VARI成型工艺灌注树脂，制备得非开挖管道修复用织物增强复合材料。

进一步的设置在于：

所述热压成型工艺：在模具中依次平铺放入涤纶针刺非织造布、机织物和热塑性氨纶弹性体，进行热压成型，得到热压成型复合材料。

所述热压成型工艺中：

涤纶针刺非织造布:断裂应力7.3MPa，断裂伸长率60.7％，厚度3.9mm，重量448g/m²；

热塑性氨纶弹性体：厚度0.06mm，重量83.8g/m²，耐油、耐水、耐磨、化学惰性强，温度适应范围在-55～150℃条件下长期使用，粘结强力高，密封能力好；

机织物的经纬密度为100×60根/10cm，经纬纱均采用新型纱线，纱线皮层为PVC和碳酸钙，芯层为涤纶长丝，纱线的线密度3820dtex，断裂强度2.0cN/dtex。

所述热压成型工艺：选择7层热塑性氨纶弹性体与1层涤纶针刺非织造布、1层机织物经过热压复合，机织物的经纬密度为100×60根/10cm，热压复合工艺为：压强为5MPa，温度为140℃，时间为300s，制备的热压成型复合材料，断裂应力达到了35.3MPa，断裂伸长率在25.4％。

所述VARI成型工艺：将前述制备的热压成型复合材料置于VARI成型装置中，通过真空泵抽真空加载负压力，将树脂胶液注入成型装置中，利用树脂胶液的流动、渗透，将树脂胶液均匀地浸渍在增强织物中，然后室温下固化，即得非开挖管道修复用织物增强复合材料；