[发明专利]一种聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合土工布技术领域，特别涉及一种聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法，将高强粗旦聚丙烯土工布与土工格栅复合在一起，同时具备反滤和加筋增强作用，尤其适用于高速公路、铁路、机场跑道等工程的维修与增强处理。

背景技术

土工布/土工格栅复合土工材料是由高强抗拉土工格栅与非织造土工布复合而成的新型土工材料，可以充分发挥土工格栅和土工布的优势，进一步完善土工布的性能，起到过滤、排水、防渗和增强加筋作用，延长了土工布的使用寿命。土工布/土工格栅复合土工材料施工时，一般将土工布朝下与下层路基紧密相接，降低了施工难度，耐用性好，可广泛用于公路、铁路、机场跑道等工程建设中。

对于土工布/土工格栅复合土工材料的应用，国内外早已进行了大量的研究。专利201110417329.4公开了一种聚酯玻纤布与玻纤格栅布的复合土工布及其制作方法，将聚酯玻纤布和玻纤格栅通过粘结剂粘结在一起，具有良好的断裂强力与断裂伸长，起到加强路面、防渗和防反射裂缝的作用。专利201320279879.9公开了一种塑料拉伸土工格栅，通过在一次拉伸成型的土工格栅表面涂覆背胶，粘附一层玻纤无纺布制得土工布/土工格栅复合土工材料，具有防水、抗裂纹等特点，适用于各种公路、铁路、码头等地基建设工程，克服了传统土工格栅的应用不足。专利201520380118.1公开了一种基于保持泥土的格栅复合土工布，通过熔融压制方式将聚酯无纺土工布与聚丙烯双向土工格栅复合在一起，实现了对泥土的保持作用，同时提高了地基的强度。由此可见，目前对土工布/土工格栅复合土工材料的应用研究仍集中在聚酯无纺布或聚酯玻纤无纺布与土工格栅的复合，但是聚酯、玻纤无纺布的耐碱性能较差限制了其应用，一种耐酸碱腐蚀、抗拉强度高、使用寿命长的复合土工材料亟待出现。

聚丙烯纺粘法针刺非织造土工布是以聚丙烯为原料，经纺粘针刺工艺制成，具有比重轻、抗拉强度高、耐酸碱腐蚀、渗透性好等优点，能起到较好的过滤、隔离、排水、防渗、增强与加固作用，适用于地下耐酸碱环境和高寒地区工程建设。但是聚丙烯纺粘法针刺非织造土工布抗老化性能较差，粗旦长丝不匀率较高，因此国内一直缺乏对聚丙烯纺粘法针刺非织造土工布的应用研究。实际上，聚丙烯纺粘法针刺非织造土工布的耐老化性能以及长丝不匀率可以通过纺丝前期加入抗老化剂或者降温母粒进而改善，具有巨大的应用前景。将高强粗旦聚丙烯纺粘法针刺非织造土工布与土工格栅复合在一起，提升土工材料整体抗拉强度与耐酸碱性的同时，赋予其过滤、隔离和防渗功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法。通过该方法制备的复合土工材料具有抗拉强度高、耐酸碱和使用寿命长等优点。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料的制备方法，其特征在于，包括：

第一步：将高熔融指数等规聚丙烯切片与抗老化剂、降温母粒均匀混合后倒入料仓，送入螺杆挤出机，经熔融、挤压、过滤、计量后，输入纺丝箱体，由纺丝箱体的喷丝板喷出细流，经双侧的侧吹风进行冷却，冷却后的丝束再经狭缝式牵伸器进行气流牵伸，从狭缝式牵伸器出来的丝束以一定角度α撞击在分丝片与振动式摆丝板上，达到均匀分丝，长丝在网下吸风的作用下均匀吸附在成网帘上，经预压辊输出至针刺机，形成的长丝纤网经预针刺、主针刺加固后得聚丙烯纺粘针刺土工布；

第二步：将上述聚丙烯纺粘针刺土工布与土工格栅复合在一起，即可获得同时具备反滤与增强性能的聚丙烯土工布/土工格栅复合土工材料。

优选地，所述的等规聚丙烯的熔融指数为25～60g/10min，重均分子量为15～35W。

优选地，所述的第一步中的抗老化剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂、受阻胺类光稳定剂、抗氧剂1098或抗氧剂168中的一种或多种的复配使用。

优选地，所述第一步中的降温母粒为A-490型PP降温母粒，加入的质量分数为1～4％。

优选地，所述的狭缝式牵伸器为窄狭缝式牵伸器，狭缝宽度为0.005～0.02m。

优选地，所述第一步中的冷却用侧吹风风速为1～2m/s，温度为10～40℃，吹风湿度为40～80％。

优选地，所述第一步中的气流牵伸所用牵伸压力为0.02～0.1MPa，牵伸速度为1000～3000m/min。

优选地，所述第一步中的窄狭缝式牵伸器出来的丝束与分丝片之间的夹角α为30～60°。