水泥质复合结构制造技术

本实用新型专利技术涉及水泥质复合结构。本实用新型专利技术提供一种能够通过例如施加液体而变成刚性或半刚性的改进的复合织物。该复合结构包括具有第一面和第二面以及在第一面与第二面之间的中点的高蓬松性非织造层、位于高蓬松性非织造层中的可凝结粉末、在高蓬松性非织造层的第一面上的过滤层、在高蓬松性非织造层的第二面上的液体阻挡层。高蓬松性非织造层包括如在本文所述的在中点平面处形成成非零角度的切线的与中点平面相交的疏松纤维。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容的主题一般性涉及一种能够通过例如施加液体而变成刚性或半刚性 的改进的复合织物。
技术介绍
能够被设置成期望的形状或构造然后在例如施加液体（例如水）或辐射时引起硬 化或刚化的柔性织物或纺织品具有许多应用和益处。例如，该织物可以被设置以形成结构， 然后被硬化以提供保护性硬包层阻挡物。类似地，该织物可以用于形成例如临时路面、临 时墙壁、腐蚀阻挡物、废物封存结构、临时或永久的模板、用于管道、开沟或管路的结构性衬 垫、斜坡保护和稳定层以及许多其他应用。根据例如应用的规模可以将多片这样的织物共 同使用。 如此，根据预期的应用，期望能够提供可以容易制造成各种定制尺寸和厚度的这 样的织物。还期望能够提供具有改进的机械性质（例如诸如改进的强度）的这样的织物。 该织物可以用在例如紧急情况或其他危险环境或者其中快速安装有益的建设项 目中。例如，该织物可以在战区或在发生自然灾害的区域中安装和使用。在这样的情况下， 使安装期间人员暴露最小化和/或尽可能快地利用硬化的织物可能是最重要的。因而，非 常期望具有快速安装和凝结能力的织物。
技术实现思路
在一个示例性实施方案中，本技术提供了一种能够变成刚性或半刚性的柔性 水泥质复合结构。该示例性复合结构包括具有第一面和第二面的高蓬松性非织造层，其中 第二面与第一面通过间隔隔开。高蓬松性非织造层包括疏松纤维和粘结材料，其中疏松纤 维中的至少一部分通过粘结材料在高蓬松性非织造层内与其他疏松纤维连接。高蓬松性非 织造层的第一面与第二面之间的中点限定了中点平面，其中与中点平面相交的疏松纤维中 按数量计的至少约50%的疏松纤维在中点平面处形成约45度与90度之间的切线。 该示例性复合结构还包括位于高蓬松性非织造层中的可凝结粉末，其中该可凝结 粉末能够在添加液体的情况下凝结成刚性或半刚性固体。在高蓬松性非织造层的第一面 上设有过滤层，其中该过滤层包括至少部分地伸入高蓬松性非织造层的凸部。过滤层包括 足够小以使可凝结粉末中的至少一部分保持在高蓬松性非织造层内但允许液体通过的孔。 在高蓬松性非织造层的第二面上设置有液体阻挡层，其中液体阻挡层的透水系数小于约 1X10 Vs0 在另一示例性实施方案中，本技术提供了一种刚性或半刚性的水泥质复合结 构，该柔性水泥质复合结构包括具有第一面和第二面的高蓬松性非织造层，其中第二面与 第一面通过间隔隔开。高蓬松性非织造层包括疏松纤维和粘结材料，其中疏松纤维中的至 少一部分通过粘结材料在高蓬松性非织造层内与其他疏松纤维连接。高蓬松性非织造层的 第一面与第二面之间的中点限定了中点平面，其中与中点平面相交的疏松纤维中按数量计 的至少约50%的疏松纤维在中点平面处形成约45度与90度之间的切线。 该示例性实施方案包括位于高蓬松性非织造层中的固化的刚性或半刚性固体。在 高蓬松性非织造层的第一面上设有过滤层，其中该过滤层包括至少部分地伸入高蓬松性非 织造层的凸部，并且其中过滤层包括孔，所述孔足够小以使可凝结粉末中的至少一部分保 持在高蓬松性非织造层内但允许液体通过。在高蓬松性非织造层的第二面上设置有液体阻 挡层，其中液体阻挡层的透水系数小于约1X10 Sm/s。 参照下面的描述和所附权利要求，本技术的这些特征、方面和优点以及其他 特征、方面和优点将变得更好理解。将附图并入该说明书并构成该说明书的一部分，附图示 出本技术的实施方案并且与描述一起用于说明本技术的原理。【附图说明】 图1是柔性水泥质复合结构的一个示例性实施方案的横截面示图。 图2是高蓬松性非织造层的一个示例性实施方案的横截面示图。 图3示出了疏松纤维相对于中点平面的角度。 图4是柔性水泥质复合结构的另一示例性实施方案的横截面示图。 图5A、图5B、图5C、图和图5E示出了在热和压力下压缩填充的高蓬松性非织造 层的过程。 图6A是具有凸部的过滤层的一个示例性实施方案的横截面示图。 图6B是带有具有凸部的过滤层的复合结构的一个示例性实施方案的横截面示 图。 图7-图8示出了复合结构中的过滤层中的皱褶。【具体实施方式】 出于描述本技术的目的，现在将详细参考本技术的实施方案，在附图中 示出本技术实施方案的一个或更多个实施例。每个实施例被提供作为描述本技术 而非限制本技术的例子。事实上，对于本领域技术人员明显的是，可以在不脱离本实用 新型的范围或精神的情况下对本技术进行各种修改和变化。例如，可以将作为一个实 施方案的一部分示出或描述的特征与另一实施方案一起使用以产生又一实施方案。因此， 本技术覆盖落入所附权利要求及其等同内容的范围内的这样的修改和变化。 图1示出了本技术的能够变成刚性或半刚性的柔性水泥质复合结构10的第 一示例性实施方案。柔性水泥质复合结构10包含高蓬松性非织造层100、位于高蓬松性非 织造层100中的可凝结粉末150、过滤层200以及液体阻挡层300。通常而言，高蓬松性非 织造层100用于提供具有能够填充可凝结粉末150的容积的三维基体。过滤层200抵抗可 凝结粉末移出柔性复合结构，但是允许流体进入并与可凝结粉末相互作用以使可凝结粉末 变成刚性或半刚性。液体阻挡层300在其所附接的面处抵挡流体移进或移出复合结构。 如图2所示，高蓬松性非织造层100包括第一面IOOa和与第一面IOOa隔开一定 空间的第二面l〇〇b。高蓬松性非织造层100包括疏松纤维110和粘结材料120。 粘结材料120可以是能够将疏松纤维110与其他疏松纤维110连接的任何适合材 料。例如，粘结材料120可以由在熔融和冷却时形成热结合的材料制成。优选地，粘结材料 120的熔融温度比疏松纤维的熔融温度低（在疏松纤维具有熔融温度的实施方案中）。在 一个实施方案中，粘结材料120可以是粘合剂纤维的形式。这些粘合剂纤维能够在较低的 温度下熔融（相比于疏松纤维110)并且可以例如是低熔点纤维、双组分纤维例如并列型纤 维或具有较低的皮熔融温度的芯皮纤维等。在一个示例性实施方案中，低熔点纤维是具有 熔融温度较低的皮的聚酯芯皮纤维。在一个实施方案中，疏松纤维110的平均旦尼尔数比 粘合剂纤维的平均旦尼尔数大。 在一个实施方案中，粘合剂纤维的量大于非织造层100的约60% wt (重量百分 比）。在另一实施方案中，粘合剂纤维的量大于非织造层100的约50% wt。在另一实施方 案中，粘合剂纤维的量大于非织造层100的约40% wt。优选地，粘合剂纤维的旦尼尔数小 于或约等于15旦尼尔数。 在另一实施方案中，粘结材料120为粘合剂粉末。该粘合剂粉末可以在层100形 成时或形成后放置在高蓬松性非织造层100内。在该实施方案中，疏松纤维110之间的粘 接由通过将粘合剂粉末熔融的后续热处理设置的热结合导致。在另一实施方案中，粘结材 料120可以是喷式粘合剂。喷式粘合剂可以在形成高蓬松性非织造层100之前施加至疏松 纤维110或者在形成高蓬松性非织造层100之后施加至高蓬松性非织造层100。在该实施 方案中，疏松纤维之间的粘接通过喷式粘合剂的干燥、后续热处理、UV处理等设置。 疏松纤维110可以是任何适合的纤维。疏松纤维的类型包括每丝具有高旦尼尔 数的纤维（每丝5旦尼尔数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够变成刚性或半刚性的柔性水泥质复合结构，包括：具有第一面和第二面的高蓬松性非织造层，所述第二面与所述第一面由间隔隔开，其中所述高蓬松性非织造层包括疏松纤维和粘结材料，其中所述疏松纤维中的至少一部分借助所述粘结材料在所述高蓬松性非织造层内与其他疏松纤维连接，其中所述高蓬松性非织造层的所述第一面与所述第二面之间的中点限定中点平面，其中与所述中点平面相交的疏松纤维按数量计的至少50％在所述中点平面处形成45度与90度之间的切线；位于所述高蓬松性非织造层中的可凝结粉末，其中所述可凝结粉末能够在添加液体的情况下凝结成刚性或半刚性固体；在所述高蓬松性非织造层的所述第一面上的过滤层，其中所述过滤层包括至少部分地伸入所述高蓬松性非织造层的凸部，并且其中所述过滤层包括孔，所述孔足够小以使所述可凝结粉末中的至少一部分保持在所述高蓬松性非织造层内但允许液体通过；和在所述高蓬松性非织造层的所述第二面上的液体阻挡层，其中所述液体阻挡层的透水系数小于1×10‑8m/s。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：兰道夫·S·科尔曼，大卫·E·温斯特鲁普，普拉迪普库马尔·巴胡库敦比，彼得·布雷温，威廉·克劳福德，马辛·库亚夫斯基，
申请(专利权)人：美利肯公司，水泥帐篷技术有限公司，
类型：新型
国别省市：美国;US