一种高强度短纤维针刺土工布及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高强度短纤针刺土工布，包括改性聚丙烯的制备、针刺成网和热压；所述改性聚丙烯的制备，所需原料包括：均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、异辛醇醚磷酸酯、烯丙基二甘醇碳酸酯树脂、硅烷偶联剂。所述热压，动辊的线速率为10‑15m/s，下辊的温度与上辊温度的温度差＜10℃本发明专利技术的高强度短纤针刺土工布，透水性能为0.076‑0.084cm/s，撕破强力为167‑190N，CBR顶破强力2087‑2196N均得以提升，耐磨损力≥9027rad，400N伸长率为1.9‑2.4%，本发明专利技术的短纤针刺土工布，尺寸稳定性好，尺寸变化率小，具有巨大的经济价值和社会价值，适于大范围推广。

A high strength short fiber needled geotextile and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高强度短纤维针刺土工布及其制备方法
本专利技术属于土工布
，涉及一种防渗土工布，具体涉及一种高强度短纤针刺土工布及其制备方法。
技术介绍
土工布，又叫无纺布，具有抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高，产品具有强度高，延伸性能较好，变形模量大，耐酸碱、抗腐蚀，耐老化，防渗性能好等特点。能满足水利、市政、建筑、交通，地铁、隧道、工程建设中的防渗、隔离、补强、防裂加固等土木工程需要。常用于堤坝、排水沟渠的处理，以及废料场的防污处理。聚丙烯作为通用材料的一大类，以其比重小、易加工、耐腐蚀、无毒及综合性能优良等特点而得到广泛应用。申请号为201010105159.1的中国专利提供了一种混合短纤针刺高强土工布制造方法，所述的混合短纤针刺高强土工布制造方法是由高熔点短纤、低熔点短纤、带倒刺针针孔、无倒刺光华柱刺针针孔组成，通过改变主刺机刺针形状的方法达到降低短纤损伤率的目的，通过均匀点阵设置的无倒刺刺针形成的压熔点，将已被损伤的短纤交插点重新熔固在一起，达到增强土工布强度的目的，解决了现有技术针刺土工布存在的质量波动、强度低的缺陷。但其主要是通过改变物理结构来改进强度的，经不起时间的考验，强度等指标下降厉害。公开号为CN105603958A的中国专利提供了一种防滑型短纤针刺土工布，包括短纤针刺而成的土工布本体，所述土工布本体的一侧表面均设有加强筋，所述加强筋呈长条状结构，所述土工布本体的另一侧表面均布有防滑凸起，所述防滑凸起为带凹槽的长方体结构，所述凹槽呈上宽下窄的锥台结构。本专利技术结构简单，充分利用短纤针刺非织造土工布优点的同时，在其一侧表面上设置了加强筋，增加了短纤土工布各个方向的抗拉强度和抗变形能力；在其另一侧表面上设有的防滑凸起，利用防滑凸起的结构阻碍短纤土工布与其周围介质各个方向的相对滑动，其也是主要采用了物理手段解决了土工布易滑动等问题，其内在的透水性能、强力和抗磨损性依旧为改善，经不住时间考验。综上所述，现有的短纤针刺土工布具有以下缺陷：（1）透水性能、强力和抗磨损性不能同时得到提高；（2）伸长率高、尺寸稳定性差。
技术实现思路
本专利技术为解决现有无纺布以上技术问题，提供了一种高强度短纤针刺土工布及其制备方法，实现以下目的：（1）本专利技术的一种高强度短纤针刺土工布，同时具有较高的透水性能、强力和较低的伸长率；（2）本专利技术的一种高强度短纤针刺土工布，抗磨损性也同时得到提高；（3）本专利技术的一种高强度短纤针刺土工布，尺寸稳定性好，尺寸变化率小。为解决上述技术问题，采用以下技术方案：一种高强度短纤针刺土工布，所述一种高强度短纤针刺土工布，透水性能为0.076-0.084cm/s，撕破强力为167-190N，CBR顶破强力2087-2196N。以下罗列了本专利技术较优选的实施方式：本专利技术还提供了一种高强度短纤针刺土工布的制备方法，所述方法包括改性聚丙烯的制备、针刺成网和热压。所述改性聚丙烯的制备，所需原料，包括：均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、乙烯-乙烯醇、异辛醇醚磷酸酯、烯丙基二甘醇碳酸酯树脂、硅烷偶联剂和抗静电剂。所述改性聚丙烯的制备，所需原料，按照重量份，包括：均聚聚丙烯60-100份、共聚聚丙烯50-85份、乙烯-乙烯醇共聚物5-10份、异辛醇醚磷酸酯0.01-0.8份、烯丙基二甘醇碳酸酯树脂0.1-1份、硅烷偶联剂0.1-2份和抗静电剂0.1-5份。所述改性聚丙烯的制备，包括将原料熔融，所述熔融包括一阶熔融和二阶熔融；所述一阶熔融，一阶单螺杆长径比为40:1，螺杆转速控制在77-90rmd/min，温度保持在100-110℃；所述二阶熔融，二阶单螺杆长径比为30:1，螺杆转速控制在100-115rmd/min，温度保持在90-105℃。所述改性聚丙烯的制备，硬脂酸锌质量添加量为总质量的0.2-0.3%。所述针刺成网，喷丝细度为5-10丹尼尔，喷丝速率为5.5-8m/s。所述针刺工艺条件为：针刺深度10-15mm，针刺密度100-150刺/cm2，针刺孔径为0.1mm，针刺温度53±1℃。所述热压，动辊的线速率为10-15m/s，下辊的温度与上辊温度的温度差＜10℃。所得到的高强度短纤针刺土工布，耐磨损力≥9027rad，400N伸长率为1.9-2.4%。本专利技术还提供了一种高强度短纤针刺土工布的制备方法，包括以下步骤：所述改性聚丙烯的制备：包括（1）原料准备：改性聚丙烯的制备所需的原料，包括：均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、乙烯-乙烯醇、异辛醇醚磷酸酯、烯丙基二甘醇碳酸酯树脂、硅烷偶联剂和抗静电剂。所述改性聚丙烯的制备所需的原料，按照重量份，包括：均聚聚丙烯60-100份、共聚聚丙烯50-85份、乙烯-乙烯醇共聚物5-10份、异辛醇醚磷酸酯0.01-0.8份、烯丙基二甘醇碳酸酯树脂0.1-1份、硅烷偶联剂0.1-2份和抗静电剂0.1-5份。所述均聚聚丙烯，熔体流动速率15g/10min（ASTMD-1238，190℃/2.16kg），收缩率0.8-1.8%，热变形温度115℃，屈服点拉力强度为350kg/cm2。所述共聚聚丙烯，熔体流动速率1.7g/10min，伸长率450%，热变形温度100℃，维卡软化点150℃，弯曲弹性率为120000kg/cm2。所述异辛醇醚磷酸酯，1%水溶液pH值为6-8，有效成分含量86.8%，渗透力≤8秒（10gOEP-70/L，120gNaOH/L）。所述烯丙基二甘醇碳酸酯树脂，纯度为98.0%，为烯丙基二甘醇碳酸酯树脂颗粒，粒径1.0-4.5mm。所述乙烯-乙烯醇，进口自美国杜邦，密度1.38g/cm3，熔体流动速率1.5g/10min（ASTMD-1238，190℃/2.16kg），熔化温度138℃。所述硅烷偶联剂，为3-(2-氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷。所述抗静电剂，有效物含量≥98%，胺值65-75KOHmg/g，挥发份2.0%，分解温度＞300℃，熔点53-60℃。所述改性聚丙烯的制备：包括熔融。1）一阶熔融：将上述均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、乙烯-乙烯醇、硅烷偶联剂和抗静电剂按照所述的比例混合，高温熔融，经一阶单螺杆挤出机挤出。所述一阶熔融：挤出工艺条件为：一阶单螺杆长径比为40:1，螺杆转速控制在77-90rmd/min，挤出后温度保持在100-110℃。2)二阶熔融：再加入异辛醇醚磷酸酯、烯丙基二甘醇碳酸酯树脂和硬脂酸锌，混合均匀，高温熔融后，经二阶单螺杆挤出机熔融共混挤出，造粒。所述二阶熔融：挤出工艺条件为：二阶单螺杆长径比为30:1，螺杆转速控制在100-115rmd/min，挤出后温度保持在90-105℃。硬脂酸锌质量为以上各原料总质量的0.2-0.3%。所述针刺成网：将步骤1中物质经喷丝、分切、针刺工艺成网，得到纤网。所述喷丝，喷丝板上的喷丝孔为100个，喷丝细度为5-10丹尼尔，喷丝速率为5.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度短纤针刺土工布，其特征在于，/n所述一种高强度短纤针刺土工布，透水性能为0.076-0.084cm/s，撕破强力为167-190N，CBR顶破强力2087-2196N。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度短纤针刺土工布，其特征在于，
所述一种高强度短纤针刺土工布，透水性能为0.076-0.084cm/s，撕破强力为167-190N，CBR顶破强力2087-2196N。


2.一种高强度短纤针刺土工布的制备方法，其特征在于，
所述方法包括改性聚丙烯的制备、针刺成网和热压。


3.根据权利要求2所述的高强度短纤针刺土工布的制备方法，其特征在于，
所述改性聚丙烯的制备，所需原料，包括：均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、乙烯-乙烯醇、异辛醇醚磷酸酯、烯丙基二甘醇碳酸酯树脂、硅烷偶联剂和抗静电剂。


4.根据权利要求2所述的高强度短纤针刺土工布的制备方法，其特征在于，
所述改性聚丙烯的制备，所需原料，按照重量份，包括：均聚聚丙烯60-100份、共聚聚丙烯50-85份、乙烯-乙烯醇共聚物5-10份、异辛醇醚磷酸酯0.01-0.8份、烯丙基二甘醇碳酸酯树脂0.1-1份、硅烷偶联剂0.1-2份和抗静电剂0.1-5份。


5.根据权利要求2所述的一种高强度短纤针刺土工布的制备方法，其特征在于，
所述改性聚丙烯的制备，包括将原料熔融，所述熔融包括一阶熔融和二阶熔融；
所述一阶熔融，一阶单螺杆长径比为40:1，螺杆转...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉童，李海娟，闫富力，韩成强，
申请(专利权)人：山东省金业土工材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37