一种涂覆改性制备抑垢抗菌土工布合成材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种涂覆改性制备抑垢抗菌土工布合成材料的方法，方法包括如下步骤：提供原料，其中，原料包括按重量份计的六方氮化硼7份、氧化石墨烯0.4份、分散剂0.1份、胶黏剂乳液10份、抗菌剂1份、阳离子聚合物1份、粘度调节剂0.5份和水80份；通过搅拌分散混合原料得到土工布合成材料用抑垢聚合物改性涂料；采用喷雾涂布或者涂料流延穿透的方式将抑垢聚合物改性涂料负载到土工合成材料纤维的表面。物改性涂料负载到土工合成材料纤维的表面。物改性涂料负载到土工合成材料纤维的表面。

【技术实现步骤摘要】
一种涂覆改性制备抑垢抗菌土工布合成材料的方法


[0001]本专利技术是关于复合材料
，特别是关于一种涂覆改性制备抑垢抗菌土工布合成材料的方法。

技术介绍

[0002]土工布，又称土工织物，它是由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料。土工布按原料分为聚酯纤维、聚丙烯纤维、尼龙纤维、聚乙烯纤维等针刺非织造土工布，其具有重量轻、成本低、耐腐蚀、具有反滤、排水、隔离、增强等优良性能。尤其是无纺聚丙烯材料，具有反滤、排水、防渗、加筋和防护等多种功能，已广泛地应用于在高铁、公路、水利、环境和港口等重大基础建设工程中。
[0003]土工布具有很好的承载能力，其可以提高了土体的抗拉强度和变形能力，提高了建筑结构的稳定性，提高了土体的质量。集中应力有效地扩散、传递或分解，以防止土体受到外力的破坏。另一方面，针刺土工布是一种良好的导水材料，可以在土壤中形成排水沟，从土壤结构中去除多余的液体和气体；当水流从细土层流向粗土层时，采用针刺土工布的透水性和透水性好，使水流通过，并有效地保留颗粒、细砂、小石子等。
[0004]土工布的纤维网络结构具有很好透水和截留、过滤作用的同时，长期使用过程中，土壤中的微生物以及水中的钙离子、镁离子等无机盐容易在土工布纤维的表面、纤维交汇处聚集，积累后导致结垢的产生，造成纤维网络空隙减小，最终影响流体的导流。目前土工布抑制结垢的解决方案相对单一，大都是通过改善土工布空隙结构，或者通过添加化学助剂，还有研究通过在聚丙烯母料中添加阻垢剂来调控纤维表面，达到抑垢的效果，但这些方法大都存在抑垢效果有限、持久性差和影响纤维强度等性能的缺陷。
[0005]表面涂覆改性技术是一种高效、便捷的后加工方式，其具有加工方式灵活，对基材适应性高，且对基材的破坏性小。非常适合于保持土工合成材料物理强度等性能的加工后处理。其主要的涂覆方式有刮刀法、刮棒法、喷雾法和流延法等，刮刀和挂棒适合于较高粘度涂料和聚合物的涂覆负载，流延法涂覆适应于中低浓度的聚合物涂覆负载，喷雾法适应于低粘度聚合物的均匀涂覆负载，另外对于合成材料为基材的土工布，喷雾或流延还存在部分区域负载不均的问题，对于一些定制化要求(例如一定涂覆厚度要求、高度均匀化涂覆等)，是否均匀涂覆尤其重点区域的喷雾是否达到要求，目前相关检测尚无好的处理方式，并且人工检查存在检测精度低等问题。

技术实现思路

[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种涂覆改性制备抑垢抗菌土工布合成材料的方法，包括如下步骤：提供原料，其中，原料包括按重量份计的六方氮化硼7份、氧化石墨烯0.4份、分散剂0.1份、胶黏剂乳液10份、抗菌剂1份、阳离子聚合物1份、粘度调节剂0.5份和水80份；通过搅拌分散混合原料得到土工布合成材料用抑垢聚合物改性涂料；通过搅拌分散混合原料得到土工布合成材料用抑垢聚合物改性涂料具体包括：制备颜料分散液、添加胶黏
剂组份和添加功能性组份，采用喷雾涂布或者涂料流延穿透的方式将所述抑垢聚合物改性涂料负载到土工合成材料纤维的表面；进一步的，还包括土工合成材料纤维的表面涂料检测工序。
[0007]优选的，上述方案中，通过搅拌分散混合原料得到土工布合成材料用抑垢聚合物改性涂料具体包括：制备颜料分散液、添加胶黏剂组份和添加功能性组份。
[0008]优选的，上述方案中，制备颜料分散液包括：将分散剂放到水中，以一定转速搅拌至均匀，然后将六方氮化硼以及氧化石墨烯加入含有分散剂的水中，继续搅拌至均匀得到颜料分散液。
[0009]优选的，上述方案中，分散剂是通过如下步骤制备的：混合按重量份计的六偏磷酸钠0.08
‑
0.12份、六方氮化硼5
‑
8份以及氧化石墨烯0.3
‑
0.5份，并对混合的原料进行搅拌，搅拌转速为90
‑
130转/分钟，搅拌时间20
‑
40分钟。
[0010]优选的，上述方案中，添加胶黏剂组份包括：在颜料分散液中加入胶黏剂乳液，在120转/分钟的转速下搅拌至均匀，得到胶黏剂复合的涂料基体。
[0011]优选的，上述方案中，胶黏剂为丙烯酸聚合物乳液，丙烯酸聚合物乳液固含量为25％，按重量份计的添加量为8
‑
12份。
[0012]优选的，上述方案中，添加功能性组分包括：在胶黏剂复合的涂料基体中添加抗菌剂、阳离子聚合物以及粘度调节剂，并搅拌至均匀，得到抑垢聚合物改性涂料。
[0013]优选的，上述方案中，抗菌剂为季铵盐类抗菌剂十二烷基三甲基氯化铵，按重量份计的添加量为0.5
‑
1.5份；阳离子聚合物为阳离子化壳聚糖，按重量份计的添加量为0.6
‑
1.4份；粘度调节剂为羧甲基纤维素钠，按重量份计的添加量为0.3
‑
0.5份。
[0014]优选的，上述方案中，土工合成材料纤维为聚酯纤维、聚丙烯纤维、尼龙纤维或聚乙烯纤维中的一种或多种制备的非织造土工布；其中，采用喷雾涂布或者涂料流延穿透的方式将抑垢聚合物改性涂料负载到土工合成材料纤维的表面具体为：将抑垢聚合物改性涂料利用喷雾涂布方式涂布到土工合成材料纤维上，快速高温干燥得到改性的土工布合成材料；或者采用流延涂布的方式在真空负压条件下使得抑垢聚合物改性涂料穿透负载并热风干燥后得到改性的土工布合成材料。
[0015]选取涂布后的待检测区域，通过图像采集的方式检测相关区域目标点位区域的涂料厚度，目标点位代表待检测区域的重点区域端点，目标点位选取方法如下：
[0016]选取涂布后的待检测区域中心位置为核心点Xi，其中i＝1，围绕核心点Xi选取N个对象作为待选目标点位，待选目标点位Yj，其中Y＝1,2,3,
…
,k；计算核心点Xi与待选目标点位Yj的距离均值：
[0017][0018]再根据上述计算结果，以计算得到核心点Xi与待选目标点位Yj的距离D为选取距离，重新选取以距离均值D为距离，核心点Xi为圆心的圆为重点待检测区域进行涂料厚度图像检测，
[0019]在进行多次检测后，可根据每次检测结果，在核心点Xi为圆心的圆周上选取待选
目标点位Yj的均值优化目标点位Yu：
[0020][0021]记录的Yj的均值优化目标点位Yu可以作为修正后的目标点位直接进行选取；或者
[0022]采用流延涂布的方式在真空负压条件下使得所述抑垢聚合物改性涂料穿透负载并热风干燥后得到改性的土工布合成材料，
[0023]选取流延后的待检测区域，通过图像采集的方式检测相关区域目标点位区域的涂料厚度，目标点位代表待检测区域的重点区域端点，目标点位选取方法如下：
[0024]选取涂布后的待检测区域中心位置为核心点Xi，其中i＝1，围绕核心点Xi选取N个对象作为待选目标点位，待选目标点位Yj，其中Y＝1,2,3,
…
,k；计算核心点X与待选目标点位Yj的距离均值：
[0025][0026]再根据上述计算结果，以计算得到核心点X与待本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涂覆改性制备抑垢抗菌土工布合成材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：提供原料，其中，所述原料包括按重量份计的六方氮化硼7份、氧化石墨烯0.4份、分散剂0.1份、胶黏剂乳液10份、抗菌剂1份、阳离子聚合物1份、粘度调节剂0.5份和水80份；通过搅拌分散混合原料得到土工布合成材料用抑垢聚合物改性涂料；通过搅拌分散混合原料得到土工布合成材料用抑垢聚合物改性涂料具体包括：制备颜料分散液、添加胶黏剂组份和添加功能性组份，采用喷雾涂布或者涂料流延穿透的方式将所述抑垢聚合物改性涂料负载到土工合成材料纤维的表面；进一步的，还包括土工合成材料纤维的表面涂料厚度检测工序。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述制备颜料分散液包括：将分散剂放到水中，以一定转速搅拌至均匀，然后将六方氮化硼以及氧化石墨烯加入含有分散剂的水中，继续搅拌至均匀得到所述颜料分散液。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述分散剂是通过如下步骤制备的：混合按重量份计的六偏磷酸钠0.08
‑
0.12份、六方氮化硼5
‑
8份以及氧化石墨烯0.3
‑
0.5份，并对混合的原料进行搅拌，搅拌转速为90
‑
130转/分钟，搅拌时间20
‑
40分钟。4.如权利要求3所述的方法，其中，添加胶黏剂组份包括：在所述颜料分散液中加入胶黏剂乳液，在120转/分钟的转速下搅拌至均匀，得到胶黏剂复合的涂料基体。5.如权利要求4所述的方法，其中，胶黏剂为丙烯酸聚合物乳液，所述丙烯酸聚合物乳液固含量为25％，按重量份计的添加量为8
‑
12份。6.如权利要求5所述的方法，添加功能性组分包括：在所述胶黏剂复合的涂料基体中添加抗菌剂、阳离子聚合物以及粘度调节剂，并搅拌至均匀，得到抑垢聚合物改性涂料。7.如权利要求6所述的方法，所述抗菌剂为季铵盐类抗菌剂十二烷基三甲基氯化铵，按重量份计的添加量为0.5
‑
1.5份；所述阳离子聚合物为阳离子化壳聚糖，按重量份计的添加量为0.6
‑
1.4份；所述粘度调节剂为羧甲基纤维素钠，按重量份计的添加量为0.3
‑
0.5份。8.如权利要求6所述的方法，所述抑垢聚合物改性涂料粘度在3
‑
15mpa.s之间；喷雾涂布方式中，快速高温温度为60
‑
110℃；流延涂布方式中，负载真空为负0.6
‑
0.8MPa；热...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯忠超，
申请(专利权)人：山东晶创新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：