[发明专利]一种高荷载抗冲击可降解土工布及其制造方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种纺织领域的织物及其制造方法，特别是涉及一种高荷载抗 冲击可降解土工布及其制造方法。

(二)背景技术

建设高速公路经常会在软基、沼泽、冻土等地带筑路，需要向地下钻入6～ 9米深、直径20厘米的圆孔，在孔内浇生石灰和粉煤灰粉末，形成坚固的基桩。 浇生石灰和粉煤灰粉末需要装在土工布袋子(淤泥基桩管袋)里投入桩孔，因 而对土工布的韧性、强度、抗冲击性、抗老化性、速透水性等指标有很高的要 求。

对土工布袋的具体技术要求概括如下：1、加入生石灰和粉煤灰细粉末后不 能漏灰；2、一次性浇筑重达380公斤灰粉，投入6～9米深的桩孔不能破裂， 并在运输中不能折断，布袋具有高韧性、高强度、抗冲击；3、织物透水性强， 在淤泥中的水能进入布袋中与生石灰粉和煤灰粉末发生放热膨胀反应；4、在反 应过程中部分织物软化变形丧失强力破裂或降解、融化与周围泥土相融凝结成 一体；5、另一部分织物具有耐热性、耐酸碱、抗腐蚀、抗老化、不破裂、不融 化，在淤泥中形成耐久性筋状加固网，起到软钢筋作用，增强基桩的抗压能力； 6、在淤泥中袋与袋之间可自由连接，适用于任何长度基桩。而目前使用的无纺 布(主要为粘胶纤维)或单纯的锦纶、涤纶、丙纶、乙纶制成的土工布，还不 能完全满足上述综合指标。

(三)发明内容

为了克服现有产品和技术的不足之处，本发明提供了一种高荷载抗冲击可 降解土工布及其制造方法。

对现有常用纤维的特性分析：

1、棉纤维：干强一般，遇水膨胀影响透水性，在淤泥中短期内不能降解破 裂，与生石灰反应膨胀时不能胀破，生石灰放热最高温度135℃时也不溶解，且 湿强力很大。

2、粘胶纤维：强度低，湿强度更低，是干强度的60％左右。110℃时强度显 著下降，但不能融化。耐酸性差，但能耐一般碱性，80℃时不软化破裂。

3、涤纶纤维：干湿强度高，较耐冲击，耐热性高，不耐碱性，长时间在高 热蒸汽中能水解，80℃时不能降解。

4、晴纶纤维：强度低，具有膨胀性能，不耐碱，遇碱强度下降，80℃对其 无效果。

5、锦纶纤维：强度高，耐磨性好，耐冲击耐热性好，耐碱不耐酸，价格是 涤纶、丙纶的一倍。

6、维纶纤维：强度一般，不如锦纶、涤纶、丙纶，耐碱性一般，耐热性差 (湿态下110℃时软化)能在水中溶解。

7、丙纶纤维：强度高，耐酸耐碱耐热性好，热缩性差，不吸湿，但脆性大 抗冲击，强度低于涤纶和锦纶。

以上七种纤维没有任何一种能同时符合以下三项基本条件：

1、强度高、抗冲击，耐酸、耐碱，耐高温135℃以上。

2、快速透水，软化变形温度低于80℃。

3、最好遇水降解。

结论：单一纤维制造土工布(袋子)达不到要求，只能采取相互组合互补 方法。

从第一条件分析：锦纶＞涤纶＞丙纶＞维纶。

锦纶耐碱不耐酸，价格偏高。涤纶耐酸不耐碱，丙纶和维纶耐酸碱，但维 纶不耐高温，强度不如丙纶。只有丙纶基本符合第一条件，但丙纶脆性大，缺 口冲击强度低，抗老化性差，必须对其进行改性。

从第二条件分析：没有一种常规纤维材料能速透水，且在80℃时开始软化 变形损失强力，收缩率在15％以上并在收缩过程中部分断裂、降解破裂。所以必 须对常规纤维中溶点低的纤维进行改性或通过织物结构设计来达到第二条件。

从第三条件分析：

遇水降解的纤维只有维伦符合这一条件。

从以上分析，要满足第一、第二条件需进行纤维性能优势互补，对纤维进 行改性或更新织物结构设计。

本发明的技术方案是这样实现的。

根据以上分析，本方案的土工布采用本公司研制的高荷载聚丙烯纤维和H 型截面低软化点速透水聚乙烯纤维以及普通的维纶纤维作为土工布织物的纱 线，并采用独特的加筋网状织物结构。

本方案的高荷载抗冲击可降解土工布，其织物结构为加筋网状结构，即： 织物的经向、纬向编织有间距为4厘米网格和间距为1厘米的筋，其间为平纹 织物；所述网格采用H型截面低软化点速透水聚乙烯纤维编织，筋采用高荷载 聚丙烯纤维编织，其间的平纹织物采用维纶纤维编织。

上述土工布编织时织成管袋状。