CN102529103A - 聚酯（pet）塑料土工格栅及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用聚酯（PET）塑料生产土工格栅的方法，其特征在于：将聚酯（PET）塑料颗粒用挤出机加温混炼，通过成型机直接挤出带有规则孔阵列的中间网状板材；将上述的中间网状板材进行纵向、横向拉伸制得土工格栅。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚酯（PET）塑料土工格栅及其制造方法。
背景技术
目前国内用于土木工程中的土壤加筋或加固材料品种繁多，其使用性能特点，适应环境各有差异。常规材料可分为三大类：
1、 经编织物类：如聚酯纤维或者玻璃纤维经过编织成矩形网格结构，再用有机防护涂料在其表面涂覆烘干定型。此产品虽然抗拉强度较高，但是节点强度较低，容易滑移，易造成矩形网格结构变形，稳定性差。
2、 粘焊类：如聚酯拉伸带粘焊格栅、聚丙烯拉伸带粘焊格栅、钢塑复合材料格栅等，此类产品是先用复合材料制成条带后，再纵向、横向搭结成矩形网格结构，节点处进行粘焊（焊接）而成。此产品经焊接后，容易损伤条带的原有抗拉强度，致使整体结构强度降低。
3、 塑料拉伸类：如：单向拉伸塑料土工格栅、双向拉伸塑料土工格栅、三向拉伸塑料土工格栅等，此类产品通常由聚乙烯或聚丙烯添加助剂通过螺杆挤出机挤出成型板材，经压力机对板材进行冲孔，再进行预热拉伸而成。以上产品均采用塑料板材经过冲出单排或多排的孔，其孔的形状为圆形、矩形、椭圆形等，经过纵向、横向逐步拉伸或者同步拉伸，从而得到长方形、正方形、三角形排列的网状结构材料，这种结构材料在承载能力方面比起上述编织、焊接形成的格栅具有整体性的、节点强度高的效果，充分满足了工程对整体强度的要求。
但是上述塑料拉伸类格栅都要经过成型板材压延后再进行连续阵列冲孔，使得冲孔裁剪下的材料最高可达到板材的25%之多，因而材料的利用率只有75%，不仅浪费了材料，还提高了产品的制作成本。
目前市场的塑料拉伸格栅所采用的材料只局限于聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE），这两种材料的物理、化学性能还不能够满足国家“百年大计”重点工程的需求。
发明内容
本发明克服以上不足，提供一种聚酯（PET）塑料土工格栅及其制造方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术手段：
一种利用聚酯（PET）塑料生产土工格栅的方法，
a、 将聚酯（PET）塑料颗粒用挤出机加温混炼，通过成型机直接挤出带有规则孔阵列的中间网状板材；
b、 将上述的中间网状板材进行纵向、横向拉伸制得土工格栅。
上述的方法，所述挤出的中间网状板材为以下结构：包括柱体单元，主体单元的前后左右方向上等距各设有一个柱体单元，位于中心的柱体单元与其前后左右柱体单元之间连接有筋带，相互连接的筋带柱体首尾连接形成孔单元，所述网状板材为由上述柱体单元和孔单元重复延伸结构。
上述的方法，所述的柱体高于筋带；所述的孔单元为矩形孔单元。
上述的方法，所述的挤出过程如下：挤出机分别挤出纵肋和横肋，纵肋和横纵在熔融状态下交汇成节点形成中间网状板材；
所述中间网状板材是由圆柱体形往复式运动挤出机挤出：
所述挤出机机头内设有两条螺旋流道：
一条分布在圆柱体表面上，用于挤出纵向料肋；
另一条分布在圆柱体外套内壁上，上下往复运动挤出横向的料肋;
纵向与横向的料肋在熔融的状态相互垂直交叉形成节点，形成了圆弧形网筒，圆柱体机头中心位置下方悬吊于金属圆柱形定型套，定型套置于冷却水箱内，且冷却水箱底部设有导辊，连接挤出的网筒途径包覆在定型套外表面，绕过冷却水箱底部的导辊，再经过水箱外部牵引辊装置牵出，这时牵出的网筒已成为冷却定型的硬质网筒，然后用剖刀割开侧面，再经过展开架压平即成带矩形孔的板材。
上述的方法，定型套的直径决定于板材的幅宽，定型套直径与圆柱形机头直径取决于定径比，定径比的范围应在1:1~4:1之间。
上述的方法，所述中间网状板材是由平板式机头挤出机挤出：
所述的平板式机头挤出机设有两个料流通道：
一个是供纵向料肋的通道；
另一个是供横向料肋的通道，再经往复运动装置挤出横向料肋与纵向料肋在熔融状态下相互垂直交叉形成节点，连续不断的往复挤出，就形成了具有矩形网孔的板材，经冷却水箱、底部导辊、牵引装置牵出具有一定幅宽的定型板材，平板机头出料口的宽度就是矩形孔板材的幅宽。
一种聚酯（PET）塑料土工格栅，所述土工格栅由以上方法制得。
本发明的有益效果表现在：
1. 材料的力学性能好比强度高：聚乙烯（HDPE）拉伸强度在22~29MPa之间，聚丙烯（PP）拉伸强度在30~39MPa之间，而聚酯（PET）拉伸强度高达80MPa之多。因此与传统的聚乙烯（HDPE）、聚丙烯（PP）材料相比较是显而易见，即该产品具有巨大的市场前景。
2. 耐蠕变、抗疲劳性、耐摩擦和尺寸稳定性好，磨耗小而硬度高，具有热塑性塑料中最大的韧性；电绝缘性能好，受温度影响小，无毒、耐气候性、抗化学药品稳定性好，吸水率低，耐弱酸和有机溶剂。
3. 采用了先进的工艺，传统产品的工艺是用压力机冲模在板材上冲裁除去材料形成带孔的板材；而冲裁除去的材料约占总材料的25%，即材料的利用率仅有75%；新工艺是在挤出成型后直接形成矩形孔的板材，省略了“用压力机冲模在板材上冲裁除去材料形成带孔的板材”的传统工艺。使材料的利用率由原来的75%提高到100%；由此可见，有益效果非常明显；节约能源，降低生产成本效果显著。
4. 由于采用了双（2台）挤出机，分别供给纵向肋、横向肋；因此可以分别调节控制挤出量来实现纵向与横向的料量不相同，即纵向与横向的拉伸强度就不相同，所以能满足纵向与横向的拉伸强度不相等的特殊土木工程加筋加固的要求。
5. 由于采用了双（2台）挤出机，纵向肋与横向肋可以选用不相同的颜色，生产出的产品可用作装饰、养殖围栏、安全警示围栏、运动场护栏等多用途产品。
附图说明
图1为发明的中间板材结构示意图；
图2为图1的A-A视图；
图3为图1的B-B视图；
图4为本发明的聚酯（PET）塑料拉伸土工格栅及制造方法的生产工艺流程图；
图5为生产装置连接示意图。
具体实施方式：
下面以具体实施方式来对本发明创造进行详细描述：
一种聚酯（PET）塑料土工格栅，本土工格栅材料为聚酯塑料材料，本聚酯（PET）塑料土工格栅可由以下方法制得，其工艺流程图如图4，设备连接图如图5所示：
混料经混合添加后经挤出机1挤出，经成形机头后进入水箱3冷却定型，再经牵引装置2、 预热装置4、5和拉伸机6拉伸，再经计数收卷7、8形成单向土工格栅，然后经预热机9和横向拉伸烘箱10后再牵引后计数收卷11形成双向土工格栅。
下面对实施方式具体说明：
a、将聚酯（PET）塑料颗粒用挤出机加温混炼，通过成型机挤出纵肋和横肋，纵肋和横纵在熔融状态下交汇成节点，直接形成带有规则孔阵列的中间网状板材；
b、 将上述的中间网状板材进行纵向、横向拉伸制得土工格栅。
所述挤出的中间网状板材为以下结构，如图1-3所示：包括柱体单元，主体单元的前后左右方向上等距各设有一个柱体单元，位于中心的柱体单元与其前后左右柱体单元之间连接有低于柱体高度的筋带，相互连接的筋带柱体首尾连接形成矩形孔单元，所述网状板材为由上述柱体单元和孔单元重复延伸结构。
所述中间网状板材可以由圆柱体形往复式运动挤出机挤出：所述挤出机机头内设有两条螺旋流道：一条分布在圆柱体表面上，用于挤出纵向料肋；另一条分布在圆柱体外套内壁上，上下往复运动挤出横向的料肋;纵向与横向的料肋在熔融的状态相互垂直交叉形成节点，形成了圆弧形网筒圆柱体机头中心位置下方悬吊于金属圆柱形定型套，定型套置于冷却水箱内，且冷却水箱底部设有导辊，连接挤出的网筒途径包覆在定型套外表面，绕过冷却水箱底部的导辊，再经过水箱外部牵引辊装置牵出，这时牵出的网筒已成为冷却定型的硬质网筒，然后用剖刀割开侧面，再经过展开架压平即成带矩形孔的板材；导辊辊面位置与机头中心线垂直并相切；定型套的直径决定于板材的幅宽，定型套直径与圆柱形机头直径取决于定径比，定径比的范围应在1:1~4:1之间。
所述中间网状板材也可以由平板式机头挤出机挤出：所述的平板式机头挤出机设有两个料流通道：一个是供纵向料肋的通道；另一个是供横向料肋的通道，再经往复运动装置挤出横向料肋与纵向料肋在熔融状态下相互垂直交叉形成节点，连续不断的往复挤出，就形成了具有矩形网孔的板材，经冷却水箱、底部导辊、牵引装置牵出具有一定幅宽的定型板材，平板机头出料口的宽度就是矩形孔板材的幅宽。
将上述的中间网状板材进行纵向、横向拉伸制得土工格栅。
Claims (9)
1.一种利用聚酯（PET）塑料生产土工格栅的方法，其特征在于：
将聚酯（PET）塑料颗粒用挤出机加温混炼，通过成型机直接挤出带有规则孔阵列的中间网状板材；
将上述的中间网状板材进行纵向、横向拉伸制得土工格栅。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述挤出的中间网状板材为以下结构：包括柱体单元，主体单元的前后左右方向上等距各设有一个柱体单元，位于中心的柱体单元与其前后左右柱体单元之间连接有筋带，相互连接的筋带柱体首尾连接形成孔单元，所述网状板材为由上述柱体单元和孔单元重复延伸结构。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的柱体高于筋带。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的孔单元为矩形孔单元。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
所述的挤出过程如下：挤出机分别挤出纵肋和横肋，纵肋和横纵在熔融状态下交汇成节点形成中间网状板材。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：
所述中间网状板材是由圆柱体形往复式运动挤出机挤出：
所述挤出机机头内设有两条螺旋流道：
一条分布在圆柱体表面上，用于挤出纵向料肋；
另一条分布在圆柱体外套内壁上，上下往复运动挤出横向的料肋;
纵向与横向的料肋在熔融的状态相互垂直交叉形成节点，形成了圆弧形网筒，圆柱体机头中心位置下方悬吊于金属圆柱形定型套，定型套置于冷却水箱内，且冷却水箱底部设有导辊，连接挤出的网筒途径包覆在定型套外表面，绕过冷却水箱底部的导辊，再经过水箱外部牵引辊装置牵出，这时牵出的网筒已成为冷却定型的硬质网筒，然后用剖刀割开侧面，再经过展开架压平即成带矩形孔的板材。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
定型套的直径决定于板材的幅宽，定型套直径与圆柱形机头直径取决于定径比，定径比的范围应在1:1~4:1之间。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：
所述中间网状板材是由平板式机头挤出机挤出：
所述的平板式机头挤出机设有两个料流通道：
一个是供纵向料肋的通道；
另一个是供横向料肋的通道，再经往复运动装置挤出横向料肋与纵向料肋在熔融状态下相互垂直交叉形成节点，连续不断的往复挤出，就形成了具有矩形网孔的板材，经冷却水箱、底部导辊、牵引装置牵出具有一定幅宽的定型板材，平板机头出料口的宽度就是矩形孔板材的幅宽。
9.一种聚酯（PET）塑料土工格栅，其特征在于：所述土工格栅由以上方法制得。
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