CN105401442B - 一种超高分子量聚乙烯纤维格栅网的涂层处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高分子量聚乙烯纤维格栅网的涂层处理方法，其特征在于包括以下步骤：（1）浸渍，将超高分子量聚乙烯纤维格栅网浸入盛有聚氨酯溶液的容器中，其外表面全部包裹有聚氨酯溶液，形成聚氨酯涂层；（2）滚压，将带有聚氨酯涂层的格栅网放入滚压装置，进行滚压，使其外表面的聚氨酯涂层厚度均匀一致；（3）干燥，将挤压后的栅网放入烘干窑内进行烘干，烘干至含水率小于10%；（4）热定型，在温度不超过80℃的热腔体内，对干燥后的格栅网进行整纬拉幅。将热定型后的格栅网通过收卷机进行收卷；经过本方法处理的格栅网使用寿命大大延长。
Description
技术领域
本发明涉及一种工程用增强筋及加固材料外表面涂层处理设备及方法，特别是一种超高分子量聚乙烯纤维格栅网的涂层处理方法。
背景技术
随着国家对新材料产业的大力支持，新型功能材料、先进结构材料和复合材料，越来越多的产品推向了市场，加筋和增强材料在各个行业工程领域的应用越来越广泛，目前在土工材料领域应用主要有玻璃纤维编织格栅、涤纶纤维编织格栅；在航空、航天、军事领域应用主要有碳纤维编织网格布、部件及结构的增强件；超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维织成的防弹衣等；目前对上述各领域材料的表面后处理大多采用涂敷PVC（聚氯乙烯）或改性沥青胶。
但是，PVC（聚氯乙烯）和改性沥青胶均存在问题：1、在PVC工业化生产过程中，排放的含氯副产品包括二恶英，给人类的生存环境带来严重威胁；2、由于重金属离子对PVC的分解有催化作用，导致PVC抗老化性能较差；3、改性沥青胶中含蜡量较高，导致其温度敏感性强，冬季较脆硬，易出现低温开裂现象；夏季较软粘度较高，在储存及运输过程中，容易粘结在一块，导致在施工中无法放卷使用，给用户带来很大麻烦。
发明内容
本发明的目的是提供一种超高分子量聚乙烯纤维格栅网的涂层处理方法，按本方法处理的超高分子量聚乙烯纤维格栅网抗老化能力强，成品不粘结，且无毒、无害，不会对人体健康和环境造成损害。
为达到上述目的，本发明采取的方法包括以下步骤：
（1）浸渍，将超高分子量聚乙烯纤维格栅网浸入盛有聚氨酯溶液的容器中，使超高分子量聚乙烯纤维格栅网的外表面全部包裹有聚氨酯溶液，形成聚氨酯涂层；
（2）滚压，将带有聚氨酯涂层的超高分子量聚乙烯纤维格栅网放入滚压装置，对格栅网正反两面同时进行滚压，使其外表面的聚氨酯涂层厚度均匀一致；
（3）干燥，将挤压后的超高分子量聚乙烯纤维格栅网放入烘干窑内进行烘干。
（4）热定型，在温度不超过80℃的热腔体内，对干燥后的超高分子量聚乙烯纤维格栅网进行整纬拉幅，将纬向纱线“S”型弯曲拉直，并调整至缩幅现象消失；
作为优化，所述步骤（3）中烘干窑内温度不超过90℃，烘干至含水率小于10%，以避免格栅网因高温损坏，同时也避免含水率过高对下道工序产生不利影响。
作为优选，所述步骤（4）之后还包括收卷，即将热定型后的超高分子量聚乙烯纤维格栅网通过收卷机进行收卷，以方便存放和运输。
作为优化，还包括前处理工艺，即在格栅网编织前，将偶联剂溶液通过涂、刷、喷、浸渍工艺中的一种或多种对超高分子量聚乙烯纤维表面进行处理，然后将处理后的超高分子量聚乙烯纤维进行烘干，烘干温度不超过90℃，烘干至含水率小于10%，将超高分子量聚乙烯纤维送入编织工序，进行格栅网的编织，此步骤处理使纤维的表面极性化，增加纤维同后涂层材料的亲和性，改善最终产品的性能。
作为优选，上述偶联剂溶液包括质量比为4:6至6:4配制的乙烯基三甲氧基硅烷溶液和乙烯基三乙氧基硅烷溶液，其中乙烯基三甲氧基硅烷溶液各组分质量比为乙烯基三甲氧基硅烷20%、甲醇70%、水10%；乙烯基三乙氧基硅烷溶液各组分质量比为乙烯基三乙氧基硅烷20%、乙醇70%、水10%，配制是只需在常温下搅拌均匀即可。
本发明有益效果：采用聚氨酯溶液作为格栅网表面涂层，大大增强了格栅网的抗老化能力，且加工后的格栅网不会对人体及环境造成污染，本方法中的滚压步骤使格栅网表面涂层厚度均匀一致，经过热拉幅后，格栅网幅面平整，无缩幅现象。
附图说明
图1是本发明实施例一工艺流程图。
具体实施方式
实施例一，如图1所示工艺流程图，首先将由超高分子量聚乙烯纤维编织的格栅网放入盛有聚氨酯溶液的容器中进行浸泡，浸泡至格栅网的外表面全部包裹有聚氨酯溶液，形成聚氨酯涂层； 然后将带有聚氨酯涂层的超高分子量聚乙烯纤维格栅网放入滚压装置进行滚压，使其外表面的聚氨酯涂层厚度均匀一致，此处所用滚压装置由两个平行设置的辊轮组成，两辊轮间距与格栅网厚度相适配，辊轮长度不短于格栅网的幅面宽度，经过滚压后，格栅网表面的聚氨酯涂层厚度均匀一致；再将滚压后的格栅网放入烘干窑内进行烘干，烘干窑内的温度不超过90℃，将格栅网烘干至含水率小于10%，然后将格栅网放入热腔体内进行整纬拉幅定型，热腔体内的温度不超过80℃，为方便控制温度，在热腔体侧面设置循环风机，将格栅网纬向纱线“S”型弯拉直，至缩幅现象消失；最后将定型后的格栅网送入收卷机进行收卷，为方便国内外运输，每卷直径不超过2.2米。
实施例二，在实施例一之前对超高分子量聚乙烯纤维进行前处理，先配制偶联剂溶液，偶联剂溶液包括质量比为4:6至6:4配制的乙烯基三甲氧基硅烷溶液和乙烯基三乙氧基硅烷溶液，其中乙烯基三甲氧基硅烷溶液各组分质量比为乙烯基三甲氧基硅烷20%、甲醇70%、水10%；乙烯基三乙氧基硅烷溶液各组分质量比为乙烯基三乙氧基硅烷20%、乙醇70%、水10%，将各组分混合后在常温下搅拌均匀即可，然后将偶联剂溶液通过涂、刷、喷、浸渍工艺中的一种或多种对超高分子量聚乙烯纤维表面进行处理，处理后的超高分子量聚乙烯纤维再进行烘干，烘干温度不超过90℃，烘干至含水率小于10%，将超高分子量聚乙烯纤维送入编织工序，进行格栅网的编织，编织好的格栅网进入实施例一中所述工艺流程进行处理。
由于聚氨酯材料无毒无味、对人身无伤害，也不会污染环境，并且具有优良的耐候性、耐热性和耐紫外线性，在-30℃至80℃范围内其性能稳定，大大延长了格栅网的使用寿命。
本发明申请的产品与现有三种产品性能比较表：
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种超高分子量聚乙烯纤维格栅网的涂层处理方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）前处理工艺，即在格栅网编织前，将偶联剂溶液通过涂、刷、喷、浸渍工艺中的一种或多种对超高分子量聚乙烯纤维表面进行处理，然后将处理后的超高分子量聚乙烯纤维进行烘干，烘干温度不超过90℃，烘干至含水率小于10%，将超高分子量聚乙烯纤维送入编织工序，进行格栅网的编织；
所述偶联剂溶液包括质量比为4:6至6:4配制的乙烯基三甲氧基硅烷溶液和乙烯基三乙氧基硅烷溶液，其中乙烯基三甲氧基硅烷溶液各组分质量比为乙烯基三甲氧基硅烷20%、甲醇70%、水10%；乙烯基三乙氧基硅烷溶液各组分质量比为乙烯基三乙氧基硅烷20%、乙醇70%、水10%；
（2）浸渍，将超高分子量聚乙烯纤维格栅网浸入盛有聚氨酯溶液的容器中，使其外表面全部包裹有聚氨酯溶液，形成聚氨酯涂层；
（3）滚压，将带有聚氨酯涂层的超高分子量聚乙烯纤维格栅网放入滚压装置，对格栅网正反两面同时进行滚压，使其外表面的聚氨酯涂层厚度均匀一致；
（4）干燥，将挤压后的超高分子量聚乙烯纤维格栅网放入烘干窑内进行烘干；
（5）热定型，在温度不超过80℃的热腔体内，对干燥后的超高分子量聚乙烯纤维格栅网进行整纬拉幅，将纬向纱线“S”型弯曲拉直，并调整至缩幅现象消失。
2.根据权利要求1所述一种超高分子量聚乙烯纤维格栅网的涂层处理方法，其特征在于：所述步骤（4）中烘干窑内温度不超过90℃，烘干至含水率小于10%。
3.根据权利要求1所述一种超高分子量聚乙烯纤维格栅网的涂层处理方法，其特征在于：所述步骤（5）之后还包括收卷，将热定型后的超高分子量聚乙烯纤维格栅网通过收卷机进行收卷。
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Method for processing coating of ultra-high-molecular-weight polyethylene fiber grating net Effective date of registration: 20190325 Granted publication date: 20180206 Pledgee: Bank of Tai'an Limited by Share Ltd Pledgor: Taian Road Engineering Materials Co., Ltd. Registration number: 2019370000054 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20200331 Granted publication date: 20180206 Pledgee: Bank of Tai'an Limited by Share Ltd Pledgor: TAIAN ROAD ENGINEERING MATERIALS Co.,Ltd. Registration number: 2019370000054 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Method for processing coating of ultra-high-molecular-weight polyethylene fiber grating net Effective date of registration: 20200416 Granted publication date: 20180206 Pledgee: Bank of Tai'an Limited by Share Ltd Pledgor: TAIAN ROAD ENGINEERING MATERIALS Co.,Ltd. Registration number: Y2020980001562 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20200515 Granted publication date: 20180206 Pledgee: Bank of Tai'an Limited by Share Ltd Pledgor: TAIAN ROAD ENGINEERING MATERIALS Co.,Ltd. Registration number: Y2020980001562 |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 271000 No.2, Shuangchi Road, high tech Zone, Tai'an City, Shandong Province Patentee after: TAIAN ROAD ENGINEERING MATERIALS Co.,Ltd. Address before: 271000 middle section of Taiwen Road, Tai'an City, Shandong Province Patentee before: TAIAN ROAD ENGINEERING MATERIALS Co.,Ltd. |