CN112477321A - 一种土工布、制备方法、应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及土工材料领域，具体公开了一种土工布、制备方法、应用，所述土工布包括加筋层以及与加筋层外侧相连的滤布层，加筋层的材料采用玻纤格栅和/或涤纶格栅，滤布层的材料是纤维强度不小于8克/旦的聚丙烯纤维，加筋层与滤布层之间设有粘合层，用于将加筋层与滤布层进行粘接构成整体结构。本发明实施例通过加筋层有效提高了土工布的加筋加固效果，同时采用滤布层进行过滤，耐腐蚀性高，在过滤效果上保证长期透水性，可以同时具有良好的加筋强度、过滤效果以及耐腐蚀性，解决了现有土工布存在无法同时具有良好的加筋强度、过滤效果以及耐腐蚀性的问题，有效提高了工程质量与安全性，具有广阔的市场前景。

Description

一种土工布、制备方法、应用
技术领域
本发明涉及土工材料领域，具体是一种土工布、制备方法、应用。
背景技术
目前市场上，在水土工程领域中通常要用到土工布，因为土工布可以过滤出泥土中的一些杂质,进而起到良好的工程效果，可以在水利工程、电力工程、公路工程和铁路工程等领域得到广泛应用。
通常，现有的土工布大多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。目前现有的土工布包括加筋土工布与过滤土工布。其中，加筋土工布是由高强纤维丝束与无纺布复合编织而成,其工艺是纤维束平直排列，加筋土工布应用于各种坝体、挡墙的加筋、加固，但强力不高，达不到理想效果；过滤土工布作为过滤材料应用于土木工程、岩土工程，具有过滤、排水、隔离等作用，但是在一定的环境下容易出现淤堵现象，过滤效果大大下降，而且，在酸碱或其他腐蚀成分环境下产品指标性能衰减严重，影响耐久使用
因此，上述的技术方案在实际使用时还存在以下不足：现有技术中的土工布的功能比较单一，存在无法同时具有良好的加筋强度、过滤效果以及耐腐蚀性的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种土工布，以解决上述背景技术中提出的现有土工布存在无法同时具有良好的加筋强度、过滤效果以及耐腐蚀性的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种土工布，包括：
加筋层，用于增加工程结构的稳定性与牢固性，所述加筋层的材料采用玻纤格栅和/或涤纶格栅；
滤布层，与所述加筋层外侧相连，用于透水不透细沙以保证长期透水性，所述滤布层的材料是纤维强度（强力）不小于8克/旦的聚丙烯纤维；以及
粘合层，设置在所述加筋层与所述滤布层之间，用于将所述加筋层与所述滤布层进行粘接构成整体结构。
在本发明的另一个实施例中，还提供了一种上述的土工布的制备方法，所述土工布的制备方法包括：将所述加筋层外侧通过所述粘合层与所述滤布层进行粘接以构成整体结构，得到所述土工布。
在本发明的另一个实施例中，还提供了一种采用上述的土工布的制备方法制备得到的土工布。
在本发明的另一个实施例中，还提供了一种上述的土工布在土木工程和/或岩土工程中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实施例提供的土工布，包括加筋层以及与加筋层外侧相连的滤布层，加筋层的材料采用玻纤格栅和/或涤纶格栅，滤布层的材料是纤维强度不小于8克/旦的聚丙烯纤维，加筋层与滤布层之间设有粘合层，用于将所述加筋层与所述滤布层进行粘接构成整体结构；本发明通过加筋层有效提高了土工布的加筋加固效果，同时采用滤布层进行过滤，耐腐蚀性高，在过滤效果上保证长期透水性，可以同时具有良好的加筋强度、过滤效果以及耐腐蚀性，解决了现有土工布存在无法同时具有良好的加筋强度、过滤效果以及耐腐蚀性的问题，有效提高了工程质量与安全性，具有广阔的市场前景。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的土工布的结构示意图。
图中：1-加筋层；2-滤布层；3-粘合层。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。为了使本发明的技术方案更加清楚，本领域熟知的工艺步骤及器件结构在此省略。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“至少一个”的含义是一个或一个以上，但仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1所示，为本发明一个实施例提供的一种土工布的结构图，所述土工布具体是高强加筋耐腐蚀过滤布，其包括：
加筋层1，用于增加工程结构的稳定性与牢固性，所述加筋层1的材料采用玻纤格栅和/或涤纶格栅；
滤布层2，与所述加筋层1外侧相连，用于透水不透细沙以保证长期透水性，所述滤布层2的材料是纤维强度（强力）不小于8克/旦的聚丙烯纤维；以及
粘合层3，设置在所述加筋层1与所述滤布层2之间，用于将所述加筋层1与所述滤布层2进行粘接构成整体结构。
在本发明实施例中，所述土工布作为土工材料，在坝体、挡墙、垃圾填埋场、尾矿库等工程起到加筋加固、过滤等作用，通过采用玻纤格栅和/或涤纶格栅作为加筋层1，有效提高了土工布的加筋加固效果，同时，采用纤维强度（强力）不小于8克/旦的聚丙烯纤维制成的滤布层2，在过滤效果上保证长期透水性，所述加筋层1与所述滤布层2采用粘接方式构成整体结构，有一定的牢固性，主要是方便施工，可以同时具有良好的加筋强度、过滤效果以及耐腐蚀性。
优选的，所述滤布层2的材料是纤维强度（强力）是8克/旦的聚丙烯高强纤维，当然也可以是采用纤维强度是9克/旦、10克/旦、20克/旦等规格的聚丙烯纤维，具体根据需求进行选择，这里并不作限定，只要是纤维强度（强力）不小于8克/旦的聚丙烯纤维即可。
在本发明的一个实例中，所述加筋层1的材料采用玻纤格栅，而且，强力在200千牛以上，在客户和工程设计要求下可以是400千牛。
在本发明的又一个实例中，所述加筋层1的材料采用涤纶格栅，通过涤纶格栅与丙纶短纤无纺布组合方式产生的高强加筋耐腐蚀过滤布，可以同时具有良好的加筋强度、过滤效果以及耐腐蚀性。
在本发明的又一个实例中，所述加筋层1的材料采用玻纤格栅与涤纶格栅进行复合得到，具体是采用现有的胶黏剂进行粘接得到。
需要说明的是，所述玻纤格栅与涤纶格栅均是现有市售产品，这里并不作赘述，具体规格根据需求进行选择，这里并不作限定，只要可以满足本发明的工艺参数即可。
进一步的，作为本发明的一种优选实施例，所述滤布层2至少设置为一层，且所述土工布的等效孔径O90是0.11-0.12mm。
优选的，所述土工布的等效孔径O90是0.113mm，其中，等效孔径O90是指所述土工布的过筛率是10%。
在本发明的一个实例中，所述滤布层2设置为一层，且位于所述加筋层1的下侧面，由此，所述土工布分为上层和下层。对该实施例的产品进行检测，具体是按照JTG E50-2006的标准进行检测（检测时间是2020年06月25日至2020年07月26日。检测环境：室温是23.0℃；相对湿度是51%。样品数量2m2），结果见表1所示。
表1性能检测结果
Figure DEST_PATH_IMAGE002
从表1数据可以看出，本发明实施例提供的土工布可以同时具有良好的加筋强度、过滤效果以及耐腐蚀性。
进一步的，作为本发明的一种优选实施例，所述粘接采用压敏胶粘剂。
在本发明实施例中，通过采用高强加筋材料玻纤格栅和/或涤纶格栅构成加筋层1，所述土工布的强度在200千牛以上，同时具有足够的透水性，透水不透细沙，保证长期的过滤效果，而且耐酸碱及其他腐蚀成分。
在本发明的一个实例中，所述压敏胶粘剂选自溶剂型压敏胶、水溶液型压敏胶、乳液型压敏胶、热熔型压敏胶或压延型压敏胶中的任意一种。具体型号需求进行选择，这里并不作限定，均可以采用现有市售产品，只要可以将所述加筋层1与所述滤布层2进行粘接构成整体结构即可。优选的，所述压敏胶粘剂选自压延型压敏胶。
进一步的，作为本发明的一种优选实施例，所述滤布层2采用无纺针刺进行加工，且加工工艺参数是270-290针/平方厘米，以既保有一定强力又达到理想的等效孔径。
在本发明实施例中，滤布层2采用特殊定制原料和加工工艺，即采用纤维强度（强力）不小于8克/旦的聚丙烯纤维，并结合无纺针刺加工，且加工工艺参数是270-290针/平方厘米，进而通过调整针刺密度兼顾强力和等效孔径，可以实现保证足够的透水性，以达到长期有效过滤的效果。
在本发明的一个实例中，优选的，所述滤布层2采用无纺针刺进行加工，且加工工艺参数是280针/平方厘米，既保有一定强力又达到理想的等效孔径，在过滤效果上保证长期透水性，所述加筋层1与所述滤布层2采用胶粘合方式，有一定的牢固性，方便施工。对该实施例的产品进行检测，具体是按照JTG E50-2006的标准进行检测（检测时间是2020年06月25日至2020年07月26日。检测环境：室温是23.0℃；相对湿度是51%。样品数量2m2），结果见表2所示。
表2性能检测结果
Figure DEST_PATH_IMAGE004
从表2数据可以看出，本发明实施例提供的土工布可以同时具有良好的加筋强度、过滤效果以及耐腐蚀性。
进一步的，作为本发明的一种优选实施例，所述加筋层1的强度（强力）在200千牛以上。
在本发明实施例中，现有的土工布在加筋方面存在加筋的强力低的问题，现有广泛使用的加筋材料普遍强力低至60千牛以下，同时，在过滤方面存在普遍过滤效果差、经常发生淤堵的问题。在耐腐蚀方面由于是使用普通材料，在酸碱等腐蚀条件下产品耐久性差。本发明的加筋层1的加筋材料采用玻纤格栅或涤纶格栅，强力在200千牛以上，在客户和工程设计要求下可以到400千牛，作为滤布层2使用的土工布采用纤维强度（强力）是8克/旦的聚丙烯高强纤维，经无纺针刺280针/平方厘米的工艺进行制成，既保有一定强力又达到理想的等效孔径，在过滤效果上保证长期透水性，在原有方案产品的基础上大幅度提高强力、提高坝体、挡墙等结构的稳定性、保证工程质量、尤其是安全性；在原有方案产品基础上提高过滤效果，保证固液过滤的效率效果和长期使用，达到工程设计要求、消除安全隐患，保证工程质量、尤其是安全性；在原有产品基础上增加耐腐蚀成分，保证了产品在腐蚀性性条件下的产品使用寿命，提高工程质量、安全性。
在本发明的一个实例中，所述加筋层1的强度（强力）在200千牛以上，对应的是单层滤布层2。对该实施例的产品进行检测，具体是按照JTG E50-2006的标准进行检测（检测时间是2020年06月25日至2020年07月26日。检测环境：室温是23.0℃；相对湿度是51%。样品数量2m2），结果见表3所示。
表3性能检测结果
Figure DEST_PATH_IMAGE006
从表3数据可以看出，本发明实施例提供的土工布可以同时具有良好的加筋强度、过滤效果以及耐腐蚀性。
进一步的，作为本发明的一种优选实施例，所述玻纤格栅和/或涤纶格栅表面设置浸胶层，以增加保护，最终保证土工布的耐腐蚀性。
在本发明实施例中，在耐腐蚀性方面，本发明通过采用本身具有一定耐腐蚀性能的聚丙烯材料同时做成高旦纤维得到纤维强度（强力）不小于8克/旦的聚丙烯纤维，以进一步增加滤布层2的耐腐蚀性，而采用玻纤格栅材质主要是二氧化硅具有较强的耐腐蚀性，同时在格栅表面浸胶增加保护，最终保证产品的耐腐蚀性。其中，所述浸胶是织物通过胶液浸槽，使织物纤维浸上胶浆，以提高织物与胶料的熟结力，常用的胶液为天然乳胶与间苯二酚甲醛树脂相配合的水乳液，以上为现有技术，这里并不作赘述。
在本发明的一个实例中，在土木工程、岩土工程中为了增加工程结构的稳定性、牢固性，在工程结构内部采取加筋材料，可以说加筋材料强力越高效果越好，保证了工程的质量及更高的安全性，本发明通过采用加筋层1可以有效保证了工程的质量及安全性。
在本发明的又一个实例中，普通土工布本身也有过滤作用，不过效果不好，在一定条件下很容易淤堵，通过采用纤维强度（强力）是8克/旦的聚丙烯高强纤维，经无纺针刺280针/平方厘米的工艺进行制成滤布层2，滤布层2在制作过程中通过调整针刺密度兼顾强力和等效孔径，保证了足够的透水性，达到长期有效过滤的效果。
进一步的，作为本发明的一种优选实施例，所述土工布的横向断裂强度与纵向断裂强度均大于120kN/m。
在本发明的一个实例中，所述加筋层1的强度（强力）在200千牛以上，对应的是单层滤布层2。对该实施例的产品进行检测，具体是按照JTG E50-2006的标准进行检测（检测时间是2020年06月25日至2020年07月26日。检测环境：室温是23.0℃；相对湿度是51%。样品数量2m2），结果见表4所示。
表4性能检测结果
Figure DEST_PATH_IMAGE008
从表4数据可以看出，本发明实施例提供的土工布可以同时具有良好的加筋强度、过滤效果以及耐腐蚀性。
本发明的一个实施例还提供的一种上述的土工布的制备方法，所述土工布的制备方法包括：将所述加筋层1外侧通过所述粘合层3与所述滤布层2进行粘接以构成整体结构，得到所述土工布。
进一步的，一种采用上述的土工布的制备方法制备得到的土工布。
进一步的，一种如上述的土工布在土木工程和/或岩土工程中的应用。具体的，可以在在土木工程、岩土工程中增加工程结构的稳定性、牢固性，在坝体、挡墙、垃圾填埋场、尾矿库等工程结构中起到加筋加固、过滤等作用。
本发明上述实施例中提供了一种土工布，包括加筋层1以及与所述加筋层1外侧相连的滤布层2，加筋层1的材料采用玻纤格栅和/或涤纶格栅，所述滤布层2的材料是纤维强度（强力）不小于8克/旦的聚丙烯纤维，所述加筋层1与所述滤布层2之间设有粘合层3，用于将所述加筋层1与所述滤布层2进行粘接构成整体结构，并基于该土工布提供了制备方法和应用，通过采用玻纤格栅和/或涤纶格栅作为加筋层1，有效提高了土工布的加筋加固效果，同时，采用纤维强度（强力）不小于8克/旦的聚丙烯纤维制成的滤布层2，耐腐蚀性高，在过滤效果上保证长期透水性，可以同时具有良好的加筋强度、过滤效果以及耐腐蚀性，解决了现有土工布存在无法同时具有良好的加筋强度、过滤效果以及耐腐蚀性的问题。本发明可以大幅度提高强力、提高坝体、挡墙等结构的稳定性，保证工程质量，尤其是安全性；在原有方案产品基础上提高过滤效果，保证固液过滤的效率效果和长期使用，达到工程设计要求、消除安全隐患，保证工程质量，尤其是安全性；在原有产品基础上增加耐腐蚀成分，保证了产品在腐蚀性性条件下的产品使用寿命，提高工程质量与安全性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述的实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种土工布，其特征在于，所述土工布包括：
加筋层，所述加筋层的材料采用玻纤格栅和/或涤纶格栅；
滤布层，与所述加筋层外侧相连，所述滤布层的材料是纤维强度不小于8克/旦的聚丙烯纤维；以及
粘合层，设置在所述加筋层与所述滤布层之间，用于将所述加筋层与所述滤布层进行粘接构成整体结构。
2.根据权利要求1所述的土工布，其特征在于，所述滤布层至少设置为一层，且所述土工布的等效孔径是0.11-0.12mm。
3.根据权利要求1所述的土工布，其特征在于，所述粘接采用压敏胶粘剂，其中，所述压敏胶粘剂选自溶剂型压敏胶、水溶液型压敏胶、乳液型压敏胶、热熔型压敏胶或压延型压敏胶中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的土工布，其特征在于，所述滤布层采用无纺针刺进行加工，且加工工艺参数是270-290针/平方厘米。
5.根据权利要求1所述的土工布，其特征在于，所述加筋层的强度为200千牛以上。
6.根据权利要求1所述的土工布，其特征在于，所述玻纤格栅和/或涤纶格栅表面设置浸胶层。
7.根据权利要求1所述的土工布，其特征在于，所述土工布的横向断裂强度与纵向断裂强度均大于120kN/m。
8.一种如权利要求1-7任一所述的土工布的制备方法，其特征在于，所述土工布的制备方法包括：将所述加筋层外侧通过所述粘合层与所述滤布层进行粘接以构成整体结构，得到所述土工布。
9.一种采用如权利要求8所述的土工布的制备方法制备得到的土工布。
10.一种如权利要求1或2或3或4或5或6或7或9所述的土工布在土木工程和/或岩土工程中的应用。
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