CN115723399B - 用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法及其管袋制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法及其管袋制作方法。该防淤堵管袋布制造方法包括：采用化学纤维长丝以经编机织成网格状底布，网格状底布的经向强力与纬向强力一致；采用化学异形纤维短纤制成的滤膜；先将滤膜压在网格状底布上，再将两者送至吸风板处理预定时间；吸风板具有一组吸风口，吸风板下方密封连接有真空箱，真空箱设有真空泵；气流依次穿过滤膜和网格状底布；之后热轧复合即得成品。相应管袋制作方法为：先制得防淤堵管袋布再将其缝制成管袋。本发明所得防淤堵管袋布在低克重下即达到高强的抗拉强度，与现用管袋布相比具有更高的透水性能；所得管袋抗拉强度高，重量减轻；透水性能好，可防淤堵，脱水速度快。

Description

用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法及其管袋制作 方法

技术领域

本发明涉及一种用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法，以及相应的淤泥污泥脱水管袋制作方法，属于淤泥污泥处理装备技术领域。

背景技术

在当前环境治理要求下，对来自河流或湖泊的清淤底泥、城市污水或工业污水中的污泥、各类尾矿泥浆、地下工程隧道盾构和桩基钻孔施工废弃泥浆等都需要进行脱水固化处理。这些淤泥污泥的特点是含水率极高，有的高达90％以上，细颗粒含量高，流动性强、强度极低、且体量较大；有些污泥中还含有化学污染物质和病原生物物质，对环境影响极大，必须进行有效处理。目前很多淤泥污泥采用土工管袋进行就地脱水固化处理，一般施工中采用高压水枪造浆，然后用管道将泥浆输送至管袋内，利用管袋袋布的透水性和保土性，使泥浆中的水分快速排出，而泥浆中的固体颗粒被保留在袋中，使得泥浆脱水固结，从而缩减泥浆的方量并降低运输成本。

现有用于淤泥污泥脱水的土工管袋一般是用单一的丙纶化纤编织的土工织物缝制而成，是利用编织物微孔具备过滤性能制成的长管状的管袋；集收集、封闭、过滤、脱水、固结于一身，经脱水固化后成为干结的干泥，便于利用和运输。

然而，现用土工管袋存在以下主要缺点：

①透水性能差，易淤堵，脱水时间长。由于现用管袋的袋布主要依靠织物的经纬纱线自然孔隙进行透水，纱线密的地方没有孔隙，就不透水，会造成淤堵，进而影响脱水速度和效果；而孔隙大的地方泥沙也能流出来，这就无法有效过滤泥浆及其中的污染物，也会使尾水不达标而无法排放。现用土工管袋袋布的孔隙大小差异大，而且很不均匀，因此透水性能差，易淤堵，脱水时间长，还存在泥沙及污染物外漏的问题。

②织物克重大、用料多、成本高。由于现用土工管袋的材质为聚丙烯材料，此材料强度低，需要用400克/m²才能达到织物抗拉强度80kN/m的要求，克重大还会造成成本高，影响土工管袋脱水技术的性价比和竞争力。

③缝制困难，笨重，搬运困难。一方面，因为克重大，织物厚度大，导致缝制困难。另一方面，因为克重大，导致管袋很重，一个最小型管袋有5米宽×50米长，其重量达200公斤；一个中型管袋10米宽×100米长，其重量达800公斤；一个大型管袋20米宽×100米长，其重量达1.6吨，需要用起重机吊运，现场人工无法操作，会增加施工难度，极大降低施工效率。

经检索发现，专利号CN201921639769.2、授权公告号CN211006618U的实用新型专利公开了一种抗变形土工管袋包括袋体，袋体由外至内依次设有具有耐磨效果的外表面层、主夹层以及具有透水性的内表面层，外表面层由聚烯烃纤维以及锦纶纤维编织而成；主夹层由涤纶纤维、聚乙烯纤维以及丙纶纤维经纬编织而成，聚乙烯纤维的编织延伸方向与袋体的长度方向一致，涤纶纤维的编织延伸方向环绕袋体设置，丙纶纤维于主夹层中的占比超过50％。然而，以该技术方案为代表的现有技术尚未关注前文提到的技术问题，无法给出启示或教导。

发明内容

本发明的主要目的是：克服现有技术存在的问题，提供一种用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法，所得复合布抗拉强度高，能够降低最终制成管袋的重量，使之易于搬运和运输，且透水性能好，防止细颗粒淤堵，脱水速度快，使污泥更易于固结，减少固化时间。同时还提供相应的淤泥污泥脱水管袋制作方法。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

一种用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步、采用化学纤维长丝以经编机织成网格状底布，所述网格状底布的网格为边长5-20mm的正方形，所述网格状底布的经向强力与纬向强力一致；采用化学异形纤维短纤制成的滤膜，所述化学异形纤维的截面为“十”字型或“Y”字型；

第二步、先将滤膜压在网格状底布上，再将两者送至吸风板处理预定时间；所述吸风板具有一组吸风口，所述吸风板下方密封连接有真空箱，所述吸风口与真空箱内部连通，所述真空箱设有真空泵；在真空泵吸力下形成气流，该气流先依次穿过滤膜和网格状底布、再经吸风口进入真空箱、最终由真空泵抽至外部；

第三步、将滤膜与网格状底布热轧复合即得防淤堵管袋布成品。

该方法制得的防淤堵管袋布为复合布，其中，化学纤维长丝制成的网格状底布具有高强的抗拉强度，可降低克重，减轻淤泥污泥脱水管袋的重量，使之易于搬运和运输；化学异形纤维短纤制成的滤膜具有很好的过滤性能和透水性；在气流依次穿过滤膜和网格状底布时，可使滤膜中纤维的末端顺气流动向网格状底布的空隙内，这样处理可以使纤维方向更加顺合水分渗出的方向，从而进一步提高透水性能，确保快速脱水，使淤泥污泥更易于固结，减少固化时间。该方法通过采用真空吸附复合方式以及化学异形纤维短纤，能将所得复合布的脱水速率提高百分之三十以上，大大提高了工作效率。

本发明进一步完善的技术方案如下：

优选地，第一步中，所述化学纤维长丝为连续长丝；所述化学异形纤维短纤的长度范围为51-63mm。

采用以上优选方案，可进一步优化长丝、短纤的具体细节特征。

优选地，第二步中，将滤膜压在网格状底布上之后，所述滤膜和网格状底布彼此保持相对静止；当滤膜和网格状底布位于吸风板上时，所述滤膜和网格状底布在吸风板上的垂直投影处于吸风板的覆盖范围内；所述预定时间为滤膜或网格状底布的任意一点自吸风板一端移动至吸风板另一端所需的时间。

更优选地，所述预定时间为2-3秒。

采用以上优选方案，可进一步优化吸风处理的具体技术特征。

优选地，第二步中，在吸风板上，所述吸风口呈长方形，所述吸风口的长度方向与滤膜或网格状底布的运动方向平行；所述吸风口分布成至少两排和至少两列，每排吸风口沿吸风口的长度方向布置，每列吸风口沿吸风口的宽度方向布置。

更优选地，各个吸风口尺寸一致，各吸风口的长度为80±9mm、且宽度为10±1m；所述吸风口与吸风板侧边的最小距离为100±11mm；相邻两排吸风口的最小间距为10±1mm，相邻两列吸风口的最小间距为40±5mm。

采用以上优选方案，可进一步优化吸风板上吸风口的具体技术特征。

优选地，第一步中，所述化学纤维、化学异形纤维的材质分别为涤纶材料；所述网格状底布的克重为160±17克/m²，所述滤膜的克重为100±11克/m²。

采用以上优选方案，可进一步优化纤维材质，以及网格状底布、滤膜的克重。

优选地，第三步所得防淤堵管袋布成品的等效孔径为0.2-0.6mm，且其抗拉强度为至少80kN/m。

采用以上优选方案，可进一步优化防淤堵管袋布成品的等效孔径以及抗拉强度。

优选地，第二步中，采用导辊将滤膜压在网格状底布上；所述导辊之前设有卷有网格状底布的第一卷筒，所述网格状底布自第一卷筒放卷后进入导辊；第三步中，采用热轧辊将滤膜与网格状底布热轧复合；所述防淤堵管袋布成品收卷于第二卷筒。

采用以上优选方案，可进一步优化第二步和第三步中的其余具体技术特征。

本发明还提供：

一种淤泥污泥脱水管袋的制造方法，其特征是，包括以下步骤；

第一步、采用前文所述的用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法制得防淤堵管袋布；

第二步、将防淤堵管袋布缝制成管袋，即得淤泥污泥脱水管袋成品；其中，防淤堵管袋布的滤膜构成管袋的内层，且防淤堵管袋布的网格状底布构成管袋的外层。

该方法所得淤泥污泥脱水管袋抗拉强度高，重量减轻，易于搬运和运输；透水性能好，可防止细颗粒淤堵，脱水速度快，使污泥更易于固结，减少固化时间。

与现有技术相比，本发明制造了专用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布，能在低克重下即达到高强的抗拉强度，且具有提升的透水性能，确保快速脱水；采用该防淤堵管袋布制成的淤泥污泥脱水管袋抗拉强度高，重量减轻，易于搬运和运输；透水性能好，可防止细颗粒淤堵，脱水速度快，使污泥更易于固结，减少固化时间。

附图说明

图1为本发明实施例1的主体流程图。

图2为本发明实施例1的具体实施示意图。

图3为本发明实施例1的吸风板示意图。

具体实施方式

经调研，现有用于淤泥污泥脱水的土工管袋采用的是编织布，这种编织布是由聚丙烯扁丝经普通织布机织成的，具有很厚的厚度，以这种编织布缝制而成的土工管袋具有前文背景技术提到的三大主要缺点。

发明人课题组经研究和试验后，改变了单一的材料结构，转而采用复合材料结构：

首先，采用涤纶长丝以经编机织成网格状底布，该底布具有高强特性，且该底布的经纬向强力相等；若以普通织布机织布则纬向强力会相对较低，制成的管袋会纬向易裂开；该高强底布用来承担管袋所需的强力，基本上以160克/m²左右的克重，即可达到或超出管袋所需的抗拉强度80kN/m。

第二，采用以涤纶异形短纤制成的滤膜，透水性能良好且透水均匀，可以实现快速脱水目的，可采用100克/m²左右的克重。

第三，采用先真空吸附异形短纤再热轧的方式将网格状底布与滤膜复合，在真空吸附时，将由压辊压在一起的滤膜和底布经过真空箱上的吸风板处理，使滤膜和底布上有大气压、下有真空吸附力，在很大的上下空气压力差下形成依次穿过滤膜和底布并进入真空箱的气流，使滤膜的纤维的末端顺气流动向底布的空隙内，从而更加顺合水分渗出的方向(也即管袋透水方向)，这样能更进一步减少透水阻力，增加透水性能，使复合布具有更好的透水性，可防止细颗粒淤堵，实现脱水更快的效果。

综上，最终所得复合布成品可在较低克重下即达到目标抗拉强度，例如，采用160克/m²的网格状底布和100克/m²的滤膜，则所得复合布成品的克重为260克/m²，与现用土工管袋的织物克重400克/m²相比可省去近一半的克重，从而节省材料，降低成本，减薄厚度，易于缝制，减轻管袋重量，易于搬运和运输；该复合布的等效孔径均匀，且为0.2～0.6mm，能有效阻挡泥沙流出，而现用土工管袋不仅孔隙不均匀，且大孔隙的孔径高达1.0mm以上，使泥沙也能漏出；滤膜纤维方向更顺合渗出水的方向，使复合布过滤性能好，透水性好，可防止细颗粒淤堵，脱水快，使污泥易于固结，减少了固化时间。如此即可彻底克服现用土工管袋的三大主要缺点(见背景技术)。

下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。

实施例1

如图1至图3所示，本实施例的用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法包括以下步骤：

第一步、采用化学纤维长丝以经编机织成网格状底布02，网格状底布02的网格为边长5-20mm的正方形，网格状底布02的经向强力与纬向强力一致；采用化学异形纤维短纤制成的滤膜01；化学异形纤维的截面为“十”字型或“Y”字型。

其中，化学纤维长丝的长度范围为连续长丝；化学异形纤维短纤的长度范围为51-63mm。化学纤维、化学异形纤维的材质分别为涤纶材料；网格状底布02的克重为160±17克/m²，滤膜01的克重为100±11克/m²。

第二步、先将滤膜01压在网格状底布02上，再将两者送至吸风板03处理预定时间；吸风板03具有一组吸风口04，吸风板03下方密封连接有真空箱05，吸风口04与真空箱05内部连通，真空箱05设有真空泵06；在真空泵06吸力下形成气流，该气流先依次穿过滤膜01和网格状底布02、再经吸风口04进入真空箱05、最终由真空泵06抽至外部。

其中，将滤膜01压在网格状底布02上之后，滤膜01和网格状底布02彼此保持相对静止；当滤膜01和网格状底布02位于吸风板03上时，滤膜01和网格状底布02在吸风板03上的垂直投影处于吸风板03的覆盖范围内；预定时间为滤膜01或网格状底布02的任意一点自吸风板03一端移动至吸风板03另一端所需的时间。具体而言，预定时间为2-3秒。

在吸风板03上，吸风口04呈长方形，吸风口的长度方向与滤膜01或网格状底布02的运动方向平行；吸风口04分布成至少两排和至少两列，每排吸风口04沿吸风口的长度方向布置，每列吸风口04沿吸风口的宽度方向布置。具体而言，各个吸风口04尺寸一致，各吸风口04的长度L为80±9mm、且宽度W为10±1m；吸风口04与吸风板03侧边的最小距离H为100±11mm；相邻两排吸风口04的最小间距J为10±1mm，相邻两列吸风口04的最小间距K为40±5mm。

此外，采用导辊07将滤膜01压在网格状底布02上；导辊07之前设有卷有网格状底布02的第一卷筒08，网格状底布02自第一卷筒08放卷后进入导辊07。

第三步、将滤膜01与网格状底布02热轧复合即得防淤堵管袋布成品。该成品的等效孔径为0.2-0.6mm，且其抗拉强度为至少80kN/m。

其中，采用热轧辊09将滤膜01与网格状底布02热轧复合；防淤堵管袋布成品收卷于第二卷筒10。

需要说明的是：第一步所用的滤膜01采用传统方法制造即可，例如：将混合的涤纶短纤喂入开松机，把成块成团的纤维进行开松成小块的纤维束，以输纤风机经管道输送到罗拉式双联梳理机的棉箱中，经双锡林梳理机的针刺和钢针对纤维进行梳理，使纤维分梳成单纤维状态，经剥取装置经成网机成为基本均匀混合纤维网，再经折叠式铺网本机铺成预定克重的纤维网，即得滤膜，可挡住管袋内的泥沙流出。

本实施例通过采用真空吸附复合方式以及化学异形纤维短纤，能将所得复合布的脱水速率提高百分之三十以上，大大提高了工作效率。

以260g/m²规格的管袋布为例，将本实施例防淤堵管袋布成品与现有国家标准管袋布的相关力学及水力学指标数据进行对比，如下表所示。

由上表数据对比可知，本实施例防淤堵管袋布成品比现有国家标准中同规格可用于制作土工管袋的土工布相比，具有强度更高、伸长率更低、透水性更好等优点，可缩短脱水时间，节省工期，利于降低成本。

实施例2

本实施例的淤泥污泥脱水管袋制作方法包括以下步骤：

第一步、采用实施例1的用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法制得防淤堵管袋布；

第二步、将防淤堵管袋布缝制成管袋，即得淤泥污泥脱水管袋成品；其中，防淤堵管袋布的滤膜构成管袋的内层，且防淤堵管袋布的网格状底布构成管袋的外层。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步、采用化学纤维长丝以经编机织成网格状底布，所述网格状底布的网格为边长5-20mm的正方形，所述网格状底布的经向强力与纬向强力一致；采用化学异形纤维短纤制成的滤膜，所述化学异形纤维的截面为“十”字型或“Y”字型；

第二步、先将滤膜压在网格状底布上，再将两者送至吸风板处理预定时间；所述吸风板具有一组吸风口，所述吸风板下方密封连接有真空箱，所述吸风口与真空箱内部连通，所述真空箱设有真空泵；在真空泵吸力下形成气流，该气流先依次穿过滤膜和网格状底布、再经吸风口进入真空箱、最终由真空泵抽至外部；

其中，将滤膜压在网格状底布上之后，所述滤膜和网格状底布彼此保持相对静止；当滤膜和网格状底布位于吸风板上时，所述滤膜和网格状底布在吸风板上的垂直投影处于吸风板的覆盖范围内；所述预定时间为滤膜或网格状底布的任意一点自吸风板一端移动至吸风板另一端所需的时间；

第三步、将滤膜与网格状底布热轧复合即得防淤堵管袋布成品。

2.根据权利要求1所述的用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法，其特征是，第一步中，所述化学纤维长丝为连续长丝；所述化学异形纤维短纤的长度范围为51-63mm。

3.根据权利要求1所述的用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法，其特征是，所述预定时间为2-3秒。

4.根据权利要求1所述的用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法，其特征是，第二步中，在吸风板上，所述吸风口呈长方形，所述吸风口的长度方向与滤膜或网格状底布的运动方向平行；所述吸风口分布成至少两排和至少两列，每排吸风口沿吸风口的长度方向布置，每列吸风口沿吸风口的宽度方向布置。

5.根据权利要求4所述的用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法，其特征是，各个吸风口尺寸一致，各吸风口的长度为80±9mm、且宽度为10±1m；所述吸风口与吸风板侧边的最小距离为100±11mm；相邻两排吸风口的最小间距为10±1mm，相邻两列吸风口的最小间距为40±5mm。

6.根据权利要求1至5任一项所述的用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法，其特征是，第一步中，所述化学纤维、化学异形纤维的材质分别为涤纶材料；所述网格状底布的克重为160±17克/m²，所述滤膜的克重为100±11克/m²。

7.根据权利要求1至5任一项所述的用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法，其特征是，第三步所得防淤堵管袋布成品的等效孔径为0.2-0.6mm，且其抗拉强度为至少80kN/m。

8.根据权利要求1至5任一项所述的用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法，其特征是，第二步中，采用导辊将滤膜压在网格状底布上；所述导辊之前设有卷有网格状底布的第一卷筒，所述网格状底布自第一卷筒放卷后进入导辊；第三步中，采用热轧辊将滤膜与网格状底布热轧复合；所述防淤堵管袋布成品收卷于第二卷筒。

9.一种淤泥污泥脱水管袋的制造方法，其特征是，包括以下步骤；

第一步、采用权利要求1至8任一项所述的用于淤泥污泥脱水的防淤堵管袋布制造方法制得防淤堵管袋布；

第二步、将防淤堵管袋布缝制成管袋，即得淤泥污泥脱水管袋成品；其中，防淤堵管袋布的滤膜构成管袋的内层，且防淤堵管袋布的网格状底布构成管袋的外层。