CN1233901C - 非织造增强型压敏式土工格栅 - Google Patents

Abstract

本发明属于公路工程领域，涉及路面增强或路基软基处理用的一种纤维土工格栅。本土工格栅具有增强网布和粘接固定在增强网布的一侧表面上的压敏粘结层；增强网布具有网坯布和增强物：网坯布是由经纱、纬纱通过编链线经经编机编链制成的网坯布；增强物围绕网坯布设置，且粘接固定在网坯布的经纱、纬纱的单丝上以及相互粘接在这些单丝之间，而使增强网布成为由网坯布与增强物粘接成一体的增强网布。本发明强度较高、成本较低。

Description

非织造增强型压敏式土工格栅

技术领域

本发明属于公路工程领域，涉及路面增强或路基软基处理用的一种纤维土工格栅。

背景技术

现有沥青道路路面在使用一段时间后，常常会出现疲劳开裂、低温收缩开裂等现象，一般修复或保养基本上采用在现有路面上重铺一层新的沥青层来达到修复的目的，但由于新铺的表层常常会因原有开裂的路面反射造成反射开裂，所以给道路的修复带来很多困难。中国专利申请99229517.3公开了一种“自粘增强土工格栅”，其采用玻璃纤维经织造机织造成网片，外层涂覆有涂层、粘结层，是一种能对道路起到增强作用的土工格栅，但因其涂层涂在网片的表面，故强度还不够高、制造成本也较高。中国专利申请00220608.0公开了一种“经编自粘土工格栅”，它由自粘层、增强涂覆层、网布组成，是采用玻璃纤维经经编机编织而成，具有自粘和增强的效果，但其增强涂覆层设置在网布表面，同样存在强度不够高的问题，且一旦外部涂覆层受到破坏，酸、碱、水等容易侵入纤维束内部，使土工格栅失去增强作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种强度较高、成本较低的非织造增强型压敏式土工格栅。

实现本发明目的的技术方案是：本土工格栅具有增强网布和压敏粘结层，压敏粘结层粘接固定在增强网布的一侧表面上；其结构特点是：增强网布具有网坯布和增强物；网坯布是由经纱、纬纱通过编链线经经编机编链制成的网坯布；增强物围绕网坯布设置，且粘接固定在网坯布的经纱、纬纱的单丝上以及相互粘接在这些单丝之间，而使增强网布成为由网坯布与增强物粘接成一体的增强网布。

上述经纱、纬纱是玻璃纤维束丝或合成纤维束丝，优选碱金属含量为0.2％至0.8％的E玻璃纤维束丝；编链线为高聚物长丝，优选高强低收缩涤纶长丝。浸润剂烘干物的原料为浸润剂，浸润剂的配比(重量)为：环氧树脂∶不饱和聚酯树脂∶水＝3.2∶4∶92.8，各成分的配比量的波动范围为±10％。

在上述经纱和纬纱的单丝表面涂覆有由环氧树脂、不饱和聚酯树脂和水组成的浸润剂的烘干物，浸润剂烘干物的重量占非织造增强型压敏式土工格栅总重量的0.2％至0.6％。

上述增强物是以苯丙乳液为改性剂的乳化沥青烘干物，增强物的重量占非织造增强型压敏式土工格栅总重量的20％至50％。以苯丙乳液为改性剂的乳化沥青烘干物的原料是乳化沥青，乳化沥青中的苯丙乳液与沥青的重量比为1∶1.5至4，优选的重量比为1∶2至3。

上述压敏粘结层为乳液型丙烯酸酯压敏胶或热熔型橡胶压敏胶的烘干物，压敏粘结层的重量占非织造增强型压敏式土工格栅总重量的5％至10％。

本发明的土工格栅的制造方法是：经经编机用编链方法制成网坯布，该网坯布在经纱、纬纱交叉处有编链交叉点，经纱的一面有编链线，而在经纱的另一面没有编链线。使网坯布通过盛有以苯丙乳液为改性剂的乳化沥青的浸渍槽中，经烘干机烘干后得到增强网布，再经过压敏胶涂覆机在增强网布的一个侧表面上涂覆一层压敏胶再烘干即可。为了提高增强物的原料的渗透性，可以在制造经纱和纬纱的单丝的工艺中增加一道工序，即在拉出单丝后使单丝穿过盛放浸润剂的物料槽，而在单丝上形成一层浸润剂层。

本发明的土工格栅使用时，在平整、清洁和干燥的道路上，用放卷铺设机械使带有压敏粘结层的一侧表面朝下铺放，然后用干净的胶轮压路机碾压，随后再铺沥青混凝土面层即可。

本发明具有积极的效果：(1)本发明所使用的经编编链结构的网坯布，这种网坯布的结点处捆绑牢固，而其余部位的经纱和纬纱呈疏松状态，因此易于增强物原料的浸渍充实，使增强物抱合在纤维束的单丝上，并由增强物将整个纤维束抱合在一起，从而提高了土工格栅的抗拉强度。(2)本发明的增强物是以苯丙乳液为改性剂的乳化沥青烘干物，可以使土工格栅具有高强的突出性能；另外，通过对苯丙乳液以及沥青的配比的调节，而使土工格栅具有冬季不发脆、夏季不发粘的优良施工性能。(3)当本发明在玻璃纤维单丝的表面浸渍一层浸润剂后，在将增强物原料浸渍到网坯布中去时，因为浸润剂和增强物原料包含有相溶的物料，故增强物原料的浸透性较好，增强物原料能从网坯布表面浸透到纤维束中的单丝上；浸渍增强物原料后的网坯布在经过烘干工序后，增强物与网坯布共同形成了坚实整体，网坯布纤维束中的单丝之间无空隙，从而不但能够抵抗各类物理磨损和酸、碱、水等化学介质的侵蚀、抵御微生物侵蚀和适应不同的气候变化，保证其耐久的使用性能，而且使土工格栅承受的外力能够传递到增强纤维束内部，发挥纤维束内部纤维的增强作用，使本土工格栅的强度超过国家标准，从而使土工格栅的增强效果更好，具有高强、高模、蠕变小的特点。(4)本发明的压敏粘结层与增强物之间具有高度的相溶性，使土工格栅具有初粘力适宜，抗剥离强度高，施工中可代替用铁钉固定土工格栅的传统施工方法，且铺设施工速度快，质量好。(5)本发明的网坯布所用的经纱、纬纱纱束的特克斯(tex)数和根数可根据不同品种的性能需求进行灵活设计确定，可以适应不同路面、路基、坡面、道路的加固增强要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视示意图。

图3为本发明网坯布的一种结构示意图；其中的每组经纱有两根、每组纬纱有一根。

图4为图3的反面视图。

图5为本发明网坯布的另一种结构示意图；其中的每组经纱有两根、每组纬纱有两根。

图6为图5的反面视图。

图7为本发明网坯布的另一种结构示意图；其中的每组经纱有三根、每组纬纱有三根。

图8为图7的反面视图。

图9为本发明网坯布的另一种结构示意图；其中的每组经纱有四根、每组纬纱有两根。

图10为图9的反面视图。

图11为本发明网坯布的另一种结构示意图；其中的每组经纱有六根、每组纬纱有四根。

图12为图11的反面视图。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图4，本实施例的非织造增强型压敏式土工格栅具有增强网布1和压敏粘结层2。增强网布1具有网坯布11和增强物12；网坯布11是由经纱11-1和纬纱11-2通过编链线11-3经经编机编链制成的网坯布11，网坯布的每组经纱11-1有两根，每组纬纱有一根，每组编链线有四根；增强物12围绕网坯布11设置，且粘接固定在网坯布11的经纱11-1、纬纱11-2的单丝上以及相互粘接在这些单丝之间，而使增强网布1成为由网坯布11与增强物12粘接成一体的增强网布1。压敏粘结层2粘接固定在增强网布1的一侧表面上。

本实施例的网坯布中的经纱11-1和纬纱11-2是玻璃纤维束丝，所用的编链线11-3为高强低收缩涤纶长丝。经纱11-1和纬纱11-2是碱金属含量为0.2％至0.8％的E玻璃纤维束丝，在经纱11-1和纬纱11-2的单丝表面涂覆有由环氧树脂、不饱和聚酯树脂组成的浸润剂的烘干物，浸润剂烘干物的重量占非织造增强型压敏式土工格栅总重量的0.5％。浸润剂的配比(重量)为：环氧树脂∶不饱和聚酯树脂∶水＝3.2∶4∶92.8，上述各成分的配比量的波动范围为±10％。

本实施例的增强物12是以苯丙乳液为改性剂的乳化沥青烘干物，苯丙乳液与沥青的重量比为1∶1.5至4，优选1∶2至3。增强物12的重量占非织造增强型压敏式土工格栅总重量的30％。

本实施例的压敏粘结层2为乳液型丙烯酸酯压敏胶的烘干物(在其他实施例中也可以是热熔型橡胶压敏胶的烘干物)，压敏粘结层2的重量占非织造增强型压敏式土工格栅总重量的8％。

本实施例的土工格栅的制造方法是，以E玻璃纤维作为本实施例网坯布的主要原料，在制造经纱和纬纱的单丝的工艺中增加一道工序，即在拉出单丝后使单丝穿过盛放由环氧树脂、不饱和聚酯树脂和水组成的浸润剂的物料槽，而在单丝上形成一层浸润剂层。经纱和纬纱的单丝公称直径为16μm。本实施例中每束经纱由400根单丝组成，每束纬纱由400根单丝组成，每根经纱或纬纱由不同数目的束丝组成，本实施例的每根经纱和纬纱由10束丝组成(其它实施例中的每根经纱和纬纱也可由4-20束丝组成)。每根编链线由96根涤纶长丝组成。由两根经纱为一组、一根纬纱为一组，通过四根为一组的编链线经经编机用编链方法制成网坯布，该网坯布在经纱、纬纱交叉处有编链交叉点，在经纱的一面有编链线，而在经纱的另一面没有编链线。使网坯布通过盛有以苯丙乳液为改性剂的乳化沥青的浸渍槽中，经烘干机在常压、120-180℃下烘7至8分钟烘干后得到增强网布，再经过压敏胶涂覆机在增强网布的一个侧表面上涂覆一层压敏胶在常压、110-150℃下烘4至5分钟烘干即可。

因为本实施例所使用的是经编编链结构的网坯布，这种网坯布的结点处捆绑牢固，而其余部位的经纱和纬纱呈疏松状态，因此易于增强物原料的浸渍充实，使增强物抱合在纤维束的单丝上，并由增强物将整个纤维束抱合在一起。又因本实施例在玻璃纤维单丝的表面浸渍一层浸润剂，在将增强物原料浸渍到网坯布中去时，由于浸润剂和增强物原料包含有相溶的物料，故增强物原料的浸透性较好，增强物原料能从网坯布表面浸透到纤维束中的单丝上；浸渍增强物原料后的网坯布在经过烘干工序后，增强物与网坯布共同形成了半刚性的整体，网坯布纤维束中的单丝之间无空隙，从而不但能够抵抗各类物理磨损和酸、碱、水等化学介质的侵蚀、抵御微生物侵蚀和适应不同的气候变化，保证其耐久的使用性能，而且使土工格栅承受的外力能够传递到增强纤维束内部，发挥纤维束内部纤维的增强作用，使本土工格栅的强度超过国家标准30％至50％，从而使土工格栅的增强效果更好，具有高强、高模、蠕变小的特点。

本实施例的土工格栅使用时，在平整、清洁和干燥的道路上，用放卷铺设机械使带有压敏粘结层的一侧表面朝下铺放，然后用干净的胶轮压路机碾压，随后再铺沥青混凝土面层即可。由于土工格栅是网状结构，沥青混凝土中的集料可以贯穿其中，形成机械嵌锁，从而限制了集料的运动，使沥青混合料在受载荷情况下达到较好的压实状态，较高的载重能力和较好的载荷传递性能。压敏粘结层与增强物之间具有高度的相溶性，使土工格栅具有初粘力适宜，抗剥离强度高的特点，且铺设施工速度快，质量好。本实施例的增强物是以苯丙乳液为改性剂的乳化沥青烘干物，可以使土工格栅具有高强的突出性能；另外，通过对苯丙乳液以及沥青的配比的调节，而使土工格栅具有冬季不发脆、夏季不发粘的优良施工性能。

(实施例2)

见图5和图6，其余与实施例1相同，不同之处在于：本实施例所选用的网坯布11是由两根经纱11-1为一组、两根纬纱11-2为一组通过四根为一组的编链线11-3经经编机编链而成的网坯布。

(实施例3)

见图7和图8，其余与实施例1相同，不同之处在于：本实施例所选用的网坯布11是由三根经纱11-1为一组、三根纬纱11-2为一组通过六根为一组的编链线11-3经经编机编链而成的网坯布。

(实施例4)

见图9和图10，其余与实施例1相同，不同之处在于：本实施例所选用的网坯布11是由四根经纱11-1为一组、二根纬纱11-2为一组通过八根为一组的编链线11-3经经编机编链而成的网坯布。

(实施例5)

见图11和图12，其余与实施例1相同，不同之处在于：本实施例所选用的网坯布11是由六根经纱11-1为一组、四根纬纱11-2为一组通过十二根为一组的编链线11-3经经编机编链而成的网坯布。

上述所有实施例中的网格尺寸(相邻两组经纱间的平均距离或相邻两组纬纱间的平均距离)为25.4mm或12.7mm。

本发明中的网坯布11可以由至少两根经纱11-1为一组、一根纬纱11-2为一组通过一组编链线11-3经经编机编链而成，或以一定根数的经纱11-1为一组、一定根数的纬纱11-2为一组通过编链线11-3经经编机编链而成，每组编链线的根数是每组经纱根数的2倍。本发明的网坯布所用的经纱、纬纱纱束的特克斯(tex)数和根数可根据不同品种的性能需求进行灵活设计确定，可以适应不同路面、路基、坡面、道路的加固增强要求。在此虽然未作出更多实施例描述，但均属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1、一种非织造增强型压敏式土工格栅，具有增强网布(1)，其特征在于：增强网布(1)具有网坯布(11)和增强物(12)；网坯布(11)是由经纱(11-1)、纬纱(11-2)通过编链线(11-3)经经编机编链制成的网坯布(11)；经纱(11-1)、纬纱(11-2)是玻璃纤维束丝或合成纤维束丝；增强物(12)围绕网坯布(11)设置，且粘接固定在网坯布(11)的经纱(11-1)、纬纱(11-2)的单丝上以及相互粘接在这些单丝之间，而使增强网布(1)成为由网坯布(11)与增强物(12)粘接成一体的增强网布(1)；本土工格栅还具有压敏粘结层(2)，压敏粘结层(2)粘接固定在增强网布(1)的一侧表面上；压敏粘结层(2)为乳液型丙烯酸酯压敏胶或热熔型橡胶压敏胶的烘干物。

2、根据权利要求1所述的非织造增强型压敏式土工格栅，其特征在于：编链线(11-3)为高聚物长丝。

3、根据权利要求2所述的非织造增强型压敏式土工格栅，其特征在于：经纱(11-1)和纬纱(11-2)是碱金属含量为0.2％至0.8％的E玻璃纤维束丝，在经纱(11-1)和纬纱(11-2)的单丝表面涂覆有由环氧树脂、不饱和聚酯树脂和水组成的浸润剂的烘干物，浸润剂烘干物的重量占非织造增强型压敏式土工格栅总重量的0.2％至0.6％；高聚物长丝(11-3)是高强低收缩涤纶长丝。

4、根据权利要求3所述的非织造增强型压敏式土工格栅，其特征在于：浸润剂烘干物的原料是浸润剂，浸润剂的重量配比为：环氧树脂∶不饱和聚酯树脂∶水＝3.2∶4∶92.8，且各成分的配比量的波动范围为±10％。

5、根据权利要求1至4之一所述的非织造增强型压敏式土工格栅，其特征在于：增强物(12)是以苯丙乳液为改性剂的乳化沥青烘干物，增强物(12)的重量占非织造增强型压敏式土工格栅总重量的20％至50％。

6、根据权利要求5所述的非织造增强型压敏式土工格栅，其特征在于：以苯丙乳液为改性剂的乳化沥青烘干物的原料是乳化沥青，乳化沥青中的苯丙乳液与沥青的重量比为1∶1.5至4。

7、根据权利要求6所述的非织造增强型压敏式土工格栅，其特征在于：苯丙乳液与沥青的重量比为1∶2至3。

8、根据权利要求1至4之一所述的非织造增强型压敏式土工格栅，其特征在于：压敏粘结层(2)的重量占非织造增强型压敏式土工格栅总重量的5％至10％。

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