CN1657676A - 高强宽幅多层机织土工布及其生产工艺 - Google Patents

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薛育龙
秦宗艳
徐建平
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Abstract

本发明提供一种高强宽幅多层机织土工布及其生产工艺，采用两层以上的结构，并使多层机织土工布接结点均匀分布，表里组织即是接结径，接结径同时也是表里组织的结构。该高强宽幅多层机织土工布通过选取840D～3000D的工业长丝合成纤维作为织造原料；采用常规的整经技术，并将羊角卷绕角度设置为20度至30度，避免了塌边，达到卷绕张力均匀、片纱平整的作用；对原中厚型织机进行厚重型织物能力扩张，根据织物组织结构，加大卷取装置的承载能力；调整上机张力；并选择合理的开口时间。本发明的有益效果是，突破原有的多层织物的设计方法，改善了纱线受力状况，增加了织物的有效强度，有效地提高了单位重量的强力值，降低了土工布的织造成本，且适于批量生产。

Description

高强宽幅多层机织土工布及其生产工艺
技术领域
本发明涉及一种高强宽幅多层机织土工布及其生产工艺，其属于产业用纺织品土工合成材料基础项目领域。
背景技术
土工合成材料是指用于岩土工程和土木工程的聚合物材料或聚合物工程材料，广泛应用于水利、堤坝、筑路、机场、建筑、环保等许多领域。长丝机织土工布是土工合成材料中的主要产品之一，在工程中可起防护加强、隔离、过滤、排水等作用。实践中通常采用丙纶、涤纶、锦纶、乙纶为原料生产土工布。
长丝机织土工布的主要的性能指标为垂直渗透系数、等效孔径和强力。
在设计土工布的过程中，为了获得良好透水性，垂直渗透系数应当尽可能地大，但是为了抗漏沙，土工布的等效孔径必需尽可能地小，随着等效孔径的减小，垂直渗透系数也将变小。在通常的设计方案中必需充分考虑垂直渗透系数和等效孔径这两个相互矛盾技术指标的平衡。
长丝机织土工布的另一重要的性能指标是抗拉强度，通常通过增加克重(g/m2)和适当调整长丝机织土工布组织结构来达到增加抗拉强度的效果。但是由于厚度、织造工艺及成本的限制，克重的增加未能使土工布的性能得到显著的改善。
通常的两层土工布组织结构是将两个单层织物，互相重叠地接结在一起，成为一个整体，接结方法是在接结点处或者将里经提升到表纬上面，或者是将表经沉到里纬下面。图1和图2所示的即为典型的两层织物的接法。
通常的三层或三层以上的土工布组织结构是将三个或三个以上的单层织物，互相重叠地接结在一起，成为一个整体，接结方法为：1)里层经浮在中层纬之上，中层经浮在表层纬之上，即里接中、中接表；2)表层经沉在中层纬之上，中层经沉在里层纬之下，即表接中、中接里；3)里层经浮在中层纬之上，表层经沉在中层纬之下，即里接中、表接中：4)中层经浮在表层纬之上，中层经沉于里层纬之下，即中接表、中接里。图3所示即为采用表接中、中接里的三层织物的通常接法。
上述的通常接法虽然能够使得土工布变厚，提高抗拉强度，但是由于里经和表经长度不一，因接结点分布不均匀而导致受力不均匀，影响了织物的抗拉强度。此外，接结点分布不均匀及里经和表经长度不一，严重影响土工布的生产效率，难以批量生产。
发明内容
本发明的目的是通过织物组织结构的变化和相应地调整上机工艺和织造设备，使生产出的长丝机织土工布达到工程设计中等效孔径、垂直渗透系数、断裂强度、断裂延伸率等指标的要求，解决了等效孔径和垂直渗透系数之间的矛盾。
为达上述目的，本发明是这样实现的：
选用840D～3000D的丙纶、涤纶、锦纶或乙纶长丝材料，采用两层以上的结构，并使多层机织土工布接结点均匀分布，表里组织即是接结径，接结径同时也是表里组织的结构。
此外，所述多层机织土工布可以是经线比纬线粗，较好的比例为经线比纬线粗一倍。
本发明所述的高强宽幅多层机织土工布的可以通过以下的织造工艺织造，具体步骤为：1)选取840D～3000D的丙纶、涤纶、锦纶或者乙纶或其组合的工业长丝合成纤维作为织造原料；2)整经时，采用常规的整经技术，并将羊角卷绕角度设置为20度至30度，避免了塌边，达到卷绕张力均匀、片纱平整的作用；3)织造时，对原中厚型织机进行厚重型织物能力扩张，根据织物组织结构，加大卷取装置的承载能力；调整上机张力；并选择合理的开口时间，解决纱毛、沉纱、跳纱等织造问题，提高生产效率。
本发明的有益效果是，突破原有的多层织物的设计方法，采用多层整体结构，表里组织与接结径同一，接结径同时也是表里组织的方案，使接结点分布均匀，改善了纱线受力状况，增加了织物的有效强度，有效地提高了单位重量的强力值，降低了土工布的织造成本。此外采用本发明的技术方案能够批量生产。
附图说明
图1为现有技术中两层织物的接法示意图
图2为现有技术中两层织物的接法示意图
图3为现有技术中三层织物的接法示意图
图4为本发明两层织物的接法示意图
图5为本发明三层织物的接法示意图
具体实施方式
下面以采用1000D的丙纶织造的10000N和20000N两种产品规格的多层机织土工布为例，结合附图对本发明进一步说明。
实施例一：产品规格为10000N的两层机织土工布：
采用本发明中图4所示的两层织物的接法织造的高强宽幅两层机织土工布，该土工布中接结点均匀分布，表里组织即是接结径，接结径同时也是表里组织。原料采用1000D×1000D丙纶长丝，克重为800g/m2，强力指标12000N、孔径＜0.08Mm、垂直渗透系数＞0.03Cm/s。该高强宽幅两层机织土工布的织造工艺为：选取1000D的丙纶工业长丝合成纤维作为织造原料；整经时，采用常规的整经技术，并将羊角卷绕角度设置为22度；织造时，对原中厚型织机进行厚重型织物能力扩张，根据织物组织结构，加大卷取装置的承载能力；调整上机张力；并选择合理的开口时间。
实施例二：产品规格为20000N的三层机织土工布：
采用本发明中图5所示的三层织物的接法织造的高强宽幅三层机织土工布，该土工布中接结点均匀分布，表里组织即是接结径，接结径同时也是表里组织。原料采用1000D×1000D丙纶长丝，克重为1400g/m2，强力指标26000N、孔径＜0.08Mm、垂直渗透系数＞0.02Cm/s。该高强宽幅三层机织土工布的织造工艺为：选取1000D的丙纶工业长丝合成纤维作为织造原料；整经时，采用常规的整经技术，并将羊角卷绕角度设置为27度；织造时，对原中厚型织机进行厚重型织物能力扩张，根据织物组织结构，加大卷取装置的承载能力；调整上机张力；并选择合理的开口时间。
以下通过比较本发明与通常的其它方案的技术指标来说明本发明取得的有益效果，具体如下表所示：
产品规格 丙纶克重(g/m2)     强力指标(N/5cm) 孔径·(Mm)   垂直渗透系数·(Cm/s) 是否可批量生产
  本发明   10000N     800     12000 ＜0.08   ＞0.03   可以
  其它方案   10000N     870     11000 ＜0.12   ＞0.005   小批量
  本发明   20000N     1400     26000 ＜0.08   ＞0.02   可以
  其它方案   20000N     1900     21000 ＜0.1   ＞0.003   小样
注：按水利工程的设计要求，孔径越小越好，垂直渗透系数越大越好。
从表中可以看出，采用本发明的技术方案织造的土工布，使用较少的丙纶(克重小)，在强力指标、孔径、垂直渗透系数以及是否可批量生产等技术指标上都优于通常的其它技术方案。

Claims (6)

1.一种高强宽幅多层机织土工布，其特征在于：多层机织土工布接结点均匀分布，表里组织即是接结径，接结径同时也是表里组织。
2.根据权利要求1所述的高强宽幅多层机织土工布，其特征在于：所述多层机织土工布为两层或三层或四层。
3.根据权利要求1或2所述的高强宽幅多层机织土工布，其特征在于：所述多层机织土工布的长丝材料可选用840D～3000D的丙纶、涤纶、锦纶、乙纶之一或其组合。
4.根据权利要求3所述的高强宽幅多层机织土工布，其特征在于：所述多层机织土工布经线比纬线粗。
5.根据权利要求4所述的高强宽幅多层机织土工布，其特征在于：所述经线比纬线粗一倍。
6.一种高强宽幅多层机织土工布的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
1)选取840D～3000D的丙纶、涤纶、锦纶、乙纶之一或其组合的工业长丝合成纤维作为织造原料；
2)整经时，采用常规的整经技术，并将羊角卷绕角度设置为20度至30度；
3)织造时，对原中厚型织机进行厚重型织物能力扩张，加大卷取装置的承载能力，调整上机张力，选择合理的开口时间。
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