CN115162221A

CN115162221A - 用于隧道中拦截落石的防护网

Info

Publication number: CN115162221A
Application number: CN202211024568.8A
Authority: CN
Inventors: 贾志刚; 金磊; 宋涛
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2022-10-11
Also published as: JP7165291B2; JP2019530819A; WO2018071097A1; CN107956206A

Abstract

本发明涉及用于铁路或公路隧道中拦截落石的防护网，所述防护网由对芳族聚酰胺纤维构成且不含金属丝线。本发明的防护网具高绝缘性、高耐热性(160℃)和阻燃性，当点燃时还会离火自熄。

Description

用于隧道中拦截落石的防护网

本申请是申请日为2016年10月14日、申请号为201610900434.6的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有高绝缘性的防护网，用于拦截在铁路或公路隧道中的落石。

背景技术

几十年前建成的许多铁路或公路隧道没有混凝土衬砌，多年来由水腐蚀、地震、滑坡和风化引起的岩层开裂增加了落石危害的风险。针对防止这种危害，通常进行了钢丝网安装。由高强度钢丝制成的防护网必须提供足够的负载量和良好的抗断裂性或抗破裂性。因为有些落石的尺寸超过0.5立方米，且重量大于1吨，所述防护网不仅需要保护乘客、货物、列车/车辆，也要保护轨道或路面免受落石的严重损毁。

钢丝网的一个问题是钢材固有的高导电性，其静电效应对养护工人或通过的电气列车和汽车造成高安全风险。因此，开发一种由具有高绝缘性、高强度和高模量的材料例如对位芳香族聚酰胺纤维构成的防护网具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种在铁路或公路隧道中拦截落石的防护网，其包含：

由至少一条网目绳构成的网体，所述网目绳通过打结以形成多个菱形的网目；

网纲绳，其是作为网边界的连续性***部件；和

系绳，其是用于在多个固定位置将网体连接到所述网纲绳的部件；其中，

所述防护网不含金属丝线；

所述防护网的形状为矩形、正方形、圆形或三角形；

所述防护网的至少一边的长度或其直径是大于1米；且

所述网目绳、网纲绳和系绳各自由多根对位芳香族聚酰胺纱线组成，并且每根纱线具有至少4000cN/tex的拉伸模量(tensile modulus)。

附图说明

图1显示松散形式的常见绳结(A)，和可用于本发明的防护网的编结方法(B)和(C)。

图2显示网目尺寸的定义。

图3显示本发明的防护网的片段部分(A)，以及连接网纲绳的两个端部的一个实例(B)。

图4显示衬有本发明的防护网的隧道的正视图(A)，和连接多对用于衬里/覆盖隧道全长的本发明的防护网的平视图(B)。

具体实施方式

本文提到的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献，如果没有相反说明，均将其全部内容明确地援引加入本文，如同它们在本文中被完全公开。

除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

除非另有说明，所有的百分数、份数、比例等基于重量。

本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其他变形意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不一定仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其他要素或该组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组(构)成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组(构)成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在前序部分之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其他要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

连接词“基本上由…组(构)成”用于限定组合物、方法或装置，其包括除了那些文字讨论的以外的材料、步骤、特征、组分或要素，前提是这些附加的材料、步骤、特征、组分或要素不会实质影响所请求保护的发明的基本的和新颖的特性。术语“基本上由…组(构)成”的位阶介于“包含”和“由…组(构)成”之间。

术语“包含/括”意图包括术语“基本上由…组(构)成”和“由…组成”所涵盖的实施方案。相似地，术语“基本上由…组(构)成”意图包括术语“由…组(构)成”所涵盖的实施方案。

当以区域、优选区域或一系列上限优选值和下限优选值给出数量、浓度或其他数值或参数时，应理解其具体公开了由任何较大的区域限值或优选值和任何较小的区域限值或优选值的任何一对数值所形成的所有区域，而无论区域是否分别被公开。例如，当描述“1至5”的区域时，所描述的区域应理解为包括“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等区域。除非另外说明，在本文描述数值区域之处，所述区域意图包括区域端值和区域内的所有整数和分数。

当术语“约”用于描述数值或区域的端点值时，所公开的内容应理解为包括所指的具体值或端值。

此外，除非明确表示相反含义，“或者(或)”是指包容性的“或者(或)”，而非排它性的“或者(或)”。例如，以下任一条件都适用条件A“或”B：A是真(或存在)并且B是假(或不存在)，A是假(或不存在)并且B是真(或存在)，以及A和B均为真(或存在)。

“摩尔％”或“mol％”是指摩尔百分数。

在描述和/或主张本发明中，“均聚物”是指由一种重复单元聚合衍生得到的聚合物。例如，术语“聚(对苯二甲酰对苯二胺)均聚物”是指基本上由对苯二甲酰对苯二胺的一种重复单元组成的聚合物。

本文中所用的术语“共聚物”是指包含两种或更多种共聚单体的共聚得到的共聚单元的聚合物。

本文中所用的术语“长丝”定义为相对柔性、细长体，其具有高的长宽比，其中所述宽度是指与长度方向垂直的横截面的平均宽度。长丝的横截面可以是任何形状，例如圆形、扁平或椭圆形的，但通常是圆形的。长丝的横截面可以是实心的或空心的，优选是实心的。单根纤维可以由一根长丝或由多根长丝形成。只由一根长丝形成的纤维在本文中称为“一丝(single-filament)”纤维或“单丝(monofilament)”纤维，由多根长丝形成的纤维在本文中称为“复丝(multifilament)”纤维。

本文中所用的术语“原纱”是指从纱线制造商得到的长丝或纤维的束组成的单纱，其可以包括加捻纱(twisted yarn)或无捻纱。本文中所用的术语“纤维”与术语“纱线”可以互换使用。纱线的细度被定义为该纱线的线密度。线密度计算为单位长度的重量，通常表征为“旦尼尔”或“分特”；“旦尼尔”是9000米的纱线的以克为单位的重量，而“分特”是10,000米的纱线的以克为单位的重量。

“股线”是指将多根纱线通过合股(plying，即大体上彼此平行地铺设)、加捻(twisting)或辫编(braiding)，作为制备绳索的中间步骤所制得的制品。“绳索”是指将多根股线，通过合股、加捻或辫编在一起所制得的最终制品。

发明内容中所述本发明的实施方案包括本文所述的任何其他实施方案，这些实施方案可以以任何方式组合，并且这些实施方案中的变量的描述也适用于本发明的防护网。

下面详细描述本发明。

本发明的防护网包括：(a)网体、(b)网纲绳，以及(c)系绳，其中所述网体由至少一根网目绳构成，所述系绳将所述网体与所述网纲绳连接，所述网目绳、网纲绳和系绳各自由多根对位芳香族聚酰胺纱线组成。

根据本发明的防护网包括由至少一根网目绳组成的网体，所述网目绳是由对位芳香族聚酰胺纤维组成。

对位芳香族聚酰胺纤维由于其优异的高抗拉强度-重量比、耐磨损性、低吸湿性、低可燃性和低电导率，而特别适合用于制作拦截落石的防护网。

本文所用的术语“对位芳香族聚酰胺”是指聚(对苯二甲酰对苯二胺)均聚物和聚(对苯二甲酰对苯二胺)共聚物。聚(对苯二甲酰对苯二胺)均聚物由对苯二胺(PPD)和对苯二甲酰氯(TCL)以等摩尔数方式聚合(mole-for-mole polymerization)得到。另外，聚(对苯二甲酰对苯二胺)共聚物通过加入最多达10摩尔％的其他二胺与对苯二胺和最多达10摩尔％的其他二酰基氯化物与对苯二甲酰氯得到，条件在于其他二胺和二酰基氯化物没有干扰聚合反应的反应性基团。除了对苯二胺之外的二胺实例包括但不限于间苯二胺，或3,4'-二氨基二苯醚(3,4'-DAPE)。除了对苯二甲酰氯之外的二酰基氯化物的实例包括但不限于间苯二甲酰氯、2,6-萘二甲酰氯、氯代对苯二甲酰氯或二氯对苯二甲酰氯。

上述对位芳香族聚酰胺可将含聚合物或共聚物的溶液，通过溶液纺丝法纺成纤维，所述溶液的溶剂可为聚合溶剂或其他溶剂中。纤维纺丝可以利用干纺、湿纺或干喷湿纺(也称为气隙纺丝)通过多孔喷丝头来实现，以产生本领域中已知的复丝纤维。纺丝后的复丝纤维接着可以使用常规技术进行中和、洗涤、干燥，或根据需要热处理该纤维，以得到稳定和可用的纤维。

对位芳香族聚酰胺纤维(即原纱)可商购，例如，来自Teijin(日本)的

来自杜邦纳慕尔公司(下文简称杜邦)的

来自Kolon Industries,Inc.的

优选地，所用的对位芳香族聚酰胺纤维的线密度为至少220分特，断裂比强度为200cN/tex，拉伸模量为至少4000cN/tex，断裂伸长率为5％或更低。

纱线的断裂强力(breaking strength)，以cN为单位，可以按照ASTM D7269的方法测量，其中所述断裂强力是纱线在断裂前能承受的最大力。断裂比强度(breakingtenacity)是通过用断裂强力除以纱线的线密度(以tex为单位)计算。

在一个实施方案中，在本发明的防护网中，网目绳、网纲绳和系绳由线密度为约220-3,300分特，优选为约660-2,500分特，更优选为约1,100-1,800分特的对位芳香族聚酰胺纱线组成。

在另一个实施方案中，在本发明的防护网中，网目绳、网纲绳和系绳由对位芳香族聚酰胺纱线组成，并且各自具有至少约4000cN/tex，或优选为约4500cN/tex，或更优选为约4800cN/tex的拉伸模量。

网目绳

在本发明中，所述网体由至少一条网目绳构成，所述网目绳通过打结以形成多个菱形网目。当拉开菱形网目到具有4个约90度的内角时，该网目实际上是正方形。

网目绳可以根据常规的纺织技术由多根对位芳香族聚酰胺纱线制成，所述常规的纺织技术例如加捻、辫编、并股(stranding)、合股，或它们的组合。例如，网目绳可通过辫编多根股线构成，所述股线则通过加捻多于一根纱线制成。但是，当通过加捻构成绳索时，重要的是所述股线以平衡的方式加捻(平衡捻)，其确保制造高最大载荷(load force)的绳索。例如，平衡捻通常包括两个步骤：首先，将至少两根纱线相合并，在第一方向上加捻(初捻)，纱线内长丝平行于纱线的行进方向行进，得到股线；第二，然后，将至少两条股线相合并，在与第一方向相反的第二方向上加捻(复捻)，以形成绳索。纱线和股线的捻度由每米捻数(tpm)表示。优选地，纱线和股线的捻度是50-250tpm。加捻方向可以是顺右手方向旋转得到S捻，或顺左手方向旋转得到Z捻。

在一个实施方案中，在本发明的防护网中，通过在编织机上辫编至少4股加捻或无捻的纱线或股线来组成所述网目绳。根据所使用的特定类型的编织机，用于辫编的纱线或股线的数量优选为偶数，例如4、6、8、10、12或更多。注意，辫编的绳索可以包含由多个纱线或股线组成的芯纱。

随着每条绳索的纱线数的增加，绳索的等效直径以及绳索的最大载荷通常也会增加，条件是所述绳索是由相同的纱线组成并以相同的方式构成。本领域技术人员可以选择每条绳索合适的纱线数，并将它们通过加捻、辫编、合股或它们的组合，合并在一起。根据绳索的构成方法，绳索的最大载荷并不等于其内的每根纱线的断裂强力的直接加总值，通常观察到为该值的约50-90％。

本文中所用的术语“等效直径”是指将包围所有的纤维或股线的外接圆的直径。因此，这是纱线或绳索的最大横截面的量度。

考虑到易于用手或在常规设备上打绳结，适用于本发明的网目绳的等效直径至少为0.3mm，或1mm，或3mm；并且不大于10mm，或8mm，或6mm。为了获得具有合适的负载量(bearing capacity)的防护网，本发明的网目绳的最大载荷为至少约1,000N，或3,000N，或5,000N，或7,000N，或10,000N，或12,000N。

在一个实施方案中，在本发明的防护网中，所述网目绳的等效直径为约0.3-10mm，或1-8mm，或者3-6mm。

在进一步的实施方案中，在本发明的防护网中，所述网目绳的最大载荷为至少约1,000N，或3,000N，或5,000N，或7,000N，或10,000N，或12,000N。

在本发明的一些实施方案中，所述网目绳通过辫编多根合股的对位芳香族聚酰胺原纱如

K29(1670分特，每根原纱的断裂强力为338N)而构成；根据其纱线的数目，每条绳索的等效直径(mm)和最大载荷(N)的计算值列于表1以供参考。

表1

*总纱线数为72根的绳索，其等效直径与最大载荷数据是通过测量与测试直接获得。^a每条绳索的等效直径是根据其总纱线数相对于具有72根纱线的绳索的等效直径按比例地计算而得。

^b每条绳索的最大载荷是根据其总纱线数相对于具有72根纱线的绳索的最大载荷按比例地计算而得。

在一个实施方案中，在本发明的防护网中，每条网目绳的对位芳香族聚酰胺纱线的总数在4到144的范围内，其中所述对位芳香族聚酰胺纱线的线密度为1670分特(1500D)。

所述网目绳也可以从例如上海欣凰制绳有限公司和浙江四兄绳业有限公司以12股单层编织绳、钻石编织绳和芯绳形式商购得到，有多种直径和线轴尺寸可供选择。

用于生产有结网的方法在本领域中是公知的。在本发明中，可用手或常规织网机以常规方式制造所述网体。如图1(A)所示，例如，可以用Z型或S型死结(sheet bend knot,A1和A2)、双死结(sheet bend double knot,A3)或平结(square knot,A4)将所述网目绳打结；并采用单线式或双线式方法，以编制成网体(参见图1(B)和(C))。对于由单线式方法形成的网(图1(B))，其网目绳的编结方向是垂直于该网的增长方向(或长度方向，L)即如标有“L”的箭头所示。与此相反，使用双线式方法(图1(C))，其网目绳的编结方向是平行于该网的增长方向。

无论打哪种绳结，所述网目绳的股线将在彼此的交会点保持锁定，以保持网孔的预定大小，即网目尺寸(d)。本发明的防护网的网目尺寸可以通过菱形网目的相邻2个绳结的中心之间的距离来表示，也被称为半网结距(half mesh knot to knot)；全网结距(fullmesh knot to knot)被定义为拉伸的网目的两个相对的绳结的中心之间的距离，等于2d(参见图2)。由于菱形网可被拉开并成为正方形，网目尺寸也可以用d×d表示。

具有较小网目尺寸的网能够拦截较小的石块并具有较高的负载量，条件是所采用的网目绳是相同的。虽然，这也将驱使网重和生产成本升高。

决定本发明防护网负载量的主要因素是所采用的网目绳的等效直径和其网目尺寸。针对本发明的用途，所述防护网的负载量为至少0.3吨，优选为至少0.5吨，以及更优选为至少1.0吨，可根据UNI11437-2012方法测量。对于给定网目绳，本领域技术人员可以选择合适尺寸的网纲绳和系绳，并调整网目尺寸以制造满足特定隧道地点的负载要求的防护网。

防护网的负载量和网目尺寸之间的关系相对于网目绳的等效直径示于表2中。

表2

^a基于用等效直径为5mm，网目尺寸为60mm的网目绳制造的网所测量的负载量计算每个网的负载量。

^b每个网的网重仅估算其网体重。

在本发明的一个实施方案中，所述防护网的网目尺寸(d)在约30mm至约100mm的范围内。

如图3(A)所示，本发明的防护网100使用网纲绳20来限定其***柔性边界并增加网体10的强度和耐久性。网纲绳20通常是一条连续的绳索，其穿过边缘网目，通过将各端部向后折叠形成互锁环，再捆扎来连接两个端部(如图3(B)中所示)。合适的网纲绳20由之前描述的对位芳香族聚酰胺纤维组成，并且其等效直径为网目绳的等效直径的约1.5-2倍。网体10可通过任何常规的方式用系绳30被紧固到网纲绳20上。例如，系绳穿过网体的每个边缘网目，以等距间隔的方式用丁香结环绕着网纲绳20捆扎。所述系绳30由如之前描述的对位芳香族聚酰胺纤维组成。针对本发明的用途，合适的系绳30与网目绳的等效直径比为约1/5到1/2。例如，本发明的防护网由等效直径为约5mm的网目绳构成，优选地，所述网纲绳的等效直径为约7.5mm至约10mm，并且所述系绳的等效直径为约1mm至约2.5mm。

根据具体隧道地点的要求，所述防护网可以是矩形、正方形、圆形或三角形的形状。优选地，本发明的防护网是矩形网或正方形网。对本发明的防护网的尺寸没有特别限制，通常所述防护网的至少一边的长度或直径大于1米。例如，矩形网或正方形网的长度和宽度可以各自独立地在1米至10米之间变化。

考虑到易于运送及安装，取代定制一张巨大的网来覆盖隧道的全长以及该拱形隧道顶部的全跨度，可以在安装时将多对同样尺寸的网，用缝合绳进行缝合而连接一起。所述一张网的长度(L)或宽度(W)优选至少覆盖从拱形隧道顶部的中心线起，并且可以延伸到侧壁上约0.5-2米处，如图4(A)所示。由于隧道的长度可以变化，多对相同尺寸如10米×6米的本发明的防护网可以通过技术人员已知的常规方法被一起固定在拱形隧道顶部上，以覆盖该隧道的全长。图4(B)示出了连接多张防护网的一种方式的平视图。所述防护网优选通过具有纤维保护部件例如锚垫板的夹持部件和/或锚杆紧固到隧道拱顶和侧壁区域的一部分。所述缝合绳由如之前描述的对位芳香族聚酰胺纤维组成。合适的缝合绳与网目绳的等效直径比为约1.2到2.2。

本发明的防护网完全由对位芳香族聚酰胺纱线构成，使其相对于钢丝网不仅重量有显著减少并且悬垂可能性也降低。此外，不同于任何其他由合成纤维例如聚酰胺(PA6、PA66，或类似物)或超高分子量聚乙烯(UHMWPE)构成的网，本发明的由对位芳香族聚酰胺纱线构成的防护网具有高电绝缘性、高耐热性(160℃)和阻燃性，当点燃时还会离火自熄。由于对位芳香族聚酰胺的聚合物性质，本发明的网对于UV光略敏感。针对本发明的专用于隧道内的用途，该防护网因UV光劣化的几率却大为减少。

在一个实施方案中，本发明的防护网的负载量至少为0.3吨，或至少为0.5吨，至少为1.0吨。

在另一个实施方案中，本发明的防护网满足UL94 V-0等级，并且其电阻率为10⁹Ω或更大。

任选地，可以将合适的涂料施加到本发明的防护网，以防止磨损和免受UV光破坏，只要能够保持该网的负载量。合适的涂料组合物包含至少10-50％的聚氨酯(PU)树脂、载体，以及任选存在的紫外光吸收剂、增量剂、增塑剂和/或染料。

所述聚氨酯树脂通常是由含有异氰酸酯的组分和含羟基的组分反应而得。取决于含羟基的组分，聚氨酯树脂可分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、环氧聚氨酯等。所述聚氨酯树脂优选为聚酯聚氨酯，以及更优选为聚酯脂族聚氨酯。

所述载体可以是三氯乙烷、二氯甲烷、全氯乙烯、水、二甲苯、混合二甲苯(xylol)、甲苯、矿油精如石脑油，或它们的混合物。优选地，所述载体是水。

所述涂料组合物还可以任选地包括紫外(UV)光吸收剂，以通过防止纤维由于暴露于太阳光而降解从而帮助延长经涂覆防护网的寿命。可以使用多种UV光吸收剂如苯并***类和苯甲酮类，并与涂料组合物的聚氨酯树脂相容。目前优选的UV光吸收剂是苯并***类，例如，

可以购自德国BASF AG。

所述涂料组合物可任选地包括增量剂。合适的增量剂是惰性的、耐用的、可混溶的，并耐磨损，与所使用的聚氨酯树脂相容。所述增量剂还可以是具有相同性质的填料。合适的增量剂的实例包括硅酸盐、玻璃球、炭黑或任何它种专有增量剂。目前优选的增量剂是炭黑，其以商品名

(德国Degussa AG)出售。

所述涂料组合物还可以任选地包括增塑剂，以增大涂覆的网的柔性和耐久性。合适的增塑剂包括选自邻苯二甲酸酯、苯甲酸酯、己二酸酯和癸二酸酯的酯；多元醇如乙二醇及其衍生物；和蓖麻油。优选的增塑剂包括邻苯二甲酸丁基辛基酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、二丙二醇二苯甲酸酯和二乙二醇二苯甲酸酯。目前优选的增量剂是苯甲酸酯类，其可由美国Eastman Chemical Company，商品名为

商购获得。

在一个实施方案中，所述涂料组合物是水性聚氨酯分散体。在另一个实施方案中，所述水性聚氨酯分散体包含至少10-50％的聚氨酯树脂，其中所述聚氨酯树脂为聚酯脂族聚氨酯。

合适的PU涂料组合物可商购，例如，从I-Coats N.V.(比利时)以商品名ICO-THANE得到的水性聚氨酯分散体。

制备经涂覆的防护网的方法包括：i)提供适当浓度的涂料组合物，ii)在充分时间内，将所述涂料组合物施加到防护网，以容许所述涂料组合物渗透到防护网的纤维中，iii)任选地，除去过量的涂料组合物，和iv)干燥湿网。所述涂料组合物可以通过浸渍、浸没、刷涂、辊涂或喷涂施加到本发明的防护网。根据所采用的施加方法，本领域技术人员可以通过已知方法调节所述涂料组合物的浓度，例如，用合适的载体进行稀释。将湿网平铺或悬挂在干燥架上，通过在环境温度下和/或在50-80℃的烘箱中加热60-400分钟来干燥。除去过量的涂料组合物可通过甩动所述湿网，使湿网通过两个相对的辊，使湿网通过一系列排开的辊，或者通过本领域技术人员已知的多种其他方法来完成。

干燥后，经涂覆的防护网中聚氨酯涂料的含量优选为占经涂覆防护网的总重量的约5-15重量％。

在一个实施方案中，本发明的防护网进一步包含聚氨酯涂料。在另一个实施方案中，在本发明的防护网中，所述聚氨酯涂料的含量是占经涂覆防护网的总重量的约5-15重量％。

无需进一步阐述，申请人认为本领域技术人员可以使用前文所述最大化地利用本发明。因此，下面的实施例应当被解释为仅仅是说明性的，而不以任何方式限制本公开。

实施例

材料

原纱：对位芳香族聚酰胺K29AP纤维，1670分特，1000长丝/纱，断裂强力338N；拉伸模量4900cN/tex，断裂伸长率3.6％，获自杜邦。

网目绳：(a)在编织机(S或Z捻，60tpm)上加捻4-6条对位芳香族聚酰胺原纱，以得到对位芳香族聚酰胺股线；(b)辫编12条的对位芳香族聚酰胺股线，以得到等效直径为约3-5mm的网目绳。

网纲绳：(a)在编织机(S或Z捻，60tpm)上加捻8-12条对位芳香族聚酰胺原纱，以得到对芳香族聚酰胺股线；(b)辫编12条对位芳香族聚酰胺股线，以得到等效直径为约8-10mm的网纲绳。

系绳：(a)在编织机上合股3-4条对位芳香族聚酰胺原纱，以得到对位芳香族聚酰胺股线；(b)辫编6条对位芳香族聚酰胺股线，以得到等效直径为约1-1.5mm的系绳。

PU涂料组合物：PU涂料组合物是通过用70重量份的水稀释30重量份的水性聚酯脂族聚氨酯分散体(ICO-THANE 10，由I-Coats N.V.(比利时)所售)而制备。

涂覆测试：涂覆前称重3根原纱(63厘米长)，以获得预重量(W₀)。在室温下，将纱线浸没在PU涂料组合物中10分钟，然后从容器中取出，在室温下平铺干燥，并称重以获得经涂覆的试样重量(W₁)。由下面所示的公式计算涂料(ΔW)的含量：

ΔW％＝[(W₁-W₀)/W₁]×100

表3

表3中的数据表明，在室温下水性聚氨酯分散体中浸没10分钟，所得到经涂覆的纱线中的平均涂料含量为约10.6％。

耐摩性试验：测定并记录每一个试样的断裂强力(S₀)，试样包括6条经涂覆的纱线(CY1-CY6)和6条未涂覆的纱线(Y1-Y6)。所述经涂覆的纱线是依照上述涂覆测试中的方法制得。

使用纱线摩擦试验机(型号SM-II，由Beijing Science and TechnologyDevelopment Co.,Ltd.制造)，对每条纱线(55厘米长)进行摩擦处理。用2.5kg的载荷将纱线交叉并将纱线的端部固定在2个固定器上。随着纱线固定器以1秒每个循环的频率来回移动，让纱线样本自身摩擦。在600次循环后，将样本从摩擦试验机取下，测量并记录每个样本的断裂强力(S₁)。

断裂强力的损失(ΔS)：磨擦处理后，绳索试样的断裂强力损失由以下所示的公式计算：

ΔS％＝[(S₁-S₀)/S₀]×100

表4

根据断裂强力损失的大小来评断纱线的耐磨性。由表4的数据可见，相比于未涂覆纱线，经PU涂覆的纱线的断裂强力损失较少，因此具有较高的耐磨性。

电阻率测试：根据IEC60468，第1版，08-15-1990方法使用电阻设备megger测试五条网目绳样本(10厘米长，5mm等效直径)的电阻。数据列在下表，证明所述网目绳具有高电阻率。

表5

最大载荷测试：在Instron 9995通用测试机上测试五条网目绳样本(10厘米长，5mm等效直径)的最大载荷。根据ASTM D7269方法测定网目绳的最大载荷。数据列在下表，所测试的等效直径为5mm的网目绳的平均最大载荷为16641N。

表6

阻燃性测试(UL94)：根据方法：“Tests for Flammability of PlasticMaterials,UL94",Underwriter's Laboratory Bulletin 94，测试五条网目绳样本(10厘米长，5mm等效直径)。基于10次燃烧测试的结果，得到V-0评级。

实施例1-3网制造

使用具有表7中列出的等效直径的对位芳香族聚酰胺纤维构成的网目绳、网纲绳和系绳，制备2.5米×2.5米的网。首先，以单线式方法用手将网目绳打平结，并且其网目尺寸为60mm。然后，用系绳将网体以丁香结捆扎固定于网纲绳。

将网称重(W₀)并在室温下浸没在含有约50升的PU涂料组合物的容器中10分钟。从容器中取出后，在环境温度下让所述网过夜干燥，以容许PU涂料固化并再次称重(W₁)。经涂覆网的PU涂料的含量由以下所示的公式计算：

ΔW％＝[(W₁-W₀)/W₁]×100

表7

负载量测试：将网试样钩挂在破裂试验机的框架上，这是1000KN的破裂试验设备(由中国成都的四川奥特机械设备有限公司制造)。通过引起不超过5个破裂网目的最大力来确定所述网的负载量。

表8

尽管以典型的实施方案示例和描述了本发明，其意图不是将本发明限于所示出的细节中，在不背离本发明的精神下可能存在多种修改和替代。由此，当本领域技术人员可仅通过常规实验就获得与本文中公开之发明的改进和等同，则确信所有这些改进和等同是包含在权利要求中所限定的本发明的精神和范围内。

Claims

1.用于铁路或公路隧道中拦截落石的防护网，其包含：

由至少一根网目绳构成的网体，所述网目绳通过打结以形成多个菱形网目；

网纲绳，其是作为网边界的连续性***部件；

系绳，其是用于在多个固定位置将网体连接到所述网纲绳的部件；和

聚氨酯涂料，并且所述聚氨酯涂料的含量是占经涂覆防护网的总重量的5-15重量％；

其中，

所述防护网不含金属丝线；

所述防护网的形状为矩形、正方形、圆形或三角形；

所述防护网的至少一边的长度或其直径是大于1米；且

所述网目绳、网纲绳和系绳各自由多根对位芳香族聚酰胺纱线组成，并且每根纱线具有至少4000cN/tex的拉伸模量。

2.根据权利要求1所述的防护网，其中所述防护网的网目尺寸在30mm至100mm的范围内，所述网目尺寸是菱形网目的2个相邻绳结的中心之间的距离。

3.根据权利要求1所述的防护网，其中所述网目绳的等效直径为0.3mm至10mm。

4.根据权利要求1所述的防护网，其中所述网纲绳与所述网目绳的等效直径比为1.5-2。

5.根据权利要求1所述的防护网，其中所述系绳与所述网目绳的等效直径比为1/5到1/2。

6.根据权利要求1所述的防护网，其中所述网目绳以Z或S型死结、双死结或平结进行打结，以形成所述网体。

7.根据权利要求1所述的防护网，其中所述系绳穿过所述网体的边缘网目，并以等距间隔的方式环绕所述网纲绳捆扎。

8.根据权利要求1所述的防护网，其负载量为至少0.3吨。

9.根据权利要求1所述的防护网，其符合UL94 V-0等级，并且其电阻率为10⁹Ω或更大。