CN117359970A - 一种阻燃土工材料、制备工艺及土工膜制品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阻燃土工材料、制备工艺及土工膜制品。阻燃土工材料为包含布层材料和膜层材料的多层复合材料,布层材料设置在膜层材料的上、下两侧,上、下两侧的布层材料均间隔浸沾有阻燃材料,形成不连续的高阻燃区域,每个高阻燃区域均包括中间的浸沾区和两侧的浸渗区,并且,膜层材料上、下两侧的浸沾区不重叠,与每一侧的浸沾区间隔膜层材料相对的另一侧对应的是布层材料的未浸沾区域。通过使连续输送的布层原料按照设定频率间歇浸入阻燃材料中,得到间隔浸沾有阻燃材料的布层原料,烘干间隔浸沾有阻燃材料的布层原料得到具有不连续高阻燃区域的布层材料,将制备的布层材料通过在线贴合工艺复合到膜层材料的两侧,得到阻燃土工材料。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃土工材料技术领域,具体涉及一种阻燃土工材料、制备工艺及土工膜制品。
背景技术
作为土工防渗材料的土工膜常与土工布复合,例如两面都被土工布贴附的土工膜会被称为“两布一膜”,土工布和土工膜的复合膜本身材料具有一定的基础阻燃性能,但在具有高阻燃要求的场合,仅靠材料本身无法满足更高的阻燃技术要求。
针对提高土工材料阻燃性问题,现有技术中有对土工膜贴附阻燃材料层的,也有提出整体或层间涂覆阻燃涂料的,但对于类似于“两布一膜”这类成熟的土工布和土工膜的复合膜,上述手段要么制造工艺复杂,要么使产品厚度、重量甚至力学性能等发生大的变化,轻则增加生产成本,重则使产品性能不达标。
发明内容
为解决背景技术中的问题,本发明提供一种阻燃土工材料、制备工艺及土工膜制品,通过合理优化布—膜复合土工材料层间的阻燃材料浸沾方案,满足材料整体阻燃性能的提升且将对产品的影响降到最低,同时也优化了制造工艺,降低了成本。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
第一方面,本发明提供一种阻燃土工材料。
所述阻燃土工材料为包含布层材料和膜层材料的多层复合材料,所述布层材料设置在所述膜层材料的上、下两侧,上、下两侧的所述布层材料均间隔浸沾有阻燃材料,形成不连续的高阻燃区域,每个高阻燃区域均包括中间的浸沾区和两侧的浸渗区,并且,所述膜层材料上、下两侧的所述浸沾区不重叠,与每一侧的所述浸沾区间隔所述膜层材料相对的另一侧对应的是布层材料的未浸沾区域。
进一步地,上述阻燃土工材料中,上、下两侧的所述布层材料均紧密贴附所述膜层材料。
进一步地,上述阻燃土工材料中,所述贴附方式为加压热贴合。
进一步地,上述阻燃土工材料中,一个布层材料中的各个浸沾区宽度相等。
进一步地,上述阻燃土工材料中,一个布层材料中的各个浸沾区间距相等。
进一步地,上述阻燃土工材料中,所述膜层材料上、下两侧的所述浸渗区重叠(0%<重叠率≤100%)。
进一步地,上述阻燃土工材料中,15%≤重叠率≤50%。
进一步地,上述阻燃土工材料中,在布层材料和膜层材料之间和/或在布层材料外侧设置有其它材料层。
第二方面,本发明提供一种上述阻燃土工材料的制备工艺。
上述制备工艺,包括:
步骤一、浸沾法制备布层材料工艺
使连续输送的布层原料按照设定频率间歇浸入阻燃材料中,得到间隔浸沾有阻燃材料的布层原料,烘干所述间隔浸沾有阻燃材料的布层原料得到具有不连续高阻燃区域的所述布层材料;
步骤二、多层材料复合工艺
将步骤一制备的布层材料通过在线贴合工艺复合到膜层材料的两侧,得到所述的阻燃土工材料。
第三方面,本发明提供一种土工膜制品。
所述土工膜制品采用前面介绍的阻燃土工材料,或者,采用由前面介绍的制备工艺制备得到的阻燃土工材料。
本发明的有益效果在于:
本发明通过采用适合高效率生产用的阻燃性能提升技术,合理优化布—膜复合土工材料层间的阻燃材料浸沾方案,使膜层材料上、下两侧的布层材料形成不连续的高阻燃区域且复合成整膜后不重叠,不但满足了材料整体阻燃性能的提升,也保留了材料的可压缩性、可贴附性,对产品厚度、重量、力学性能影响小。
本发明提供的上述方案的实施工艺简单、快捷,对设备要求低,并且浸沾工艺与复合工艺容易连线生产,同时缩短了单个工序耗时和整个生产流程耗时,提高了效率,降低了成本。
附图说明
图1为本发明的阻燃土工材料结构原理图。
图2为本发明浸沾法制备布层材料的操作原理图。
图中各附图标记代表的组件是:
阻燃土工材料10,布层材料11,浸沾区111,浸渗区112,膜层材料12;
输送压辊20;
阻燃材料料槽30;
驱动机构40。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式,附图中展示的细节仅用于示意或方便描述本发明的构思,而非对本发明的限制。
实施例1
第一方面,本实施例提供一种阻燃土工材料10。
具体地,如图1所示,图1所示意的阻燃土工材料10为由两层布层材料11和一层膜层材料12构成多层复合材料,所述布层材料11设置在所述膜层材料12的上、下两侧,与所述膜层材料12紧密贴附,优选地,所述贴附方式为加压热贴合。
作为本发明的第一方面改进,从图中可以看到,上、下两侧的所述布层材料11均间隔浸沾有阻燃材料,形成不连续的高阻燃区域,每个高阻燃区域均包括中间的浸沾区111和两侧的浸渗区112(浸沾区111的胶体材料向两侧浸渗延伸的区域),并且,所述膜层材料12上、下两侧的所述浸沾区111不重叠,与每一侧的所述浸沾区111间隔所述膜层材料12相对的另一侧对应的是布层材料11的未浸沾区域。
本发明所称的“高阻燃区域”显然属于比较意义的概念,指的是浸沾有阻燃材料的区域其阻燃性能得到提升,从而高于土工材料10本身的材料。土工材料10可以采用含涤纶、晴纶、棉纶等材质的合成纤维制作,浸沾的阻燃材料只要能满足提升阻燃性能要求即符合本发明主旨。
例如本实施例选用二氧化硅阻燃胶体对土工材料10进行浸沾,胶体中的二氧化硅优选为纳米级。
在本实施例中,一个布层材料11中的各个浸沾区111宽度相等、间距相等,为了使交界区具有一定的阻燃性,优选膜层材料12上、下两侧的浸渗区112在一定程度上重叠,一般地,只要满足“0%<重叠率≤100%”即可视为重叠,但优选地,本实施例的阻燃土工材料中,膜层材料12上、下两侧的浸渗区112的重叠率选择在15%到50%之间,这样的重叠率足以确保整个材料具有足够的阻燃性能,因为即使上、下两侧的浸渗区112交界处阻燃性略逊于浸沾区111内部的阻燃性能,由于阻燃材料的隔断性,也不影响制备的土工材料的整体阻燃能力,而在多层材料复合工艺中,膜层材料12上、下两侧的浸渗区112的重叠率选择在15%到50%之间能够方便控制不同的原料辊的送料节奏和进度。
如前所述,附图1中展示的细节仅用于示意或方便描述本发明的构思,而非对本发明的限制,附图1展示的两布一膜结构是本发明优选应用的结构,并不是本发明唯一应用的结构,例如:在上述阻燃土工材料中,不排除在布层材料11和膜层材料12之间还存在其它材料层;又如,在上述阻燃土工材料中,不排除在两个布层材料11外侧还存在其它材料层;甚至,膜层材料12本身也可能是中心带其它夹层或不带夹层的复合膜层。
本发明中的膜层材料一般也不限制,例如工程常用的LDPE、HDPE、PE、PVC等。
另外,需要说明的是,基于生产工艺和设备控制精度的原因,只要生产的阻燃土工材料10整体上基本满足本发明所限制的条件即应该视为得到了本发明的产品,例如,在大幅面的产品中,膜层材料12上、下两侧的浸沾区111仅有少量面积内发生轻度的重叠,属于正常的生产控制偏差,不应当视为偏离本发明的产品。
实施例2
第二方面,本发明提供一种阻燃土工材料的制备工艺,用于制备实施例1中所介绍的阻燃土工材料10。
所述制备工艺,包括:
步骤一、浸沾法制备布层材料11工艺
使连续输送的布层原料按照设定频率间歇浸入阻燃材料中,得到间隔浸沾有阻燃材料的布层原料,烘干所述间隔浸沾有阻燃材料的布层原料得到具有不连续高阻燃区域的所述布层材料11。
该步骤的具体操作可结合图2所示的工作模块进行说明,具体地,用于制备布层材料11的布层原料在一组输送辊上连续输送,其中,一组输送辊中包含将布层原料压在要浸沾的阻燃材料中的输送压辊20,使连续输送的布层原料按照设定频率间歇浸入阻燃材料中是通过输送压辊20与阻燃材料料槽30之间的相对运动实施,优选地,使所述阻燃材料料槽30向所述输送压辊20运动,这样不用反复调节输送辊的张弛。
使阻燃材料料槽30按照设定频率产生上下方向的运动的驱动机构40可以选择的种类有多种,例如但不限于图2中所示的基于凸轮组的驱动机构,图2(A)示出了布层原料脱离阻燃材料的状态,图2(B)示出了布层原料浸沾阻燃材料的状态,两个状态交替进行即可获得布层材料11。
优选地,在一组输送辊的输送下,所述间隔浸沾有阻燃材料的布层原料直接被输送到可以提供足够高的加热温度的烘干通道中进行辅助烘干,由于阻燃材料是间隔浸沾在布层原料上的,与全浸沾的工艺相比,不仅是节省了阻燃材料的使用,烘干时间也大大缩短,而且,在后续多层材料复合时,由于布层材料11浸沾阻燃材料的区域是错位堆叠的,多层材料的可热贴附性、可压缩性都能保持良好。
步骤二、多层材料复合工艺
将步骤一制备的布层材料11通过在线贴合工艺复合到膜层材料12的两侧,得到所述的阻燃土工材料。
由于采用了步骤一中介绍的在线连续输送工艺,使得在本步骤中可以顺利地将浸沾工艺与复合工艺连线,优选地,将多层材料复合工艺与膜层材料12的制备工艺也直接进行连线,在膜层材料12的制备生产线上下线的膜层材料12是经过拉伸后仍然带有余温和粘性的膜层材料12,直接将这种带有余温和粘性的膜层材料12与步骤一中从烘干通道中下线的布层材料11一起送入辊压机组进行加压热贴合就可以得到阻燃土工材料10毛坯材料,由于布层材料11浸沾阻燃材料的区域是错位堆叠的,多层材料的可热贴附性、可压缩性都能保持良好,由于步骤一制备的布层材料11也是刚刚经过加温烘干的,其余温直接被利用,能够提高工艺效果,也节约了一定的能源。
实施例3
第三方面,本发明提供一种土工膜制品。
接续实施例2中介绍的阻燃土工材料的制备工艺,在步骤二中经过加压热贴合得到的阻燃土工材料10毛坯材料经过后续的精修、裁剪、分卷包装等可制备所需的土工膜制品。
以上实施例仅是本发明优选的几种实施方式,对于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做出的变形或改进都应属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种阻燃土工材料,所述阻燃土工材料(10)为包含布层材料(11)和膜层材料(12)的多层复合材料,所述布层材料(11)设置在所述膜层材料(12)的上、下两侧,其特征在于,上、下两侧的所述布层材料(11)均间隔浸沾有阻燃材料,形成不连续的高阻燃区域,每个高阻燃区域均包括中间的浸沾区(111)和两侧的浸渗区(112),并且,所述膜层材料(12)上、下两侧的所述浸沾区(111)不重叠,与每一侧的所述浸沾区(111)间隔所述膜层材料(12)相对的另一侧对应的是布层材料(11)的未浸沾区域。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃土工材料,其特征在于,上、下两侧的所述布层材料(11)均紧密贴附所述膜层材料(12)。
3.根据权利要求2所述的一种阻燃土工材料,其特征在于,所述贴附方式为加压热贴合。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃土工材料,其特征在于,一个布层材料(11)中的各个浸沾区(111)宽度相等。
5.根据权利要求4所述的一种阻燃土工材料,其特征在于,一个布层材料(11)中的各个浸沾区(111)间距相等。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃土工材料,其特征在于,所述膜层材料(12)上、下两侧的所述浸渗区(112)重叠(0%<重叠率≤100%)。
7.根据权利要求6所述的一种阻燃土工材料,其特征在于,15%≤重叠率≤50%。
8.根据权利要求1所述的一种阻燃土工材料,其特征在于,在布层材料(11)和膜层材料(12)之间和/或在布层材料(11)外侧设置有其它材料层。
9.一种权利要求1-8任一项所述的阻燃土工材料的制备工艺,其特征在于,包括:
步骤一、浸沾法制备布层材料(11)工艺
使连续输送的布层原料按照设定频率间歇浸入阻燃材料中,得到间隔浸沾有阻燃材料的布层原料,烘干所述间隔浸沾有阻燃材料的布层原料得到具有不连续高阻燃区域的所述布层材料(11);
步骤二、多层材料复合工艺
将步骤一制备的布层材料(11)通过在线贴合工艺复合到膜层材料(12)的两侧,得到权利要求1-8任一项所述的阻燃土工材料。
10.一种土工膜制品,其特征在于,采用权利要求1-8任一项所述的阻燃土工材料,或者,采用由权利要求9所述的制备工艺制备得到的阻燃土工材料。
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