RU2794581C1 - Method for manufacturing polymer mesh for drainage geocomposite, polymer mesh and drainage geocomposite containing the specified mesh - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to the production of polymer meshes and drainage geocomposites, which can be used in various areas of construction. A method for manufacturing a polymer mesh for a drainage geocomposite is claimed, including extrusion of a polymer melt by extruding the polymer melt through the dies of external and internal forming tools mounted on an extrusion head, obtaining parallel polymer flows, forming a mesh by rotating at least one of the tools to ensure crossing polymer flows between themselves and their connection at the intersections to obtain a grid, followed by stretching, cooling and opening the grid, according to the invention, flat polymer flows are squeezed out through the dies of the external and internal forming tools to obtain flat strands with one narrower edge, the strands are connected, placed on the edge, by ensuring the contact of the strands with each other from the side of the narrow edge, and the cooling of the mesh material is carried out on the receiving-calibrating drum located at a distance of at least 140-300 mm from the die. The product of the claimed method is a polymer mesh for a drainage geocomposite, which is made in the form of a two-level mesh web of two rows of intersecting flat polymer strands placed on an edge, with the flat strands interconnected from the side of a narrower edge to form cells. Using this mesh, a drainage geocomposite is obtained containing a drainage core in the form of the mentioned polymer mesh.

EFFECT: expanding the arsenal of means for the intended purpose, improving the quality of the polymer mesh and the drainage geocomposite made using it by increasing the specific strength of the mesh strands and the strength of the connection of the mesh strands with each other, reducing the material consumption of the manufacturing method, as well as reducing the specific gravity of the drainage geocomposite with an increase in drainage properties, including when exposed to static loads.

19 cl, 5 dwg, 1 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится области изготовления полимерных сеток и дренажных геокомпозитов, которые могут быть использованы, например, в области строительства при проведении гидроизоляционных работ разной степени сложности, для защиты различных объектов от коррозии, а также для гидроизоляции бетонных сооружений, для создания противофильтрационных экранов, для обеспечения сбора или водоотведения поверхностных и грунтовых вод с выполнением полезных функций в различных областях строительства, в частности в гидротехническом и мелиоративном строительстве, а также при сооружении транспортных магистралей, полигонов захоронения отходов, при прокладке трубопроводов, устройстве площадок различного назначения, ландшафтных и экологических работах.The invention relates to the production of polymer meshes and drainage geocomposites, which can be used, for example, in the field of construction when carrying out waterproofing works of varying degrees of complexity, to protect various objects from corrosion, as well as to waterproof concrete structures, to create impervious screens, to ensure the collection or drainage of surface and ground waters with the performance of useful functions in various areas of construction, in particular in hydraulic engineering and reclamation construction, as well as in the construction of highways, landfills, when laying pipelines, arranging sites for various purposes, landscape and environmental works.

Уровень техникиState of the art

Из уровня известен способ изготовления полимерной сетки, раскрытый в патенте США №3557268, МПК: B29C17/14, опубликованном 19.01.1971, который заключается в продавливании расплава полимера через экструзионную головку, состоящую из двух кольцевых соосно расположенных формующих инструментов с фильерами, имеющими выходные отверстия круглого сечения. Полученная сетка в виде рукава затем поступает в охлаждающую ванну, где попадает на цилиндрическую оправку, по которой перемещается вниз с одновременным ее вращением таким образом, что нити сетки располагаются по винтовой линии. Для получения полотна сетки рукав разрезают по винтовой линии в промежутках между соседними параллельными нитями с последующим расправлением полотна и перемоткой на цилиндрическую оправку, благодаря чему получают полотно плоской сетки, нити которой параллельны краям полотна.From the level, a method for manufacturing a polymer mesh is known, disclosed in US patent No. 3557268, IPC: B29C17 / 14, published on January 19, 1971, which consists in forcing the polymer melt through an extrusion head consisting of two annular coaxially arranged forming tools with dies having exit holes round section. The resulting mesh in the form of a sleeve then enters the cooling bath, where it falls on a cylindrical mandrel, along which it moves down with its simultaneous rotation in such a way that the threads of the mesh are arranged along a helical line. To obtain a web of mesh, the sleeve is cut along a helical line in the intervals between adjacent parallel threads, followed by straightening the web and rewinding onto a cylindrical mandrel, thereby obtaining a web of a flat mesh, the threads of which are parallel to the edges of the web.

В данном способе за счет наличия стационарного и вращающегося элементов экструзионной головки, создающих возможность фиксированного движения по цилиндрической оправке двух групп экструдированных нитей, предпочтительно обеспечивается получение двухуровневой сетки с квадратными ячейками, а при изменении скорости вращения подвижного элемента экструзионной головки возможно получение сетки с отверстиями в виде параллелограммов или прямоугольников. При этом следует отметить, что использование фильеры с отверстиями круглой формы приводит к получению сетки толщиной менее двух диаметров экструдированной нити при значительном расходе полимерного материала на изготовление нитей круглого сечения. Такая сетка мало пригодна для изготовления геокомпозитов, поскольку полученные с ее использованием геокомпозиты имеют высокое гидравлическое сопротивление и низкие дренажные свойства, поскольку слои геоткани плохо разделяются между собой сеткой с нитями круглого сечения. Кроме того, сетка, полученная данным способом, имеет высокую материалоемкость при изготовлении, а ее использование в составе геокомпозита значительно повышает его удельный вес.In this method, due to the presence of stationary and rotating elements of the extrusion head, which create the possibility of a fixed movement along the cylindrical mandrel of two groups of extruded threads, it is preferable to obtain a two-level grid with square cells, and when the speed of rotation of the moving element of the extrusion head changes, it is possible to obtain a grid with holes in the form parallelograms or rectangles. It should be noted that the use of a spinneret with round holes leads to a mesh with a thickness of less than two diameters of the extruded thread with a significant consumption of polymer material for the manufacture of round threads. Such a mesh is not very suitable for the manufacture of geocomposites, since the geocomposites obtained with its use have high hydraulic resistance and low drainage properties, since the geotextile layers are poorly separated from each other by a mesh with circular cross-section threads. In addition, the grid obtained by this method has a high material consumption during manufacture, and its use as part of the geocomposite significantly increases its specific gravity.

Из описания патента РФ №103537, МПК: E01C 5/22, опубликованного 20.04.2011, известна дренажная сетка, которая представляет собой решетчатую конструкцию с двухуровневой структурой размещения элементов сетки, образующих ячейки. При этом, как минимум один из углов в каждой из ячеек сетки снабжен перегородкой, а элементы решетчатой конструкции выполнены в форме трехгранных призм.From the description of the patent of the Russian Federation No. 103537, IPC: E01C 5/22, published on 04/20/2011, a drainage grid is known, which is a lattice structure with a two-level structure for placing grid elements forming cells. At the same time, at least one of the corners in each of the grid cells is provided with a partition, and the elements of the lattice structure are made in the form of trihedral prisms.

Выполнение элементов решетчатой конструкции в форме трехгранных призм направлено на уменьшение гидравлического сопротивления дренажной сетки, так как предполагается, что путь прохождения влаги через поверхности таких элементов будет короче, чем у элементов круглого сечения. Однако выполнение перегородки в одном из углов в каждой ячейке сетки требует дополнительной затраты полимерного материала на изготовление перегородки, что делает сетку тяжелой, недостаточно гибкой и весьма материалоемкой.The implementation of the elements of the lattice structure in the form of trihedral prisms is aimed at reducing the hydraulic resistance of the drainage mesh, since it is assumed that the path of moisture passing through the surfaces of such elements will be shorter than for elements of a circular cross section. However, the implementation of the partition in one of the corners in each cell of the grid requires an additional cost of polymer material for the manufacture of the partition, which makes the grid heavy, not flexible enough and very material-intensive.

Из описания патента РФ №197972, МПК: B29D 28/00, B32B 5/06, E02D 17/20, опубликованного 09.06.2020, известна полимерная сетка, которая может быть использована для получения дренажного геокомпозита. Сетка характеризуется тем, что она состоит из двух рядов пересекающихся полимерных стержней - верхнего ряда и нижнего ряда, причем стержни спаяны с образованием ячейки, геометрические размеры которой превышают толщину стержня. Для образования геокомпозита с обеих сторон сетки располагают слои из нетканого полимерного материала, которые соединены с полимерными стержнями, при этом на боковых поверхностях стержней образованы бороздки, выполненные по всей длине стержней.From the description of the patent of the Russian Federation No. 197972, IPC: B29D 28/00, B32B 5/06, E02D 17/20, published on 06/09/2020, a polymer mesh is known that can be used to obtain a drainage geocomposite. The grid is characterized by the fact that it consists of two rows of intersecting polymeric rods - the upper row and the lower row, and the rods are soldered to form a cell, the geometric dimensions of which exceed the thickness of the rod. To form a geocomposite, layers of non-woven polymer material are placed on both sides of the grid, which are connected to polymer rods, while grooves are formed on the side surfaces of the rods along the entire length of the rods.

Геосетка характеризуется тем, что стержни изготовлены из заготовок, имеющих изначально прямоугольное сечение, при этом на боковых поверхностях стержней образованы бороздки, например, в виде углублений, канавок или выемок, которые формируются в процессе изготовления геосетки. То есть, при изготовлении сетки стержни деформируются путем поперечного сжатия для цели их взаимного соединения в местах пересечения, от этого на боковых поверхностях стержней образуются бороздки, канавки, выемки или углубления, выполненные с одной стороны, практически, по всей длине каждого стержня. Кроме того, в местах соединений стержней имеются сквозные отверстия для обеспечения тока воды, так как канавки или бороздки перекрываются не полностью, в результате чего соединение стержней происходит по их краям. Однако соединение стержней сетки только по краям является непрочным из-за малой площади места соединения, что повышает риск расслоения по дренажному ядру изготовленного из данной сетки геокомпозита. The geogrid is characterized by the fact that the rods are made from blanks having an initially rectangular cross section, while grooves are formed on the side surfaces of the rods, for example, in the form of recesses, grooves or recesses, which are formed during the geogrid manufacturing process. That is, in the manufacture of the mesh, the rods are deformed by transverse compression for the purpose of their mutual connection at the intersections, from which grooves, grooves, recesses or recesses are formed on the side surfaces of the rods, made on one side, practically along the entire length of each rod. In addition, there are through holes at the junctions of the rods to ensure the flow of water, since the grooves or grooves do not completely overlap, as a result of which the rods are connected along their edges. However, the connection of the mesh rods only along the edges is fragile due to the small area of the junction, which increases the risk of delamination along the drainage core of the geocomposite made from this mesh.

Евразийским патентом на изобретение №17603, МПК: E02B 11/00, E01C 3/04, опубликованным 20.11.2012, охраняется группа изобретений, включающая дренажный геокомпозит, способ его изготовления, технологическую линию и строительный элемент на основе дренажного геокомпозита.Eurasian patent for invention No. 17603, IPC: E02B 11/00, E01C 3/04, published on November 20, 2012, protects a group of inventions, including a drainage geocomposite, a method for its manufacture, a production line and a building element based on a drainage geocomposite.

В формуле и описании указанного патента раскрыт скручиваемый в рулон дренажный геокомпозит, содержащий георешетку с двухуровневой структурой размещения ее элементов, образующих ячейки. Геокомпозит содержит два слоя геоткани, закрепленных на плоскостях георешетки, при этом как минимум один из углов каждой из ячеек снабжен перегородкой, а элементы уровней структуры георешетки выполнены в форме трехгранных призм. Недостатком указанного геокомпозита является высокая материалоемкость георешетки, составляющей его дренажное ядро. Выполнение георешетки с перегородками, расположенными в углах каждой ячейки, требует дополнительной затраты полимерного материала на изготовление перегородок, что делает георешетку тяжелой, недостаточно гибкой и нетехнологичной и матералоемкой в изготовлении.In the formula and description of the said patent, a drainage geocomposite rolled into a roll is disclosed, containing a geogrid with a two-level structure for placing its elements forming cells. The geocomposite contains two layers of geotextile fixed on the planes of the geogrid, while at least one of the corners of each of the cells is provided with a partition, and the elements of the levels of the geogrid structure are made in the form of trihedral prisms. The disadvantage of this geocomposite is the high material consumption of the geogrid constituting its drainage core. The implementation of the geogrid with partitions located at the corners of each cell requires additional costs of polymer material for the manufacture of partitions, which makes the geogrid heavy, not flexible enough and low-tech and material-intensive to manufacture.

Упомянутым патентом также охраняется строительный элемент, состоящий из опорного слоя в виде геомембраны и уложенного на него полотна дренажного геокомпозита, выполненного в виде георешетки с двухуровневой структурой размещения ее элементов, образующих ячейки, и двух слоев геоткани, закрепленных на обеих плоскостях георешетки, при этом, как минимум один из углов каждой из ячеек полотна дренажного геокомпозита снабжен перегородкой, а элементы двухуровневой структуры георешетки выполнены в форме трехгранных призм.The mentioned patent also protects a building element consisting of a support layer in the form of a geomembrane and a web of drainage geocomposite laid on it, made in the form of a geogrid with a two-level structure for placing its elements forming cells, and two layers of geotextile fixed on both planes of the geogrid, while, at least one of the corners of each of the cells of the drainage geocomposite sheet is provided with a partition, and the elements of the two-level structure of the geogrid are made in the form of trihedral prisms.

Недостатки указанного строительного элемента складываются из недостатков его компонентов, в частности, используемая в его составе георешетка, содержащая перегородки, расположенные в углах каждой ячейки, является весьма материалоемкой, поскольку требует дополнительной затраты полимерного материала на изготовление перегородок в каждой ячейке, что делает георешетку тяжелой, недостаточно гибкой и нетехнологичной.The disadvantages of this building element consist of the disadvantages of its components, in particular, the geogrid used in its composition, containing partitions located at the corners of each cell, is very material-intensive, since it requires additional polymer material for the manufacture of partitions in each cell, which makes the geogrid heavy, insufficiently flexible and non-technological.

Наиболее близким аналогом по отношению к заявленному способу изготовления полимерной сетки для дренажного геокомпозита, является способ изготовления сетчатого полимерного материала, раскрытый в патенте РФ №2333102, МПК: B29D 28/00, опубликованном 10.09.2008. В описании данного патента сказано, что способом, согласно патенту может быть получена диагональная полимерная сетка, например, с размером ячеек 10×10 мм, которая используется в составе дренажного мата (дренажного геокомпозита), включающего в себя упомянутую сетку плюс геотекстиль, предназначенного для отвода осадков и грунтовых вод, в частности для дренажа фундамента или осушения участка почвы.The closest analogue in relation to the claimed method of manufacturing a polymer mesh for a drainage geocomposite is a method for manufacturing a mesh polymer material disclosed in RF patent No. 2333102, IPC: B29D 28/00, published on 10.09.2008. The description of this patent says that the method according to the patent can be used to obtain a diagonal polymer mesh, for example, with a mesh size of 10 × 10 mm, which is used as part of a drainage mat (drainage geocomposite), including the said mesh plus geotextile intended for drainage rainfall and groundwater, in particular for the drainage of a foundation or drainage of a plot of soil.

Способ изготовления полимерной сетки, известный из упомянутого патента RU2333102, включает следующие стадии: экструзию расплава полимера, выдавливание его через средство выдавливания с формированием сетчатого материала, продольное ориентирование полимера путем вытягивания, охлаждение сетчатого материала на приемно-калибрующем барабане и разрезку готовой сетки. Полимером является полиэтилен или смесь полиэтиленов с целевыми добавками. При осуществлении экструзии расплав полимера подают к формующим инструментам, которые вращаются в противоположных направлениях. Из фильер формующих инструментов, имеющих выходные отверстия квадратной формы, расплавленный полимер выходит в виде нитей, образующих перекрестие друг относительно друга вследствие взаимного углового перемещения формующих инструментов. Соединение перекрещивающихся нитей образует узлы структуры сетки. Продольное ориентирование полимера путем вытягивания происходит на расстоянии от выхода из фильер и до поступления на приемно-калибрующий барабан, т.е. на расстоянии не больше чем 100-130 мм. Барабан погружен в охлаждающую воду, поэтому полимерные нити, попадая на барабан, кристаллизуются в твердый полимерный материал, после чего их дальнейшее упрочнение за счет ориентирования и вытяжки полимера уже не происходит. Недостаточное упрочнение полимера в данном способе изготовления сетки отрицательно влияет на прочность готового продукта. Кроме того, формирование полимерной сетки из нитей приблизительно квадратной формы сечения приводит к высокой материалоемкости способа и относительно высокому удельному весу дренажного геокомпозита (дренажного мата), который может быть изготовлен с использованием данной сетки.The method for manufacturing a polymer mesh, known from the mentioned patent RU2333102, includes the following stages: extrusion of the polymer melt, squeezing it through the extrusion means to form a mesh material, longitudinal orientation of the polymer by stretching, cooling the mesh material on the receiving and sizing drum and cutting the finished mesh. The polymer is polyethylene or a mixture of polyethylenes with targeted additives. During extrusion, the polymer melt is fed to forming tools that rotate in opposite directions. From the spinnerets of the forming tools having square outlets, the molten polymer exits in the form of threads forming a crosshair relative to each other due to the mutual angular displacement of the forming tools. The connection of the crossed threads forms the nodes of the grid structure. Longitudinal orientation of the polymer by stretching occurs at a distance from the exit from the spinnerets and before entering the receiving-calibrating drum, i.e. at a distance of no more than 100-130 mm. The drum is immersed in cooling water, so the polymer threads, falling on the drum, crystallize into a solid polymer material, after which their further strengthening due to orientation and stretching of the polymer no longer occurs. Insufficient reinforcing of the polymer in this mesh manufacturing method adversely affects the strength of the finished product. In addition, the formation of a polymer mesh from approximately square threads leads to a high material consumption of the method and a relatively high specific gravity of the drainage geocomposite (drainage mat) that can be made using this mesh.

Заявленная группа изобретений направлена на преодоление недостатков аналогичных технических решений, известных из уровня техники.The claimed group of inventions is aimed at overcoming the shortcomings of similar technical solutions known from the prior art.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Задачей изобретения является создание технологии изготовления полимерной сетки повышенной прочности, за счет повышения удельной прочности ее стренг и прочности соединения стренг между собой в узлах сетки, а также создание высокоэффективного дренажного геокомпозита с использованием указанной сетки.The objective of the invention is to create a technology for manufacturing a polymer mesh of increased strength, by increasing the specific strength of its strands and the strength of the connection between the strands at the nodes of the mesh, as well as the creation of a highly efficient drainage geocomposite using the specified mesh.

Техническим результатом является расширение арсенала средств заявленного назначения, повышение качества полимерной сетки и изготовленного с ее использованием дренажного геокомпозита за счет повышения удельной прочности стренг сетки и прочности соединения стренг сетки между собой с обеспечением снижения материалоемкости способа изготовления, а также снижения удельного веса дренажного геокомпозита при повышении дренажных свойств в том числе при воздействии статических нагрузок.The technical result is the expansion of the arsenal of means for the claimed purpose, improving the quality of the polymer mesh and the drainage geocomposite made using it by increasing the specific strength of the mesh strands and the strength of the connection of the mesh strands to each other, reducing the material consumption of the manufacturing method, as well as reducing the specific gravity of the drainage geocomposite with increasing drainage properties, including when exposed to static loads.

Для решения поставленной задачи заявлен способ изготовления полимерной сетки для дренажного геокомпозита, включающий экструзию расплава полимера путем выдавливания расплава полимера через фильеры внешнего и внутреннего формующих инструментов, смонтированных на экструзионной головке, с получением параллельно расположенных потоков полимера, формирование сетки путем вращения, по меньшей мере, одного из формующих инструментов для обеспечения перекрещивания потоков полимера между собой и их соединения за счет контакта в местах пересечения с получением сетки с последующим вытягиванием, охлаждением и раскроем сетки в полотно. При этом через фильеры внешнего и внутреннего формующих инструментов выдавливают потоки полимера плоской формы с получением плоских стренг с одним более узким краем, осуществляют соединение стренг, поставленных на ребро, путем обеспечения контакта стренг между собой со стороны узкого края, а охлаждение сетчатого материала осуществляют на приемно-калибрующем барабане, расположенном на расстоянии не менее 140-300 мм от фильер.To solve this problem, a method for manufacturing a polymer mesh for a drainage geocomposite is claimed, including the extrusion of a polymer melt by extruding the polymer melt through the dies of the outer and inner forming tools mounted on the extrusion head, obtaining parallel polymer flows, forming the mesh by rotating at least one of the forming tools to ensure crossover of the polymer flows among themselves and their connection due to contact at the intersections to obtain a grid, followed by stretching, cooling and cutting the grid into a web. At the same time, flat polymer flows are squeezed out through the dies of the outer and inner forming tools to obtain flat strands with one narrower edge, the strands placed on the edge are connected by ensuring the contact of the strands with each other from the side of the narrow edge, and the mesh material is cooled at the receiving end. - a sizing drum located at a distance of at least 140-300 mm from the dies.

Отметим, что расположение приемно-калибрующего барабана на расстоянии 140-300 мм от фильер является существенным для повышения прочности получаемой сетки. Увеличение в 2-3 раза расстояния между фильерами и приемно-калибрующим барабаном по сравнению с прототипом приводит к увеличению прочностных характеристик плоских стренг сетки за счет ориентации молекул горячего полимерного материала, который находится более длительное время под действием вытяжки до момента кристаллизации полимера. Указанная ориентация и вытяжка осуществляется под действием вытяжных валов.It should be noted that the location of the receiving-calibrating drum at a distance of 140-300 mm from the spinnerets is essential for increasing the strength of the resulting mesh. An increase in 2-3 times the distance between the dies and the receiving-calibrating drum compared to the prototype leads to an increase in the strength characteristics of the flat strands of the mesh due to the orientation of the molecules of the hot polymer material, which is under the action of drawing for a longer time until the polymer crystallizes. The specified orientation and extraction is carried out under the action of the extraction rollers.

При реализации заявленного способа предпочтительно осуществлять соединение перекрещивающихся потоков полимера в узлы сетки при их контакте непосредственно на выходе из фильер, что дает более прочное скрепление между собой двух пересекающихся стренг.When implementing the claimed method, it is preferable to connect the crossed polymer flows into grid nodes when they contact directly at the exit from the spinnerets, which gives a stronger bond between two intersecting strands.

В соответствии с заявленным способом фильеры внешнего и внутреннего формующих инструментов предпочтительно выполнены с выходным отверстием в форме прямоугольника, сопряженного с трапецией по большему ее основанию с возможностью выдавливания через них стренг плоской формы с одним более узким краем. Однако формирование стренг плоской формы с одним более узким краем возможно и при использовании фильер с отверстиями вытянутой формы с овальной вершиной или с заостренной вершиной, хотя использование формы трапеции в верхней части отверстия фильеры предпочтительно.In accordance with the claimed method, the dies of the outer and inner forming tools are preferably made with an outlet in the form of a rectangle associated with a trapezoid along its larger base with the possibility of extruding flat-shaped strands with one narrower edge through them. However, the formation of flat strands with one narrower edge is also possible when using dies with elongated holes with an oval top or a pointed top, although the use of a trapezoid shape in the upper part of the die hole is preferable.

При этом в качестве полимера предпочтительно используют композицию, содержащую смесь, включающую один или несколько видов полиэтиленов со стабилизирующими добавками, например, повышающими устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения, морозостойкость и другие эксплуатационные свойства.In this case, a composition containing a mixture containing one or more types of polyethylene with stabilizing additives, for example, increasing resistance to ultraviolet radiation, frost resistance and other performance properties, is preferably used as a polymer.

При осуществлении заявленного способа для обеспечения высокого качества полимерной сетки имеет значение оптимальный выбор технологических параметров оборудования, например, диаметр приемно-калибрующего барабана выбирают в диапазоне 1300-1400 мм, предпочтительно 1370 мм. Диаметр формующих инструментов, на которых расположены отверстия фильер (в форме прямоугольников, сопряженных с трапецией) предпочтительно, составляет от 400 до 460 мм. Указанное соотношение диаметров формующих инструментов и приемно-калибрующего барабана приводит к увеличению прочности сетчатого материала в поперечном направлении.When implementing the claimed method, to ensure the high quality of the polymer mesh, the optimal choice of technological parameters of the equipment is important, for example, the diameter of the receiving and calibrating drum is chosen in the range of 1300-1400 mm, preferably 1370 mm. The diameter of the forming tools on which the holes of the dies are located (in the form of rectangles conjugated with a trapezium) is preferably from 400 to 460 mm. The specified ratio of the diameters of the forming tools and the receiving-calibrating drum leads to an increase in the strength of the mesh material in the transverse direction.

Согласно заявленному способу экструзию предпочтительно осуществляют при скорости вращения шнека экструдера 10-25 об/мин при диаметре шнека 150 мм и длине шнека около 4200 мм. Указанный выбор скорости движения шнека в том числе позволяет создать необходимое давление на расплав полимера и тем самым сформировать заданную форму поверхности на стренгах, например, сформировать на них бороздки дугообразной формы.According to the claimed method, the extrusion is preferably carried out at a rotation speed of the extruder screw of 10-25 rpm, with a screw diameter of 150 mm and a screw length of about 4200 mm. The specified choice of the speed of the screw, among other things, allows you to create the necessary pressure on the polymer melt and thereby form a given surface shape on the strands, for example, to form arcuate grooves on them.

Согласно заявленному способу скорость вращения формующих инструментов выбирают в диапазоне от 0,5-10 об/мин, предпочтительно от 2 до 6 об/мин. Подбор скорости вращения инструментов позволяет задать угол пересечения стренг. При указанной скорости вращения формующих инструментов от 2 до 6 об/мин формируются почти квадратные ячейки, повернутые диагонально (под 45°) относительно машинного направления. При этом квадрат - это оптимальная форма ячейки сетки с точки зрения экономии сырья на ее изготовление, поскольку периметр квадрата минимален относительно площади фигуры четырехугольника.According to the claimed method, the rotation speed of the forming tools is selected in the range from 0.5-10 rpm, preferably from 2 to 6 rpm. Selection of the speed of rotation of the tools allows you to set the angle of intersection of the strands. At the specified speed of rotation of the forming tools from 2 to 6 rpm, almost square cells are formed, rotated diagonally (at 45 °) relative to the machine direction. In this case, the square is the optimal shape of the mesh cell from the point of view of saving raw materials for its manufacture, since the perimeter of the square is minimal relative to the area of the quadrilateral figure.

Для формирования сетки с квадратной ячейкой предпочтительно выбирают скорость вытягивания сетки в диапазоне 0,5-1,95 м/мин.In order to form a mesh with a square mesh, the mesh drawing speed is preferably selected in the range of 0.5-1.95 m/min.

Согласно заявленному способу экструзию осуществляют в диапазоне температур 160-265°С, оптимизируя ее в зависимости от используемого состава полимерной композиции на основе полиэтилена, при этом температура расплава на фильере выбирается выше температуры плавления полимерной композиции и предпочтительно составляет 180-250°С.According to the claimed method, extrusion is carried out in the temperature range of 160-265°C, optimizing it depending on the composition of the polymer composition based on polyethylene, while the melt temperature on the die is selected above the melting temperature of the polymer composition and preferably is 180-250°C.

Последующее охлаждение сформированного сетчатого материала осуществляют при поступлении его на приемно-калибрующий барабан, погруженный в воду с температурой от 18 до 35°С, при этом приемно-калибрующий барабан в процессе охлаждения располагают ниже уровня охлаждающей воды. Перемещение сетки вдоль приемно-калибрующего барабана осуществляется устройством вытяжки сетки, которое выполнено в виде двух пар обрезиненных тянущих валов.The subsequent cooling of the formed mesh material is carried out when it enters the receiving and calibrating drum immersed in water with a temperature of 18 to 35°C, while the receiving and calibrating drum is placed below the cooling water level during the cooling process. The movement of the mesh along the receiving and calibrating drum is carried out by the mesh drawing device, which is made in the form of two pairs of rubberized pulling shafts.

После завершения вытягивания и охлаждения сетки, полученной в виде рукава, осуществляют раскрой рукава и его расправление в полотно с получением двухуровневой сетки с диагональным направлением стренг относительно машинного направления полотна.After completion of the stretching and cooling of the mesh obtained in the form of a sleeve, the sleeve is cut and unfolded into a web to obtain a two-level mesh with a diagonal direction of the strands relative to the machine direction of the web.

Согласно заявленному способу полимерную сетку для дренажного геокомпозита получают из плоских стренг, поставленных на ребро, за счет их контакта между собой со стороны более узкого ребра, что при формировании соединения стренг позволяет получить на одной из сторон каждой стренги бороздку дугообразной формы, повторяющуюся в каждой ячейке. Формирование бороздки происходит в процессе истечения расплава, вследствие скрещивания двух стренг в месте контакта плоская стренга прогибается, формируя сечение стренги в форме швеллера или двутавра. Как известно из сопромата, форма швеллера или двутавра имеет больший момент инерции и лучше держит поперечную нагрузку относительно прямоугольного сечения той же площади. Дренажный геокомпозит работает в теле насыпи под большой статической нагрузкой, при этом сохранение структуры и несмятие стренг дренажного ядра является важным свойством, обеспечивающим стабильную работу дренажного геокомпозита. Таким образом, даже при сохранении веса геокомпозита, а меняя лишь форму стренг, удается улучшить его физико-механические свойства.According to the claimed method, a polymer mesh for a drainage geocomposite is obtained from flat strands placed on an edge due to their contact with each other from the side of a narrower edge, which, when forming a connection of strands, makes it possible to obtain an arc-shaped groove on one side of each strand, repeating in each cell . The formation of the groove occurs during the outflow of the melt, due to the crossing of two strands at the point of contact, the flat strand bends, forming a section of the strand in the form of a channel or an I-beam. As is known from the strength of materials, the form of a channel or an I-beam has a larger moment of inertia and better holds the transverse load relative to a rectangular section of the same area. The drainage geocomposite works in the body of the embankment under a large static load, while maintaining the structure and non-collapse of the drainage core strands is an important property that ensures the stable operation of the drainage geocomposite. Thus, even while maintaining the weight of the geocomposite, and changing only the shape of the strands, it is possible to improve its physical and mechanical properties.

Полимерная сетка для дренажного геокомпозита, полученная заявленным способом, характеризуется тем, что она выполнена в виде полотна двухуровневой сетки из двух рядов пересекающихся плоских полимерных стренг, поставленных на ребро, причем плоские стренги соединены (спаяны) между собой со стороны более узкого края стренг с образованием ячеек.Polymer mesh for drainage geocomposite, obtained by the claimed method, is characterized in that it is made in the form of a web of a two-level mesh of two rows of intersecting flat polymer strands placed on the edge, and the flat strands are connected (soldered) to each other from the side of the narrower edge of the strands with the formation cells.

Полимерная сетка для дренажного геокомпозита, полученная заявленным способом, дополнительно характеризуется тем, что, что на боковой поверхности стренги выполнена повторяющаяся в каждой ячейке бороздка дугообразной формы вблизи места соединения стренг по их узкому ребру.The polymer mesh for the drainage geocomposite, obtained by the claimed method, is additionally characterized by the fact that on the side surface of the strand, an arcuate groove repeating in each cell is made near the junction of the strands along their narrow edge.

Из полимерной сетки, полученной заявленным способом, изготавливают дренажный геокомпозит, содержащий дренажное ядро в виде полотна упомянутой полимерной сетки, состоящей из двух рядов пересекающихся плоских полимерных стренг, поставленных на ребро, причем плоские стренги соединены (спаяны) между собой со стороны более узкого края с образованием ячеек, при этом дренажное ядро соединено термическим способом со слоями нетканого геотекстильного материала, расположенными с двух сторон по отношению к упомянутой сетке.A drainage geocomposite is made from a polymer mesh obtained by the claimed method, containing a drainage core in the form of a web of the mentioned polymer mesh, consisting of two rows of intersecting flat polymer strands placed on an edge, and the flat strands are connected (soldered) to each other from the side of a narrower edge with the formation of cells, while the drainage core is thermally connected to layers of non-woven geotextile material located on both sides with respect to the said grid.

Дополнительно дренажный геокомпозит может содержать слой геомембраны в виде материала, способного надежно выполнять функцию гидроизоляции на ответственных сооружениях при длительных сроках службы.Additionally, the drainage geocomposite may contain a geomembrane layer in the form of a material capable of reliably performing the function of waterproofing on critical structures with long service life.

Заявленный дренажный геокомпозит характеризуется тем, что геомембрана выполнена, предпочтительно, из листов на основе полиэтилена, толщиной 1-2 мм. Отметим, что листовые материалы тоньше 1 мм не относятся к геомембранам, а классифицируются как пленки. При этом листовые материалы толще 2 мм плохо скручиваются в рулоны, являются нетехнологичными и значительно повышают удельный вес геокомпозита, его материалоемкость и себестоимость, что не соответствует решению поставленной задачи.The claimed drainage geocomposite is characterized by the fact that the geomembrane is preferably made of sheets based on polyethylene, 1-2 mm thick. Note that sheet materials thinner than 1 mm do not belong to geomembranes, but are classified as films. At the same time, sheet materials thicker than 2 mm are poorly rolled into rolls, are low-tech and significantly increase the specific gravity of the geocomposite, its material consumption and cost, which does not correspond to the solution of the problem.

В составе заявленного дренажного геокомпозита слои нетканого геотекстильного материала могут быть изготовлены с использованием полипропиленового или полиэфирного иглопробивного геотекстиля с возможностью выполнения ими функции фильтра.As part of the claimed drainage geocomposite, layers of non-woven geotextile material can be made using polypropylene or polyester needle-punched geotextile with the ability to perform the function of a filter.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Возможность осуществления изобретения иллюстрируется фигурами 1-5 и примером реализации.The possibility of carrying out the invention is illustrated by figures 1-5 and an example of implementation.

Фиг.1 - показывает фотографию фрагмента корпуса внутреннего формующего инструмента с выходными отверстиями фильер в форме прямоугольника, сопряженного с трапецией по большему ее основанию.Figure 1 - shows a photograph of a fragment of the body of the internal forming tool with the outlet holes of the dies in the form of a rectangle associated with the trapezoid at its larger base.

Фиг.2 - показывает чертеж фрагмента корпуса внутреннего формующего инструмента с выходными отверстиями фильер в форме прямоугольника, сопряженного с трапецией по большему основанию трапеции.Figure 2 - shows a drawing of a fragment of the body of the internal forming tool with the outlet holes of the dies in the form of a rectangle associated with the trapezoid on the larger base of the trapezoid.

Фиг.3 - показывает схему расположения оборудования технологической линии для изготовления дренажного геокомпозита, содержащего полимерную сетку, полученную заявленным способом.Figure 3 - shows the layout of the equipment of the technological line for the manufacture of drainage geocomposite containing a polymer mesh obtained by the claimed method.

Фиг.4 - показывает фотографию фрагмента полимерной сетки, полученной заявленным способом.Fig.4 - shows a photograph of a fragment of a polymer network obtained by the claimed method.

Фиг.5 - показывает фотографию фрагмента дренажного геокомпозита, содержащего дренажное ядро в виде полимерной сетки, полученной заявленным способом.Figure 5 shows a photograph of a fragment of a drainage geocomposite containing a drainage core in the form of a polymer mesh obtained by the claimed method.

Для подтверждения возможности реализации изобретения ниже представлен пример.To confirm the possibility of implementing the invention, an example is presented below.

Изготовление полимерной сетки и дренажного геокомпозита осуществили на технологической линии, показанной на фиг.3, содержащей экструдер 1, в который через бункер 2 загружают исходную композицию на основе смеси полиэтиленов высокого и низкого давления с технологическими добавками, нагревают указанную смесь до температуры выше температуры плавления и осуществляют экструзию расплава полимера через головку экструдера 3, включающую в себя внешний и внутренний формующий инструменты. На фигуре 1 показана фотография фрагмента корпуса внутреннего формующего инструмента с набором выходных отверстий, выполненных в форме прямоугольника, сопряженного с трапецией по большему ее основанию. На фигуре 2 показан чертеж фрагмента корпуса внутреннего формующего инструмента с выходными отверстиями фильер в форме прямоугольника, сопряженного с трапецией по большему основанию трапеции. Высота прямоугольной части отверстия фильеры обозначена параметром - а, общая высота отверстия фильеры обозначена параметром - b, ширина отверстия фильеры обозначена параметром - с, ширина отверстия фильеры в узкой части обозначена параметром - d, (меньшее основание трапеции). В представленном примере изготовление полимерной сетки осуществляли с использованием формующего инструмента с выходными отверстиями фильер со следующими параметрами: а = 3,6 мм; b = 6,5 мм; с = 1,7 мм; d = 1,3 мм.The production of a polymer mesh and a drainage geocomposite was carried out on a production line shown in figure 3, containing an extruder 1, into which an initial composition based on a mixture of high and low pressure polyethylenes with technological additives is loaded through the hopper 2, the mixture is heated to a temperature above the melting point and polymer melt is extruded through the extruder head 3, which includes external and internal forming tools. The figure 1 shows a photograph of a fragment of the body of the internal forming tool with a set of outlet holes made in the form of a rectangle associated with a trapezoid along its larger base. The figure 2 shows a drawing of a fragment of the body of the internal forming tool with the outlet holes of the dies in the form of a rectangle associated with the trapezoid along the larger base of the trapezoid. The height of the rectangular part of the die hole is indicated by the parameter - a , the total height of the die hole is indicated by the parameter - b , the width of the die hole is indicated by the parameter - c , the width of the die hole in the narrow part is indicated by the parameter - d , (smaller base of the trapezoid). In the presented example, the production of a polymer mesh was carried out using a forming tool with die outlets with the following parameters: a = 3.6 mm; b = 6.5 mm; c = 1.7 mm; d = 1.3 mm.

При изготовлении полимерной сетки, показанной на фигуре 4, предназначенной для получения дренажного геокомпозита, показанного на фигуре 5, осуществляют экструзию расплава полимера путем его выдавливания через отверстия фильер внешнего и внутреннего формующих инструментов, смонтированных на экструзионной головке 3 с получением параллельно расположенных потоков полимера. Формирование сетки происходит путем вращения одного из инструментов для обеспечения перекрещивания потоков полимера между собой и их соединения в местах пересечения. Поскольку отверстия фильер имеют вытянутую форму, например, с параметрами отношения высоты к ширине b:d=5, то через такие фильеры формующих инструментов выдавливаются потоки полимера плоской формы с получением плоских стренг с одним более узким краем.In the manufacture of a polymer mesh shown in figure 4, intended to obtain a drainage geocomposite shown in figure 5, the polymer melt is extruded by extruding it through the holes of the dies of the outer and inner forming tools mounted on the extrusion head 3 to obtain parallel polymer flows. The mesh is formed by rotating one of the tools to ensure that the polymer flows cross each other and connect them at the intersections. Since the die holes are elongated, for example, with height to width ratio parameters b:d = 5, flat-shaped polymer flows are extruded through such dies of forming tools to obtain flat strands with one narrower edge.

За счет вращения внешнего формующего инструмента осуществляют соединение стренг в расплавленном жидкотекучем состоянии, ориентируя их в положение стренг, поставленных на ребро, путем обеспечения их контакта между собой со стороны узкого края, а охлаждение сетчатого материала осуществляют на приемно-калибрующем барабане, погруженном в охлаждающую ванну 4, наполненную водой. При этом приемно-калибрующий барабан расположен на расстоянии от выходных отверстий фильер не менее 140-300 мм. Указанное расстояние позволяет по сравнению с прототипом увеличить вытяжку и ориентацию горячего полимерного материала стренг. При осуществлении вытяжки и ориентации полимерного материала в указанных условиях стренги становятся более прочными и более тонкими, так что суммарная толщина полученной двухуровневой сетки составила, приблизительно, 6,5 мм. Due to the rotation of the external forming tool, the strands are connected in a molten fluid state, orienting them to the position of the strands placed on the edge, by ensuring their contact with each other from the side of the narrow edge, and the cooling of the mesh material is carried out on a receiving-calibrating drum immersed in a cooling bath 4 filled with water. At the same time, the receiving and calibrating drum is located at a distance of at least 140-300 mm from the nozzle outlets. The specified distance allows compared with the prototype to increase the hood and the orientation of the hot polymer material of the strands. When drawing and orienting the polymeric material under these conditions, the strands become stronger and thinner, so that the total thickness of the resulting two-level mesh was approximately 6.5 mm.

Ориентация полимерного материала сетки осуществляется за счет действия вытяжных валов 5. Перед вытяжными валами 5 размещен нож 6, который разрезает рукав сетки для расправления его в плоское полотно на участке 7 под действием тянущих валов 8.The orientation of the polymeric material of the mesh is carried out due to the action of the pulling rollers 5. A knife 6 is placed in front of the pulling rollers 5, which cuts the sleeve of the mesh to straighten it into a flat web in section 7 under the action of the pulling rollers 8.

Для формирования четкой геометрии ячеек без дополнительных наплывов в углах формирующихся ячеек, регулируется вертикальное натяжение внутренней части формующего инструмента.To form a clear geometry of the cells without additional sags in the corners of the cells being formed, the vertical tension of the inner part of the forming tool is adjusted.

В представленном примере заявленный способ осуществлялся, в частности, при диаметре формующих инструментов 400-460 мм, предпочтительно 450 мм, скорости вращения формующих инструментов от 0,5-10 об/мин, предпочтительно от 2 до 6 об/мин, и диаметре приемно-калибрующего барабана от 1300-1400, предпочтительно 1370 мм. Соотношение диаметра барабана и диаметра формующего инструмента подобрано таким образом, чтобы форма ячеек была близка к квадрату (соотношение диагоналей отличаются не более чем на 1/3), а не к ромбу, как у других производителей, что дает сырьевую экономию при том же размере ячейки.In the example shown, the claimed method was carried out, in particular, with a forming tool diameter of 400-460 mm, preferably 450 mm, a rotation speed of the forming tools from 0.5-10 rpm, preferably from 2 to 6 rpm, and a diameter of the receiving calibrating drum from 1300-1400, preferably 1370 mm. The ratio of the diameter of the drum and the diameter of the forming tool is chosen so that the shape of the cells is close to a square (the ratio of the diagonals differ by no more than 1/3), and not to a rhombus, as in other manufacturers, which gives raw material savings with the same cell size .

Способ осуществлялся предпочтительно при скорости вращения шнека экструдера 10-25 об/мин, диаметр шнека составляет 150 мм, длина около 4200 мм, мощность привода при этом составляет 110 кВт. В предпочтительном варианте осуществления способа скорость вытягивания сетки составляет 0,5-1,95 м/мин.The method was preferably carried out at a rotation speed of the extruder screw of 10-25 rpm, the screw diameter is 150 mm, the length is about 4200 mm, the drive power is 110 kW. In a preferred embodiment of the method, the mesh drawing speed is 0.5-1.95 m/min.

Способ осуществляют при экструзии полимера с нагревом в диапазоне температур 160-265°С, температура расплава на фильере предпочтительно 180-250°С. Выбор конкретной температуры экструзии определяется в зависимости от состава смеси полиэтиленов высокого и низкого давления, которая предпочтительно содержит:The method is carried out during extrusion of the polymer with heating in the temperature range of 160-265°C, the temperature of the melt on the spinneret is preferably 180-250°C. The choice of a specific extrusion temperature is determined depending on the composition of the mixture of high and low pressure polyethylene, which preferably contains:

полиэтилены низкого давления low pressure polyethylene 40-60 мас.%40-60 wt.% технологические добавки (красители и стабилизаторы)technological additives (dyes and stabilizers) 2-5 мас.% 2-5 wt.% полиэтилены высокого давленияhigh pressure polyethylene остальное rest

Экструзию в заявленном способе осуществляют при температуре расплава на выходе из экструзионной головки выше температуры плавления полимерной композиции выбранного состава.Extrusion in the claimed method is carried out at a melt temperature at the outlet of the extrusion head above the melting temperature of the polymer composition of the selected composition.

Охлаждение расплава полимера начинается сразу при выходе потоков полимера из фильер, однако регулирование охлаждения осуществляется путем сформированной сетки на приемно-калибрующий барабан. В качестве охлаждающей среды используют воду с температурой от 18 до 35°С, причем уровень воды в охлаждающей ванне 4 расположена выше приемно-калибрующего барабана (на чертеже не показан). При этом уровнем воды в ванне 4 регулируется угол наклона стренг, который в дальнейшем может быть получен в дренажном геокомпозите относительно поверхности слоя нетканого геотекстильного материала. В частности, при перпендикулярном положении стренг достигается максимальная эффективность - наибольшая толщина дренажного ядра при наименьшем весе материала дренажного геокомпозита.The cooling of the polymer melt begins immediately upon exit of the polymer flows from the spinnerets, however, the cooling is controlled by the formed grid on the receiving and calibrating drum. As a cooling medium, water with a temperature of 18 to 35°C is used, and the water level in the cooling bath 4 is located above the receiving-calibrating drum (not shown in the drawing). At the same time, the water level in the bath 4 regulates the angle of inclination of the strands, which can later be obtained in the drainage geocomposite relative to the surface of the layer of non-woven geotextile material. In particular, with the perpendicular position of the strands, maximum efficiency is achieved - the greatest thickness of the drainage core with the smallest weight of the material of the drainage geocomposite.

Перемещение охлажденной сетки вдоль приемно-калибрующего барабана осуществляется устройством вытяжки, которое может быть выполнено в виде двух пар обрезиненных тянущих валов. Затем осуществляют раскрой ножом 6 полученного рукава сетки между двух пар обрезиненных тянущих валов 5 и его расправление на участке 7 поперечной вытяжки.The movement of the cooled mesh along the receiving and calibrating drum is carried out by an extraction device, which can be made in the form of two pairs of rubber-coated pulling shafts. Then, the resulting mesh sleeve is cut with a knife 6 between two pairs of rubber-coated pulling shafts 5 and its straightening in the section 7 of the transverse drawing.

Неровность боковых поверхности формирующихся ребер сетки, которая показана на фиг.4, является результатом условий формирования потоков расплава полимера, когда два встречающихся потока объединяются в один и образуют узел сетки в точке встречи фильер внешнего и внутреннего формующих инструментов. Благодаря этому на одной из сторон стренги имеется повторяющаяся в каждой ячейке бороздка дугообразной формы от прогиба стренги.The unevenness of the side surfaces of the forming web ribs, which is shown in FIG. 4, is a result of the conditions for the formation of polymer melt streams, when two meeting streams are combined into one and form a grid node at the meeting point of the dies of the outer and inner forming tools. Due to this, on one side of the strand there is an arc-shaped groove repeating in each cell from the deflection of the strand.

Затем осуществляют формирование изделия - дренажного геокомпозита.Then carry out the formation of products - drainage geocomposite.

В представленном примере получен дренажный геокомпозит, образец которого показан на фиг.5. Он содержит дренажное ядро толщиной 6,5 мм в виде двухуровневой полимерной сетки, полученной описанным выше способом, состоящей из двух рядов пересекающихся плоских полимерных стренг, поставленных на ребро, так что плоские стренги соединены (спаяны) между собой со стороны более узкого края с образованием квадратных ячеек, при этом дренажное ядро соединено со слоями нетканого геотекстильного материала, расположенными с двух сторон по отношению к упомянутой сетке.In the presented example, a drainage geocomposite was obtained, a sample of which is shown in Fig.5. It contains a drainage core with a thickness of 6.5 mm in the form of a two-level polymer mesh obtained as described above, consisting of two rows of intersecting flat polymer strands, placed on an edge, so that the flat strands are connected (soldered) to each other from the side of a narrower edge with the formation square cells, while the drainage core is connected to layers of non-woven geotextile material located on both sides with respect to the said grid.

На технологической линии, показанной на фиг.3, для соединения сетки с геотекстильным материалом установлен узел размотки 9 для размотки рулона нижнего слоя геотекстильного материала. Затем установлен узел прикатки 10 для осуществления термоприкатки полимерной сетки и нижнего слоя геотекстильного материала.On the production line shown in figure 3, for connecting the mesh with geotextile material, an unwinding unit 9 is installed for unwinding a roll of the lower layer of geotextile material. Then a rolling unit 10 is installed for thermal rolling of the polymer mesh and the lower layer of geotextile material.

На технологической линии для соединения сетки с верхним слоем геотекстильного материала установлен узел размотки 11 для размотки рулона для формирования верхнего слоя геокомпозита. С узла размотки 11 слой геотекстильного материала в обратном направлении подают на узел 12 для прикатки к поверхности полимерной сетки верхнего слоя геотекстильного материала.On the production line for connecting the mesh with the top layer of geotextile material, an unwinding unit 11 is installed to unwind the roll to form the top layer of the geocomposite. From the unwinding unit 11, a layer of geotextile material is fed in the opposite direction to unit 12 for rolling the upper layer of geotextile material to the surface of the polymer mesh.

Верхний и нижний слои нетканого геотекстильного материала в представленном примере были выполнены с использованием полипропиленового и полиэфирного иглопробивного геотекстиля с поверхностной плотностью 250-500 г/м², которые обладают высокими фильтрационными свойствами.The top and bottom layers of the nonwoven geotextile in the example shown were made using polypropylene and polyester needle-punched geotextiles with a basis weight of 250-500 g/m ² , which have high filtration properties.

На конце технологической линии установлены тянущие валы 13 и намоточное устройство 14 для смотки готового дренажного геокомпозита в рулон. После чего продукт может быть направлен потребителю.At the end of the production line, pulling shafts 13 and a winding device 14 are installed for winding the finished drainage geocomposite into a roll. After that, the product can be sent to the consumer.

Кроме слоев геотекстильного материала дренажный геокомпозит может быть дополнительно снабжен слоем геомембраны, в качестве которой используется полимерный материал, способный надежно выполнять функцию гидроизоляции на ответственных сооружениях при длительных сроках эксплуатации. Слой геомембраны устанавливается на слой геотекстильного материала на клей.In addition to layers of geotextile material, the drainage geocomposite can be additionally equipped with a layer of geomembrane, which is a polymer material that can reliably perform the function of waterproofing on critical structures during long service life. The geomembrane layer is installed on the geotextile layer with adhesive.

В соответствии с примером геомембрана выполнена из листов на основе полиэтилена, толщиной 1-2 мм. Листы геомембраны толщиной более 2 мм в примере не использовались, поскольку они не позволяют скрутить дренажный геокомпозит в рулон, а также придают геокомпозиту очень большой вес.In accordance with the example, the geomembrane is made of sheets based on polyethylene, 1-2 mm thick. Sheets of geomembrane with a thickness of more than 2 mm were not used in the example, since they do not allow the drainage geocomposite to be twisted into a roll, and also give the geocomposite a very large weight.

Эффективность полученного дренажного геокомпозита при его использовании, например, при проведении гидроизоляционных работ разной степени сложности для защиты различных объектов от коррозии, а также для гидроизоляции бетонных сооружений, для создания противофильтрационных экранов оценивается по показателям его химической физической стойкости, по коэффициенту фильтрации, по показателям морозостойкости (до -50°С), светоустойчивости и другим эксплуатационным показателям. Физико-механические показатели дренажного геокомпозита представлены ниже в таблице 1.The effectiveness of the obtained drainage geocomposite when used, for example, when carrying out waterproofing works of varying degrees of complexity to protect various objects from corrosion, as well as for waterproofing concrete structures, to create impervious screens, is evaluated by indicators of its chemical physical resistance, by filtration coefficient, by frost resistance indicators (up to -50°C), light resistance and other performance indicators. The physical and mechanical properties of the drainage geocomposite are presented in Table 1 below.

Изготовленный дренажный геокомпозит способен без последствий переносить статические нагрузки, обладает эластичностью и небольшим весом, что позволяют производить его монтаж за один прием, без применения вспомогательных подложек и покрытий. При работе на труднодоступных участках, например, на склонах, не требуется применения подъемных приспособлений.The manufactured drainage geocomposite is able to endure static loads without consequences, has elasticity and low weight, which allows its installation in one step, without the use of auxiliary substrates and coatings. When working on hard-to-reach areas, for example, on slopes, the use of lifting devices is not required.

Изготовленный дренажный геокомпозит характеризуется технологичностью и практичностью в применении, поскольку одновременно обеспечивает три функции: дренаж, фильтрацию и полноценную защиту гидроизоляции. Строителями полученный дренажный геокомпозит композит может быть высоко оценен за экономичность.The manufactured drainage geocomposite is characterized by manufacturability and practicality in use, since it simultaneously provides three functions: drainage, filtration and full protection of waterproofing. The resulting drainage geocomposite composite can be highly appreciated by builders for its cost-effectiveness.

Таблица 1 - Физико-механические показатели дренажного геокомпозитаTable 1 - Physical and mechanical properties of the drainage geocomposite

Наименование показателяName of indicator Показатели свойств дренажного геокомпозита с геотекстильным материалом поверхностной плотности, г/м² Indicators of properties of drainage geocomposite with geotextile material of surface density, g/m ² 250250 350350 500500 250250 350350 500500 250250 350350 500500 Толщина геомембраны, ммGeomembrane thickness, mm 1,01.0 1,51.5 2,02.0 Толщина, мм±10%, при нагрузке:
2,0 кПа
20,0 кПа
200,0 кПаThickness, mm±10%, under load:
2.0 kPa
20.0 kPa
200.0 kPa 11,0
9,5
7,511.0
9.5
7.5 12,0
10,5
8,512.0
10.5
8.5 13,5
11,0
9,513.5
11.0
9.5 11,5
10,0
8,011.5
10.0
8.0 12,5
11,0
9,012.5
11.0
9.0 14,0
11,5
10,014.0
11.5
10.0 12,0
10,5
8,512.0
10.5
8.5 13,0
11,5
9,513.0
11.5
9.5 14,5
12,0
10,514.5
12.0
10.5 Максимальная нагрузка при растяжении, кН/м, не менее:
- вдоль
- поперекMaximum tensile load, kN/m, not less than:
- along
- across 45
3845
38 49
4049
40 57
4557
45 58
5158
51 62
5362
53 70
5870
58 71
6471
64 75
6675
66 83
7183
71 Относительное удлинение при разрыве, %, не менее:
- вдоль
- поперекRelative elongation at break, %, not less than:
- along
- across 300
300300
300 Коэффициент фильтрации в плоскости геокомпозита при нагрузке, м/сутки, не менее:
2,0 кПа
20,0 кПа
200,0 кПаFiltration coefficient in the plane of the geocomposite under load, m/day, not less than:
2.0 kPa
20.0 kPa
200.0 kPa 550
500
250550
500
250 570
520
270570
520
270 600
550
300600
550
300 550
500
250550
500
250 570
520
270570
520
270 600
550
300600
550
300 550
500
250550
500
250 570
520
270570
520
270 600
550
300600
550
300 Коэффициент фильтрации нормально к плоскости геокомпозита при нагрузке, м/сутки, не менее:
2,0 кПа
20,0 кПа
200,0 кПаFiltration coefficient normal to the plane of the geocomposite under load, m/day, not less than:
2.0 kPa
20.0 kPa
200.0 kPa 0
0
00
0
0 Прочность сцепления дренажного ядра с геотекстильным материалом, Н/м, не менееAdhesion strength of the drainage core with geotextile material, N/m, not less than 500500 Устойчивость к механическим повреждениям при укладке, %, не менееResistance to mechanical damage during laying, %, not less than 8080 8585 9090 8080 8585 9090 8080 8585 9090 Устойчивость к циклическим нагрузкам, %, не менееResistance to cyclic loads, %, not less than 8585 9090 96,596.5 8585 9090 96,596.5 8585 9090 96,596.5 Устойчивость к УФ, %, не менееUV resistance, %, not less 9090 Устойчивость к агрессивным средам, %, не менееResistance to aggressive environments, %, not less than 9090 Устойчивость к воздействию нефтепродуктов, % не менее (72 ч при 30°С)Resistance to oil products, % not less than (72 hours at 30°C) 8585 Устойчивость к микроорганизмам, %, не менееResistance to microorganisms, %, not less 9090 Морозостойкость, %, не менееFrost resistance, %, not less 9090 Гибкость при отрицательных температурахFlexibility at low temperatures Без поврежденийWithout damage

Claims (19)

1. Способ изготовления полимерной сетки для дренажного геокомпозита, включающий экструзию расплава полимера путем выдавливания расплава полимера через фильеры внешнего и внутреннего формующих инструментов, смонтированных на экструзионной головке, с получением параллельно расположенных потоков полимера, формирование сетки путем вращения по меньшей мере одного из инструментов для обеспечения перекрещивания потоков полимера между собой и их соединения в местах пересечения с получением сетки с последующим вытягиванием, охлаждением и раскроем сетки, отличающийся тем, что через фильеры внешнего и внутреннего формующих инструментов выдавливают потоки полимера плоской формы с получением плоских стренг с одним более узким краем, осуществляют соединение стренг, поставленных на ребро, путем обеспечения контакта стренг между собой со стороны узкого края, а охлаждение сетчатого материала осуществляют на приемно-калибрующем барабане, расположенном на расстоянии не менее 140-300 мм от фильеры. 1. A method for manufacturing a polymer mesh for a drainage geocomposite, which includes extruding a polymer melt by extruding the polymer melt through the dies of the outer and inner forming tools mounted on the extrusion head, obtaining parallel polymer flows, forming a mesh by rotating at least one of the tools to ensure crossing the polymer streams with each other and connecting them at the intersections to obtain a grid, followed by drawing, cooling and opening the grid, characterized in that flat-shaped polymer streams are squeezed out through the dies of the external and internal forming tools to obtain flat strands with one narrower edge, is carried out connection of the strands, placed on the edge, by ensuring the contact of the strands with each other from the side of the narrow edge, and the cooling of the mesh material is carried out on the receiving-calibrating drum located at a distance of at least 140-300 mm from the spinneret. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фильеры внешнего и внутреннего формующих инструментов выполнены с выходным отверстием в форме прямоугольника, сопряженного с трапецией по большему ее основанию с возможностью выдавливания через них стренг плоской формы с одним более узким краем.2. The method according to claim 1, characterized in that the dies of the outer and inner forming tools are made with an outlet in the form of a rectangle associated with a trapezoid along its larger base with the possibility of extruding flat-shaped strands through them with one narrower edge. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соединение перекрещивающихся потоков полимера в узлы сетки осуществляют при контакте их между собой непосредственно на выходе из фильеры. 3. The method according to p. 1, characterized in that the connection of crossed polymer flows into grid nodes is carried out when they come into contact with each other directly at the exit from the spinneret. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полимера используют композицию, содержащую смесь, включающую один или несколько видов полиэтиленов с добавками.4. The method according to p. 1, characterized in that the polymer used is a composition containing a mixture comprising one or more types of polyethylene with additives. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диаметр приемно-калибрующего барабана выбирают в диапазоне 1300-1400 мм, предпочтительно 1370 мм. 5. The method according to p. 1, characterized in that the diameter of the receiving and calibrating drum is chosen in the range of 1300-1400 mm, preferably 1370 mm. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что экструзию осуществляют при скорости вращения шнека экструдера 10-25 об/мин при диаметре шнека 150 мм и длине шнека около 4200 мм. 6. The method according to p. 1, characterized in that the extrusion is carried out at a speed of rotation of the extruder screw of 10-25 rpm with a screw diameter of 150 mm and a screw length of about 4200 mm. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диаметр формующих инструментов, на которых расположены отверстия фильеры, составляет от 400 до 460 мм. 7. The method according to claim 1, characterized in that the diameter of the forming tools on which the die holes are located is from 400 to 460 mm. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость вращения формирующих инструментов выбирают в диапазоне от 0,5-10 об/мин, предпочтительно от 2 до 6 об/мин. 8. The method according to claim 1, characterized in that the rotation speed of the forming tools is selected in the range from 0.5-10 rpm, preferably from 2 to 6 rpm. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость вытягивания сетки выбирают в диапазоне 0,5-1,95 м/мин.9. The method according to p. 1, characterized in that the speed of pulling the mesh is chosen in the range of 0.5-1.95 m/min. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что экструзию осуществляют в диапазоне температур 160-265 °С, при этом температура расплава на выходе из фильеры составляет 180-250 °С.10. The method according to p. 1, characterized in that the extrusion is carried out in the temperature range of 160-265 ° C, while the temperature of the melt at the outlet of the die is 180-250 ° C. 11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что приемно-калибрующий барабан в процессе охлаждения располагают ниже уровня охлаждающей воды. 11. The method according to claim 1, characterized in that the receiving and calibrating drum during the cooling process is located below the level of the cooling water. 12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после завершения вытягивания и охлаждения сетки, полученной в виде рукава, осуществляют раскрой рукава и его расправление в полотно сетки с получением двухуровневой сетки с диагональным направлением стренг относительно машинного направления.12. The method according to claim 1, characterized in that after completion of the stretching and cooling of the mesh obtained in the form of a sleeve, the sleeve is cut and straightened into a mesh web to obtain a two-level mesh with a diagonal direction of the strands relative to the machine direction. 13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полимерную сетку для дренажного геокомпозита получают из плоских стренг за счет их контакта между собой по ребру со стороны узкого края, что при формировании узлов сетки позволяет получить на одной из сторон стренги бороздку дугообразной формы, повторяющуюся в каждой ячейке. 13. The method according to claim 1, characterized in that the polymer mesh for the drainage geocomposite is obtained from flat strands due to their contact with each other along the edge from the side of the narrow edge, which, when forming mesh nodes, makes it possible to obtain an arc-shaped groove on one side of the strand, repeated in each cell. 14. Полимерная сетка для дренажного геокомпозита, полученная способом по любому из пп. 1-13, характеризующаяся тем, что она выполнена в виде полотна двухуровневой сетки из двух рядов пересекающихся плоских полимерных стренг, поставленных на ребро, причем плоские стренги соединены между собой со стороны более узкого края с образованием ячеек.14. Polymer mesh for drainage geocomposite, obtained by the method according to any one of paragraphs. 1-13, characterized in that it is made in the form of a web of a two-level grid of two rows of intersecting flat polymer strands placed on the edge, and the flat strands are connected to each other from the narrower edge to form cells. 15. Полимерная сетка по п. 14, отличающаяся тем, что на одной боковой поверхности стренги выполнена повторяющаяся в каждой ячейке бороздка дугообразной формы вблизи места соединения стренг по их узкому ребру. 15. Polymer mesh according to claim 14, characterized in that on one side surface of the strand, an arcuate groove repeating in each cell is made near the junction of the strands along their narrow edge. 16. Дренажный геокомпозит, содержащий дренажное ядро в виде полимерной сетки для дренажного геокомпозита, полученной способом по любому из пп. 1-13, состоящей из двух рядов пересекающихся плоских полимерных стренг, поставленных на ребро, причем плоские стренги соединены между собой со стороны более узкого края с образованием ячеек, при этом дренажное ядро соединено со слоями нетканого геотекстильного материала, расположенными с двух сторон по отношению к упомянутой сетке.16. Drainage geocomposite containing a drainage core in the form of a polymer mesh for drainage geocomposite, obtained by the method according to any one of paragraphs. 1-13, consisting of two rows of intersecting flat polymer strands, placed on the edge, and the flat strands are connected to each other from the side of the narrower edge to form cells, while the drainage core is connected to layers of non-woven geotextile material located on both sides with respect to mentioned network. 17. Дренажный геокомпозит по п. 16, отличающийся тем, что полимерная сетка, образующая его дренажное ядро, содержит плоские полимерные стренги, поставленные на ребро перпендикулярно к слоям нетканого геотекстильного материала, расположенным с двух сторон по отношению к упомянутой сетке.17. Drainage geocomposite according to claim 16, characterized in that the polymer mesh forming its drainage core contains flat polymer strands placed on the edge perpendicular to the layers of non-woven geotextile material located on both sides with respect to the said mesh. 18. Дренажный геокомпозит по п. 16, отличающийся тем, что он дополнительно содержит слой геомембраны, выполненной из листов на основе полиэтилена, толщиной 1-2 мм.18. Drainage geocomposite according to claim 16, characterized in that it additionally contains a layer of a geomembrane made of sheets based on polyethylene, 1-2 mm thick. 19. Дренажный геокомпозит по п. 16, отличающийся тем, что слои нетканого геотекстильного материала выполнены с использованием полипропиленового или полиэфирного иглопробивного геотекстиля с возможностью выполнения ими функции фильтра.19. Drainage geocomposite according to claim 16, characterized in that the layers of non-woven geotextile material are made using polypropylene or polyester needle-punched geotextile with the ability to perform the function of a filter.

Images