专利名称：高强经编土工格栅的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高强经编土工格栅。
背景技术：
土工格栅主要用于路基、提坝等工程建设中承载土体的沉降载荷，加强地基的承 载能力目前，用于编织土工格栅的纤维材料主要是涤纶、聚丙烯纤维等单丝强度不到10 克旦的纤维，而由这些纤维材料编织成的土工格栅的抗拉强度通常不超过150kN/m，这样大 大限制了土工格栅的应用范围。纺织行业中所说的克旦是指单纱能承受的重量。抗拉强度 是指单位宽度土工格栅在外力作用下拉伸极限强度。中国专利文献CN101255686A公开了一种高强度土工格栅网，它是采用高强高模 聚乙烯纤维编制而成的，其抗拉强度可达200kN/m以上，这主要是由于这种纤维材料的单 丝强度超过30克旦。而这种纤维材料是一种特殊的纤维材料，目前世界总产量只有1万吨 左右，而我国也就1千吨左右，并且这种纤维材料价格昂贵，通常每吨价格是涤纶、聚丙烯 纤维价格的20倍左右，因此其制造成本相当大，应用受到极大限制。
发明内容
本发明的目的是克服上述问题，提供一种既具有非常高的抗拉强度又具有较低成 本并且适合大规模应用的高强经编土工格栅。实现本发明目的的其中一个技术方案是一种高强经编土工格栅，包括经带和纬 带，所述经带和纬带在结点处交叉，并由编链线在结点处缠绕捆绑而固定连接在一起；相邻 的经带和纬带之间形成大小为alXbl的网孔，以及形成大小为a2 It 2的网格，其中al的 范围为25 35毫米，bl的范围为25 35毫米，a2的范围为45 50毫米，b2的范围为 45 50毫米；所述各条经带包括2股 4股经向束丝，经带的宽度为15 25毫米，各条 纬带包括2股 4股纬向束丝，纬带的宽度为15 25毫米；每股经向束丝的线密度为1. 6 万D 10万D，截面积为5 25平方毫米；每股纬向束丝的线密度为1.6万D 10万D， 截面积为5 25平方毫米；每股经向束丝的主体材料为单纱强度在9 9. 5克旦的涤纶； 每股纬向束丝的主体材料为单丝强度在9 9. 5克旦的涤纶；本土工格栅在经向延伸率 为8% 12. 5%的情况下，经向抗拉强度为160kN/m 1000kN/m，在纬向延伸率为8 % 12. 5%的情况下，纬向抗拉强度为160kN/m 1000kN/m。所述土工格栅的幅宽为lm 5. 3m。所述土工格栅的各股经向束丝和各股纬向束 丝的外层为浸渍后固化的化学胶层、改性浙青层或者PVC材料层。所述编链线在结点处对 经带和纬带的缠绕捆绑是正面为交叉捆绑，反面为垂直捆绑，土工格栅的结点处的厚度为 5mm 6mm,单层厚度为3mm 4mm。所述各条经带包括3股 4股经向束丝，各条纬带包括3股 4股纬向束丝；本土 工格栅在经向延伸率为8% 12. 5%的情况下，经向抗拉强度为220kN/m 1000kN/m，在纬向延伸率为8% 12. 5%的情况下，纬向抗拉强度为220kN/m 1000kN/m。实现本发明目的的另一个技术方案是一种高强经编土工格栅，包括经带和纬带， 所述经带和纬带在结点处交叉，并由编链线在结点处缠绕捆绑而固定连接在一起；相邻的 经带和纬带之间形成大小为alXbl的网孔，以及形成大小为a2諺2的网格，其中al的范围 为25 35毫米，bl的范围为25 35毫米，a2的范围为45 50毫米，b2的范围为45 50毫米；所述各条经带包括2股 4股经向束丝，经带的宽度为15 25毫米，各条纬带包 括2股 4股纬向束丝，纬带的宽度为15 25毫米；每股经向束丝的线密度为1. 6万D万 D 10万D，截面积为6 25平方毫米；每股纬向束丝的线密度为1.6万0 10万0，截 面积为6 25平方毫米；每股经向束丝的主体材料为单丝强度在7. 5 8克旦的聚丙烯纤 维丝；每股纬向束丝的主体材料为单丝强度在7. 5 8克旦的聚丙烯纤维丝；本土工格栅 在经向延伸率为8% 12. 5%的情况下，经向抗拉强度为160kN/m 850kN/m，在纬向延伸 率为8% 12. 5%的情况下，纬向抗拉强度为160kN/m 850kN/m。所述土工格栅的幅宽为lm 5. 3m。所述土工格栅的各股经向束丝和各股纬向束 丝的外层为浸渍后固化的化学胶层、改性浙青层或者PVC材料层。所述编链线在结点处对 经带和纬带的缠绕捆绑是正面为交叉捆绑，反面为垂直捆绑，土工格栅的结点处的厚度为 5mm 6mm,单层厚度为3mm 4mm。 所述各条经带包括3股 4股经向束丝，各条纬带包括3股 4股纬向束丝；本土 工格栅在经向延伸率为8% 12. 5%的情况下，经向抗拉强度为200kN/m 850kN/m，在纬 向延伸率为8% 12. 5%的情况下，纬向抗拉强度为200kN/m 850kN/m。本发明具有积极的效果(1)本发明的土工格栅的经向束丝和纬向束丝均采用单 丝强度较高的涤纶工业长丝或聚丙烯纤维丝，在将纤维单丝进行合股时，所用的纤维单丝 的数量较多，每股束丝的截面积较大，使得单股的束丝的强度也较大，从而所编织的土工格 栅也具有较大的抗拉强度。(2)结点采用正面交叉捆绑以及反面垂直捆绑的方式，有利于 在受到外力时可减少结点的位移，从而增强了结点强度。(3)本发明采用高强高模涤纶工 业长丝和聚丙烯纤维材料编织成双向抗拉强度在160kN/m以上的土工格栅，既能保证其使 用效果，又大大降低了制造成本，适合大规模的发展应用。在各条经带包括3 4股经向束 丝，而各条纬带包括3 4股纬向束丝的情况下，土工格栅的双向抗拉强度可以为200kN/ m 850kN/m(聚丙烯纤维)或者为220kN/m 1000kN/m(高强涤纶工业长丝)；而在在各 条经带包括4股经向束丝，而各条纬带包括4股纬向束丝的情况下，土工格栅的双向抗拉强 度可以为520kN/m 850kN/m(聚丙烯纤维)或者为660kN/m 1000kN/m(高强涤纶工业 长丝)。
图1为本发明的一种高强经编土工格栅的示意图；图2为图1中A部放大图，显示结点正面捆绑方式；图3为图1中A部的结点反面捆绑方式；图4为本发明的另一种高强经编土工格栅的示意图；图5为图4中B部放大图，显示结点正面捆绑方式；图6为图4中B部的结点反面捆绑方式。
具体实施例方式(实施例1)见图1，本实施例的高强经编土工格栅包括经带1和纬带2，各条经带1纵向平行 设置，各条纬带2横向平行设置，且各条经带1和各条纬带2在结点处相互交叉。每条经带 1的主体包括4股经向束丝11，每条纬带2的主体包括4股纬向束丝21。由编链线3 (也 有称捆绑线的)在交叉处将各股经向束丝11与各股纬向束丝21缠绕捆扎在一起，从而构 成各个结点，以及形成幅宽为5. 3米高强经编土工格栅。每股经向束丝11和每股纬向束丝 21均由单丝强度在9 9. 5克旦的高强高模涤纶工业长丝合股构成，其线密度可达10万 D(denier)。相邻的经带1和纬带2之间形成的大小为25mm ？ 5mm的网孔(al諺1)，以及形 成大小为50mm ？ 0mm的网格(a2諺2)。经带1的宽度为25mm，经带截面积为25mm2，纬带 2的宽度为25mm，纬带截面积为25mm2。见图2和图3，编链线3在结点处进行各股经向束丝11与各股纬向束丝21之间 的捆扎时，在土工格栅的正面为交叉捆绑，反面为垂直捆绑，交结点厚度为6mm，单层厚度为 4mm。各股经向束丝11和各股纬向束丝21的外层为浸渍后固化的化学胶层、改性浙青层或 者PVC材料层。化学胶层、改性浙青层或者PVC材料层所用的材料是经编土工格栅常规的 应用涂敷外层材料。本实施例的高强经编土工格栅在进行拉伸性质试验时，在经向延伸率为8% 12. 5%的情况下，其经向抗拉强度为660kN/m 1000kN/m ；在纬向延伸率为8% 12. 5% 的情况下，其纬向抗拉强度为660kN/m 1000kN/m。本发明的高强经编土工格栅的生产流程如下首先，在普通经编机的基础上，增大动程，以便编织更粗的经纱和纬纱。将高强高 模涤纶工业长丝穿过经纱架，再通过分纱板将其分开。在送经机构中，增加一组牵拉罗拉， 即使用两组牵拉罗拉，这样增加牵拉能力，保证在经向使用强力大的纤维的情况下可平稳 编织。使经纱由4个罗拉牵拉，采取双速送经。然后再通过分纱板将其分开，再进行一次牵 拉。纬纱传送机构中增加纱钩子的强力和握纱能力，铺纬机构中的头纹为16头。将经纱和 纬纱由编链线进行成圈捆绑，在结点处的捆绑方式是正面为交叉捆绑，反面为垂直捆绑， 捆绑结点处的最粗经向束丝11或纬向束丝21的编链线线密度可达llOOdtex。这种捆绑方 式增加了捆绑牢度，在使用中能够可靠地克服结点位移。然后经超声波振荡浸胶后烘干定 型，最后成卷。(实施例2)其余与实施例1相同，不同之处在于相邻的经带1和纬带2之间形成大小为 28mm ？ 8mm的网孔，高强经编土工格栅的网格大小为48mm ？ 8mm ；各条经带1包括3股经 向束丝11，经带1的宽度为20mm，经带截面积为15mm2，各条纬带2包括3股纬向束丝21， 纬带2宽度为20mm，纬带截面积为15mm2 ；高强经编土工格栅的幅宽为5. 3m。交结点处的厚 度为5. 5mm,单层厚度为3. 5mm。本实施例的高强经编土工格栅在进行拉伸性质试验时，在经向延伸率为8% 12. 5%的情况下，经向抗拉强度为220kN/m 660kN/m ；在纬向延伸率为8% 12. 5%的情况下，纬向抗拉强度为220kN/m 660kN/m。(实施例3)其余与实施例1相同，不同之处在于相邻的经带1和纬带2之间形成大小为 30mm ？ 0mm的网孔，高强经编土工格栅的网格为45mm ？ 5mm ；各条经带1包括2股经向束 丝11，经带1的宽度为15mm，经带截面积为5mm2，各条纬带2包括2股纬向束丝，纬带2的宽 度为15mm，纬带截面积为5mm2 ；高强经编土工格栅的幅宽为5. 3m。交结点处的厚度为5mm， 单层厚度为3mm。本实施例的高强经编土工格栅在进行拉伸性质试验时，在经向延伸率为8% 12. 5%的情况下，经向抗拉强度为160kN/m 220kN/m ；在纬向延伸率为8% 12. 5%的情 况下，纬向抗拉强度为160kN/m 220kN/m。(实施例4)见图4至图6，本实施例的其余部分与实施例1相同，不同之处在于本实施例的 高强经编土工格栅的每股经向束丝11和每股纬向束丝21均由单丝强度在7. 5 8克旦的 聚丙烯纤维丝合股成线密度可达6万D而构成。幅宽为5. 3m,各交结点处的厚度为5. 5mm, 单层厚度为3. 5mm。相邻的经带1和纬带2之间形成大小为28mm ？ 8mm的网孔，以及形成 大小为48mm ？ 8mm的网格；各条经带1包括3股经向束丝11，经带宽度为20mm，经带截面 积为15mm2，各条纬带2包括3股纬向束丝21，纬带宽度为20mm，纬带截面积为15mm2。本实施例的高强经编土工格栅在进行拉伸性质试验时，在经向延伸率为8% 12. 5%的情况下，经向抗拉强度为200kN/m 520kN/m ；在纬向延伸率为8% 12. 5%的情 况下，纬向抗拉强度为200kN/m 520kN/m。其制备方法同实施例1。(实施例5)其余与实施例4相同，不同之处在于本实施例的高强经编土工格栅的幅宽为 5. 3m，交结点厚度为6mm，单层厚度为4mm，相邻的经带1和纬带2之间形成大小为25mm ？ 5mm的网孔，以及形成大小为50mm ？ 0mm的网格；各条经带1包括4股经向束丝11，经带宽 度为25mm，经带截面积为25mm2，各条纬带2包括4股纬向束丝，纬带宽度为25mm，纬带截面 积为25mm2。本实施例的高强经编土工格栅在进行拉伸性质试验时，在经向延伸率为8% 12. 5%的情况下，经向抗拉强度520kN/m 850kN/m ；在纬向延伸率为8% 12. 5%的情况 下，纬向抗拉强度为520kN/m 850kN/m。(实施例6)其余与实施例4相同，不同之处在于本实施例的高强经编土工格栅的幅宽为 5. 3m，交结点处的厚度为5mm，单层厚度为3mm，相邻的经带1和纬带2之间形成大小为 30mm 0mm的网孔，以及形成大小为45mm 5mm的网格；各条经带1包括2股经向束丝11， 经带宽度为15mm，经带截面积为6mm2，各条纬带2包括2股纬向束丝21，纬带宽度为15mm， 纬带截面积为6mm2。本实施例的高强经编土工格栅在进行拉伸性质试验时，在经向延伸率为8% 12. 5%的情况下，经向抗拉强度为160kN/m 200kN/m ；在纬向延伸率为8% 12. 5%的情 况下，纬向抗拉强度为160kN/m 200kN/m。
权利要求
一种高强经编土工格栅，包括经带(1)和纬带(2)，所述经带(1)和纬带(2)在结点处交叉，并由编链线(3)在结点处缠绕捆绑而固定连接在一起；其特征在于相邻的经带(1)和纬带(2)之间形成大小为a1×b1的网孔，以及形成大小为a2譩2的网格，其中a1的范围为25～35毫米，b1的范围为25～35毫米，a2的范围为45～50毫米，b2的范围为45～50毫米；所述各条经带(1)包括2股～4股经向束丝(11)，经带(1)的宽度为15～25毫米，各条纬带(2)包括2股～4股纬向束丝(21)，纬带(2)的宽度为15～25毫米；每股经向束丝(11)的线密度为1.6万D～10万D，截面积为5～25平方毫米；每股纬向束丝(21)的线密度为1.6万D～10万D，截面积为5～25平方毫米；每股经向束丝(11)的主体材料为单纱强度在9～9.5克旦的涤纶；每股纬向束丝(21)的主体材料为单丝强度在9～9.5克旦的涤纶；本土工格栅在经向延伸率为8％～12.5％的情况下，经向抗拉强度为160kN/m～1000kN/m，在纬向延伸率为8％～12.5％的情况下，纬向抗拉强度为160kN/m～1000kN/m。
2.根据权利要求1所述的高强经编土工格栅，其特征在于土工格栅的幅宽为lm 5. 3m0
3.根据权利要求1所述的高强经编土工格栅，其特征在于土工格栅的各股经向束丝(II)和各股纬向束丝(21)的外层为浸渍后固化的化学胶层、改性浙青层或者PVC材料层。
4.根据权利要求1所述的高强经编土工格栅，其特征在于编链线(3)在结点处对经 带(1)和纬带(2)的缠绕捆绑是正面为交叉捆绑，反面为垂直捆绑，土工格栅的结点处的 厚度为5mm 6mm,单层厚度为3mm 4mm。
5.根据权利要求1至4之一所述的高强经编土工格栅，其特征在于各条经带(1)包 括3股 4股经向束丝(11)，各条纬带(2)包括3股 4股纬向束丝(21)；本土工格栅在 经向延伸率为8% 12. 5%的情况下，经向抗拉强度为220kN/m 1000kN/m，在纬向延伸率 为8% 12. 5%的情况下，纬向抗拉强度为220kN/m 1000kN/m。
6.一种高强经编土工格栅，包括经带(1)和纬带(2)，所述经带(1)和纬带(2)在结 点处交叉，并由编链线(3)在结点处缠绕捆绑而固定连接在一起；其特征在于相邻的经带(I)和纬带⑵之间形成大小为alXbl的网孔，以及形成大小为a2It 2的网格，其中al的 范围为25 35毫米，bl的范围为25 35毫米，a2的范围为45 50毫米，b2的范围为 45 50毫米；所述各条经带(1)包括2股 4股经向束丝(11)，经带(1)的宽度为15 25毫米，各条纬带(2)包括2股 4股纬向束丝(21)，纬带(2)的宽度为15 25毫米；每 股经向束丝(11)的线密度为1. 6万D万D 10万D，截面积为6 25平方毫米；每股纬向 束丝(21)的线密度为1.6万D 10万D，截面积为6 25平方毫米；每股经向束丝(11) 的主体材料为单丝强度在7. 5 8克旦的聚丙烯纤维丝；每股纬向束丝(21)的主体材料为 单丝强度在7. 5 8克旦的聚丙烯纤维丝；本土工格栅在经向延伸率为8% 12. 5%的情 况下，经向抗拉强度为160kN/m 850kN/m，在纬向延伸率为8 % 12. 5 %的情况下，纬向抗 拉强度为160kN/m 850kN/m。
7.根据权利要求6所述的高强经编土工格栅，其特征在于土工格栅的幅宽为lm 5. 3m0
8.根据权利要求6所述的高强经编土工格栅，其特征在于土工格栅的各股经向束丝(II)和各股纬向束丝(21)的外层为浸渍后固化的化学胶层、改性浙青层或者PVC材料层
9.根据权利要求6所述的高强经编土工格栅，其特征在于编链线(3)在结点处对经 带(1)和纬带(2)的缠绕捆绑是正面为交叉捆绑，反面为垂直捆绑，土工格栅的结点处的 厚度为5mm 6mm,单层厚度为3mm 4mm。
10.根据权利要求6至9之一所述的高强经编土工格栅，其特征在于各条经带(1)包 括3股 4股经向束丝(11)，各条纬带⑵包括3股 4股纬向束丝(21)；本土工格栅在 经向延伸率为8% 12. 5%的情况下，经向抗拉强度为200kN/m 850kN/m，在纬向延伸率 为8% 12. 5%的情况下，纬向抗拉强度为200kN/m 850kN/m。
全文摘要
本发明公开了一种高强经编土工格栅，包括经带和纬带，所述经带和纬带在结点处交叉，并由编链线在结点处缠绕捆绑而固定连接在一起。所述各条经带包括2股～4股经向束丝，经带的宽度为15～25毫米，各条纬带包括2股～4股纬向束丝，纬带的宽度为15～25毫米。每股经向束丝的线密度为1.6万D～10万D，截面积为5～25平方毫米，每股纬向束丝的线密度为1.6万D～10万D，截面积为5～25平方毫米。本发明的土工格栅采用高强高模涤纶工业长丝和聚丙烯纤维材料编织成双向抗拉强度在160kN/m以上的土工格栅，既能保证其使用效果，又大大降低了制造成本，适合大规模的发展应用。
文档编号E02D17/20GK101858076SQ200910301379
公开日2010年10月13日 申请日期2009年4月7日 优先权日2009年4月7日
发明者张华新 申请人:常州市永新华立纺织复合材料有限公司