本发明属于非织造布生产技术领域，具体涉及一种聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统、生产方法。
背景技术：
非织造土工布因为良好的延伸性、力学性能和水平渗透过滤性能等，具有排水、过滤、隔离、加筋、防渗、防护六大功能，以及加工简单、生产效率较高、成本较低的特点，被广泛应用于水利、电力、公路、铁路、机场、港口、围垦、环保、抗洪以及各种地下、水下等各种土木工程领域。其中，纺粘法针刺非织造土工布质地均匀，强力高，伸长率好，生产率高，成本低，已成为主要的非织造土工布。
目前世界上应用的纺粘针刺土工布主要以聚酯纺粘针刺土工布和聚丙烯纺粘针刺土工布为主。其中由于聚丙烯纺粘针刺土工布优良的耐酸碱性、耐腐蚀性以及良好的芯吸性能，特别适合在垃圾填埋场、粉煤灰堆场、尾矿库堆场以及矿山堆浸场等具有强酸碱性的复杂环境下使用。在欧美、日本等发达国家，目前聚丙烯纺粘针刺土工布的使用量已经占纺粘针刺土工布的50％以上。
但是在我国长丝非织造土工布行业，仍是清一色的聚酯纺粘法土工布。究其原因，是由于聚丙烯的特性，纺粘而成的聚丙烯单纤维强力较低，而进行针刺加固时聚丙烯纤维网与金属刺针摩擦较大，易对纤维网和金属刺针造成损伤，影响聚丙烯纺粘针刺非织造布的物理机械性能。目前为止，国内尚没有高强聚丙烯纺粘针刺非织造布产业化的报道。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统、生产方法，提高了生产得到的聚丙烯纺粘针刺土工布的物理机械性能，尤其是聚丙烯纺粘针刺土工布的强度。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统，包括：
聚丙烯纺粘装置，用于将聚丙烯切片熔融挤压、纺丝铺设成网，得到聚丙烯纤维网；
润滑整理剂施加装置，与所述聚丙烯纺粘装置连接，所述润滑整理剂施加装置用于对所述聚丙烯纤维网施加润滑整理剂进行润滑整理；
针刺加固、卷绕装置，与所述润滑整理剂施加装置连接，所述针刺加固、卷绕装置用于对施加了润滑整理剂的聚丙烯纤维网进行针刺加固、卷绕，得到聚丙烯纺粘针刺土工布。
优选的是，所述聚丙烯纺粘装置包括：
螺杆挤压机，用于将聚丙烯熔融挤压；
熔体过滤器，与所述螺杆挤压机连接，所述熔体过滤器用于过滤；
纺丝箱体，与所述熔体过滤器连接，所述纺丝箱体用于纺丝；
牵伸机，与所述纺丝箱体连接，所述牵伸机用于牵伸；
摆丝机，与所述牵伸机连接，所述摆丝机用于分丝、摆丝；
成网机，与所述摆丝机连接，所述成网机用于织聚丙烯纤维网。
优选的是，所述螺杆挤压机为双螺杆挤压机，所述聚丙烯纺粘装置还包括：熔体增压泵，所述熔体增压泵分别与所述双螺杆挤压机、所述熔体过滤器连接，所述双螺杆挤压机通过所述熔体增压泵与所述熔体过滤器连接，所述熔体增压泵用于对从所述双螺杆挤压机挤压出的熔体进行增压。
优选的是，所述双螺杆挤压机的长径比为(20～32):1。
优选的是，所述聚丙烯纺粘装置还包括：
计量泵，分别与所述熔体过滤器、所述纺丝箱体连接，所述熔体过滤器通过所述计量泵与所述纺丝箱体连接，所述计量泵用于通过计量控制流量来控制所述双螺杆挤压机的挤压速度。
优选的是，所述螺杆挤压机还用于加入抗老化色母粒与所述聚丙烯共同熔融挤压。向螺杆挤压机就挤入原料聚丙烯抗老化色母粒解决了聚丙烯纺粘针刺土工布不耐老化的难题，使最终得到的聚丙烯纺粘针刺土工布具有优异的抗老化性能。
优选的是，所述聚丙烯纺粘装置还包括：
侧吹风机，分别与所述纺丝箱体、所述牵伸机连接，所述纺丝箱体通过所述侧吹风机与所述牵伸机连接，所述侧吹风机用于通过侧吹风冷却。
优选的是，所述聚丙烯纺粘装置还包括：
料仓，与所述螺杆挤压机连接，所述料仓用于储存聚丙烯。
优选的是，所述针刺加固、卷绕装置包括：
针刺机，与所述润滑整理剂施加装置连接，所述针刺机用于对施加了润滑整理剂的聚丙烯纤维网进行针刺加固；
拉幅定型机，与所述针刺机连接，所述拉幅定型机用于拉幅定型；
热轧机，与所述拉幅定型机连接，所述热轧机用于热轧；
储布架，与所述热轧机连接，所述储布架用于储布；
卷绕机，与所述储布架连接，所述卷绕机用于切边成卷。
优选的是，所述针刺机包括：
预针刺机，与所述润滑整理剂施加装置连接，所述预针刺机用于预针刺；
主针刺机，分别与所述预针刺机、所述卷绕机连接，所述预针刺机通过所述主针刺机与所述卷绕机连接，所述主针刺机用于主针刺。
本发明还提供一种使用上述的聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统的生产方法，包括以下步骤：
1)通过所述聚丙烯纺粘装置将聚丙烯熔融挤压、纺丝并铺设成网，得到聚丙烯纤维网；
2)再通过所述润滑整理剂施加装置对所述聚丙烯纤维网施加润滑整理剂进行润滑整理；
3)使用所述针刺加固、卷绕装置对施加了润滑整理剂的聚丙烯纤维网进行针刺加固、卷绕，得到聚丙烯纺粘针刺土工布。
优选的是，使用上述的聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统，所述步骤1)中包括：将原料加入到双螺杆挤压机中熔融挤压，所述原料包括聚丙烯，所述原料还包括聚丙烯抗老化色母粒，所述聚丙烯的熔融指数为15-40；其中，所述双螺杆挤压机在熔融挤压过程中，双螺杆挤压机的一区温度为200-230℃,二区温度为220-250℃，三区温度为230-250℃，四区温度为230-250℃，五区温度为230-250℃。原料中的聚丙烯抗老化色母粒解决了聚丙烯纺粘针刺土工布不耐老化的难题，使最终得到的聚丙烯纺粘针刺土工布具有优异的抗老化性能。
优选的是，所述步骤2)中所述通过所述润滑整理剂施加装置对所述聚丙烯纤维网施加润滑整理剂的方式包括：喷洒、浸渍或者涂覆。
优选的是，所述润滑整理剂包括平滑剂、抗静电剂和乳化剂。更优选的是，所述润滑剂包括聚乙二醇双脂肪酸酯、单烷基磷酸酯钾盐和氢化蓖麻油聚氧乙烯醚。所述平滑剂为聚乙二醇双脂肪酸酯，所述抗静电剂为单烷基磷酸酯钾盐，所述乳化剂为氢化蓖麻油聚氧乙烯醚。
本发明中的聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统、生产方法，通过对针刺加固前的聚丙烯纤维网使用润滑整理剂进行润滑整理，减少了针刺加固时聚丙烯纤维网与金属刺针的摩擦力，从而减少了聚丙烯纤维网和金属刺针的损伤，提高了生产得到的聚丙烯纺粘针刺土工布的物理机械性能，尤其是聚丙烯纺粘针刺土工布的强度，实现了聚丙烯纺粘针刺土工布的产业化生产。
本发明中的聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统、生产方法，生产得到的高强聚丙烯纺粘针刺土工布的克重范围为100-1000g/m2,抗拉强度最高可达50KN/m。
附图说明
图1是本发明实施例2中的聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统的结构示意图。
图中：1-料仓；2-双螺杆挤压机；3-熔体增压泵；4-熔体过滤器；5-计量泵；6-纺丝箱体；7-侧吹风机；8-牵伸机；9-摆丝机；10-成网机；11-润滑整理剂施加装置；12-预针刺机；13-拉幅定型机；14-热轧机；15-储布架；16-卷绕机；17-主针刺机；。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本实施例提供一种聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统，包括：
聚丙烯纺粘装置，用于将聚丙烯熔融挤压、纺丝铺设成网，得到聚丙烯纤维网；
润滑整理剂施加装置，与聚丙烯纺粘装置连接，润滑整理剂施加装置用于对聚丙烯纤维网施加润滑整理剂进行润滑整理；
针刺加固、卷绕装置，与润滑整理剂施加装置连接，针刺加固、卷绕装置用于对施加了润滑整理剂的聚丙烯纤维网进行针刺加固、卷绕，得到聚丙烯纺粘针刺土工布。
本实施例中的聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统、生产方法，通过对针刺加固前的聚丙烯纤维网使用润滑整理剂进行润滑整理，减少了针刺加固时聚丙烯纤维网与金属刺针的摩擦力，从而减少了聚丙烯纤维网和金属刺针的损伤，提高了生产得到的聚丙烯纺粘针刺土工布的物理机械性能，尤其是聚丙烯纺粘针刺土工布的强度，实现了聚丙烯纺粘针刺土工布的产业化生产。
实施例2
如图1所示，本实施例提供一种聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统，包括：
聚丙烯纺粘装置，用于将聚丙烯切片熔融挤压纺丝成网聚丙烯纺粘装置，用于将聚丙烯切片熔融挤压、纺丝铺设成网，得到聚丙烯纤维网；
润滑整理剂施加装置11，与聚丙烯纺粘装置连接，润滑整理剂施加装置11用于对聚丙烯纤维网施加润滑整理剂进行润滑整理；
针刺加固、卷绕装置，与润滑整理剂施加装置11连接，针刺加固、卷绕装置用于对施加了润滑整理剂的聚丙烯纤维网进行针刺加固、卷绕，得到聚丙烯纺粘针刺土工布。
需要说明的是，本实施例中的聚丙烯纺粘装置包括：
料仓1，料仓1用于储存聚丙烯，本实施例中的原料不仅包括聚丙烯，还包括抗老化色母粒，料仓1还用于储存抗老化色母粒。
螺杆挤压机，与料仓1连接，螺杆挤压机用于将聚丙烯熔融挤压；需要说明的是，本实施例中的螺杆挤压机为双螺杆挤压机2。优选的是，双螺杆挤压机2的长径比为(20～32):1。需要说明的是，本实施例中的双螺杆挤压机2的长径比为28:1。本实施例中的双螺杆挤压机2还用于加入抗老化色母粒与聚丙烯共同熔融挤压。
熔体增压泵3，熔体增压泵3与双螺杆挤压机2连接，熔体增压泵3用于对从双螺杆挤压机2挤压出的熔体进行增压。
熔体过滤器4，与熔体增压泵3连接，熔体过滤器4用于过滤；双螺杆挤压机2通过熔体增压泵3与熔体过滤器4连接。
计量泵5，与熔体过滤器4连接，计量泵5用于通过计量控制流量来控制双螺杆挤压机2的挤压速度。
纺丝箱体6，与计量泵5连接，纺丝箱体6用于纺丝，熔体过滤器4通过计量泵5与纺丝箱体6连接。
侧吹风机7，与纺丝箱体6连接，侧吹风机7用于通过侧吹风冷却。
牵伸机8，与侧吹风机7连接，牵伸机8用于牵伸，纺丝箱体6通过侧吹风机7与牵伸机8连接。通过采用双螺杆挤压机2和牵伸机8的高效牵伸技术，使得熔体在双螺杆挤压机2中的压力相对于现有技术中的单螺杆挤压机的100-120bar降至了40-60bar，有效降低了双螺杆挤压机2加热熔融过程中对聚丙烯分子链的破坏，提高了纺丝箱体6中牵伸而出的聚丙烯单纤的强度。
摆丝机9，与牵伸机8连接，摆丝机9用于分丝、摆丝。
成网机10，与摆丝机9连接，成网机10用于织聚丙烯纤维网。
需要说明的是，本实施例中的针刺加固、卷绕装置包括：
针刺机，与润滑整理剂施加装置11连接，针刺机用于对施加了润滑整理剂的聚丙烯纤维网进行针刺加固。
需要说明的是，本实施例中的针刺机包括：
预针刺机12，与润滑整理剂施加装置11连接，预针刺机12用于预针刺。
主针刺机17，与预针刺机12连接，主针刺机17用于主针刺。需要说明的是，本实施例中的主针刺机17为两台，两台主针刺机17连接。
拉幅定型机13，与主针刺机17连接，拉幅定型机13用于拉幅定型。
热轧机14，与拉幅定型机13连接，热轧机14用于热轧。
储布架15，与热轧机14连接，储布架15用于储布。
卷绕机16，与主针刺机17连接，卷绕机16用于切边成卷，热轧机14通过储布架15与卷绕机16连接。
本实施例还提供一种使用上述的聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统的生产方法，包括以下步骤：
(1)将熔融指数为15-40的原料聚丙烯切片和原料抗老化色母粒投放到料仓1中，并充分混合，其中抗老化色母粒占原料总质量的4％；
(2)混合好的原料进入双螺杆挤压机2，双螺杆挤压机2对原料进行加热熔融，使之变成熔体，其中，双螺杆挤出机的一区温度为200℃,二区温度为215℃，三区温度为245℃，四区温度为240℃，五区温度为240℃；
(3)双螺杆挤压机2挤出的熔体经过熔体增压泵3增压后进入熔体过滤器4进行过滤，通过计量泵5计量后，进入纺丝箱体6纺丝，再经侧吹风机7的侧吹风冷却后，由牵伸机8的牵伸管输送至摆丝机9的分丝摆片上，在分丝摆片上进行分丝、摆丝后均匀铺至成网机10的成网帘上，通过控制成网机10的成网帘的速度，控制聚丙烯纤维网的克重在400g/m2；
(4)聚丙烯纤维网由成网帘输送至润滑整理剂施加装置11进行润滑剂整理，其中，润滑整理剂的主要成分为聚乙二醇双脂肪酸酯、单烷基磷酸酯钾盐和氢化蓖麻油聚氧乙烯醚，润滑整理剂通过喷洒的方式施加在聚丙烯纤维网上；
(5)聚丙烯纤维网经润滑整理剂整理后经过预针刺机12的预针刺、主针刺机17的主针刺进行针刺加固；
(6)针刺加固后成布，进入拉幅定型机13进行横向拉幅和高温烘干定型；
(7)拉幅定型后，经冷却后进入到热轧机14进行热轧处理，主要作用是控制布的厚度；
(8)经热轧机14的冷却热轧处理后，再经过热轧机14自带的冷却辊冷却，进入储布架15储布，再进入卷绕机16，切去毛边、卷绕后，得到聚丙烯纺粘针刺土工布，进行包装入库。
对本实施例中的聚丙烯纺粘针刺土工布进行宽条拉伸和抗老化测试，其抗拉强度为22KN/m，经氙灯照射500h后断裂强度保持率为97.3％。
本实施例中的聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统、生产方法，通过对针刺加固前的聚丙烯纤维网使用润滑整理剂进行润滑整理，减少了针刺加固时聚丙烯纤维网与金属刺针的摩擦力，从而减少了聚丙烯纤维网和金属刺针的损伤，提高了生产得到的聚丙烯纺粘针刺土工布的物理机械性能，尤其是聚丙烯纺粘针刺土工布的强度，实现了聚丙烯纺粘针刺土工布的产业化生产。
实施例3
本实施例还提供一种使用实施例2中的的聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统的生产方法，包括以下步骤：
(1)将熔融指数为15-40的原料聚丙烯切片和原料抗老化色母粒投放到料仓中，并充分混合，其中抗老化色母粒占原料总质量的4％；
(2)混合好的原料进入双螺杆挤压机，双螺杆挤压机对原料进行加热熔融，使之变成熔体，其中，双螺杆挤出机的一区温度为200℃,二区温度为220℃，三区温度为245℃，四区温度为240℃，五区温度为240℃；
(3)双螺杆挤压机挤出的熔体经过熔体增压泵增压后进入熔体过滤器进行过滤，通过计量泵计量后，进入纺丝箱体纺丝，再经侧吹风机的侧吹风冷却后，由牵伸机的牵伸管输送至摆丝机的分丝摆片上，在分丝摆片上进行分丝、摆丝后均匀铺至成网机的成网帘上，通过控制成网机的成网帘的速度，控制聚丙烯纤维网的克重在600g/m2；
(4)聚丙烯纤维网由成网帘输送至润滑整理剂施加装置进行润滑剂整理，其中，润滑整理剂的主要成分为聚乙二醇双脂肪酸酯、单烷基磷酸酯钾盐和氢化蓖麻油聚氧乙烯醚，润滑整理剂通过浸渍的方式施加在聚丙烯纤维网上；
(5)聚丙烯纤维网经润滑整理剂整理后经过预针刺、主针刺进行针刺加固；
(6)针刺加固后成布，进入拉幅定型机进行横向拉幅和高温烘干定型；
(7)拉幅定型后，经冷却后进入到热轧机进行热轧处理，主要作用是控制布的厚度；
(8)经热轧机热轧处理后，进入储布架储布，再进入卷绕机，切去毛边、卷绕后，得到聚丙烯纺粘针刺土工布，进行包装入库。
对本实施例中的聚丙烯纺粘针刺土工布进行宽条拉伸和抗老化测试，其抗拉强度为32.3KN/m，经氙灯照射500h后断裂强度保持率为97.1％。
本实施例中的聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统、生产方法生产得到的聚丙烯纺粘针刺土工布的抗拉强度最高可达50KN/m。
实施例4
本实施例还提供一种使用实施例2中的聚丙烯纺粘针刺土工布的生产系统的生产方法，包括以下步骤：
(1)将熔融指数为15-40的原料聚丙烯切片和原料抗老化色母粒投放到料仓中，并充分混合，其中抗老化色母粒占原料总质量的4％；
(2)混合好的原料进入双螺杆挤压机，双螺杆挤压机对原料进行加热熔融，使之变成熔体，其中，双螺杆挤出机的一区温度为200℃,二区温度为230℃，三区温度为235℃，四区温度为240℃，五区温度为240℃；
(3)双螺杆挤压机挤出的熔体经过熔体增压泵增压后进入熔体过滤器进行过滤，通过计量泵计量后，进入纺丝箱体纺丝，再经侧吹风机的侧吹风冷却后，由牵伸机的牵伸管输送至摆丝机的分丝摆片上，在分丝摆片上进行分丝、摆丝后均匀铺至成网机的成网帘上，通过控制成网机的成网帘的速度，控制聚丙烯纤维网的克重在800g/m2；
(4)聚丙烯纤维网由成网帘输送至润滑整理剂施加装置进行润滑剂整理，其中，润滑整理剂的主要成分为聚乙二醇双脂肪酸酯、单烷基磷酸酯钾盐和氢化蓖麻油聚氧乙烯醚，润滑整理剂通过涂覆的方式施加在聚丙烯纤维网上；
(5)聚丙烯纤维网经润滑整理剂整理后经过预针刺、主针刺进行针刺加固；
(6)针刺加固后成布，进入拉幅定型机进行横向拉幅和高温烘干定型；
(7)拉幅定型后，经冷却后进入到热轧机进行热轧处理，主要作用是控制布的厚度；
(8)经热轧机热轧处理后，进入储布架储布，再进入卷绕机，切去毛边、卷绕后，得到聚丙烯纺粘针刺土工布，进行包装入库。
对本实施例中的聚丙烯纺粘针刺土工布进行宽条拉伸和抗老化测试，其抗拉强度为42.5KN/m，经氙灯照射500h后断裂强度保持率为99.2％。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。