用于土工包的碎片防护物及包含该碎片防护物的土工包的制作方法

专利名称：用于土工包的碎片防护物及包含该碎片防护物的土工包的制作方法
技术领域：
本发明一般性涉及用于减轻土壤侵蚀的土工包(geocontainer)。更具体地,本发明涉及吸收移动物体的冲击力的织造土工布(geotextile)织物和采用该织物的土工包。
背景技术：
土工布容器(geotextile container),也称为土工包，例如 TenCateGeosynthetics North America’ s GeoUlhe",被用于保护海岸线、重建海滩、从水体开垦土地。通常情况下，土工包装填有沙子或其它土壤并放置在被保护土地的土壤之上或之内。然而，这样的容器会受到这些水体所携带的碎片(debris)的损害。·对于土工包的损害经常是由于恶劣的天气条件所导致，如产生大风和/或海浪的风暴。损害也会由于破坏行为、船的螺旋桨和其他一些情况导致。当土工包的完整性受损或被破坏时，土工包就失去了对侵蚀和其他财产损失提供防护的能力。一旦安装的土工布容器被刺破，则用以增强的沙子流失，由此损害其性能。此外，随着波浪冲击土工布容器，越来越多的沙子逸失，导致土工布容器的高度下降。结果，海岸线的潜在土壤侵蚀增加。因此，有必要保护土工包免受碎片、破坏行为、螺旋桨或其中土工包的完整性会受损的任何情况的损害。这正是本发明所涉及的目的。

发明内容
根据本发明，本文描述了一种碎片防护物，其用于保护土工布容器免受由于大风、高速水流、抛射物、破坏行为等而经常遭受的损害。碎片防护物具有至少两层。一层是耐磨织造织物，另一层是具有在至少20磅/平方英寸的负荷下不大于约10%的压缩的单织的(single-weave)三维织物。在另一个方面中，该三维结构具有在32磅/平方英寸的负荷下不大于约10 %的压缩和至少700立方英尺/分钟的空气流量。在又一个方面中，该三维织物具有具有在32磅/平方英寸的负荷下不大于约10 %的压缩、约20加仑每分钟/平方英尺 约350加仑每分钟/平方英尺的水流量、以及至少750立方英尺/分钟的空气流量。在再一个方面中，所述碎片防护物具有至少两层。一层是耐磨织造织物，另一层是具有至少750立方英尺/分钟的空气流量的三维平纹4层管状织造物。碎片防护物具有按照ASTM标准E1886和E1996测量为至少105英尺/秒的耐冲击性。此外，本文描述了一种受保护的土工包。所述受保护的土工包具有用于容纳和保持土壤和/或水的土工布容器以及本文公开的设置在土工布容器的至少一部分上的碎片防护物。受保护的容器通过将本文公开的碎片防护物设置在土工布容器的至少一部分上并锚定碎片防护物以使其被固定在土工布容器上来制造。在另一个方面中，受保护的容器通过将碎片防护物利用粘合纱线附着至土工布容器来制造。


以下公开参考附图，其中图I是根据本发明的土工包和设置在其上的碎片防护物的透视图。图2是根据本发明的碎片防护物的透视图，其示出碎片防护物的层及附件选项。图3是根据本发明的土工包和碎片防护物的立视图。
图4是用于将碎片防护物和土工包固定在所需位置的任选锚定装置的视图。图5是安装在土工包上的碎片防护物的局部视图。
具体实施例方式参照图1，示出根据本发明的受保护容器10。受保护容器10具有土工布容器12 (也称为土工包)以及与之连接的耗能碎片防护物14。土工布容器12可为本领域已知的任何这种容器。此外，土工布容器12通常包括形成为通常圆柱形的密闭容器的织造织物。所述织造织物包括土工布容器12，其可包括本文所述及的任何纱线。碎片防护物14通过提供对物体或个体的攻击屏障来保护土工布容器12的完整性。因此，碎片防护物14防止土工布容器12被撕裂、剪切、划破等，由此保持容器的完整性，并延长土工布容器12的使用寿命。碎片防护物14可附着至已经现场安装的土工布容器12或在土工布容器12充填之前或之后附着。此外，碎片防护物14提供对空气、水和土壤如沙的渗透性，以及耗散冲击能量的能力，以防止对土工布容器12的破坏。碎片防护物14是包含两个独立的织造层的复合织物。一层是包括形成耐磨织物的纱线的保护层18。例如，保护层18可包括聚丙烯纱线。此外，这种聚丙烯纱线可具有高的耐紫外线或辐射性能。另一层是三维层16，其提供冲击缓冲和能量耗散。三维层16包括三维平纹4层管状织造物，其具有多种纱线直径的经纱和纬纱以及不同程度的收缩力。在一个方面中，三维层16包括聚丙烯和聚乙烯纱线的组合。如图I和图5所示，碎片防护物14包括通过粘合纱线30结合在一起的保护层18和三维层16，所述粘合纱线30包括本文所述及的任何纱线。粘合纱线30可包括本文所述及的任何纱线。在一个方面中，根据本公开制造的碎片防护物14具有耐磨织造织物的保护层18和由具有例如至少750立方英尺/分钟的空气流量和/或如下所述的水流量特征的平纹4层管状织造物形成的三维层。这些碎片防护物14具有至少105英尺/秒的耐冲击性，按照ASTM标准E1886和E1996测量。此外，这些碎片防护物14具有至少110英尺/秒的耐冲击性。而且，碎片防护物14具有至少115英尺/秒的耐冲击性。再者，碎片防护物14具有至少120英尺/秒的耐冲击性。此外，碎片防护物14还具有至少125英尺/秒的耐冲击性。如上所述，已安装的土工包一旦被刺破，增强该容器的沙子就流出并损害容器的性能。此外，当波浪冲击该管时，越来越多的沙子逸失。当容器的内容物逸失时，容器高度降低，由此增加对海岸线的潜在侵蚀。本发明保护土工布容器12免受水中携载的碎片的冲击或恶劣天气的影响。当碎片撞击碎片防护物14时，该防护物消耗冲击能量。然而，碎片防护物14允许空气、水和沙子渗透。此外，因为土工布容器12被添加的碎片防护物14所覆盖，所以碎片防护物14提供额外的紫外线防护以及耐磨性。此外，在容器受到来自碎片或天气的冲击而受压时，碎片防护物14的附着方法提供防护物原位保持在土工布容器12上。为此，碎片防护物14可用于其他保护应用中，例如，用于覆盖建筑物、汽车或任何期望进行保护的暴露于强风和抛射物的制品的门、窗、任何结构特征。这些例子只是说明性的，不应该被视为限制。虽然大重量的织物如传送带或涂层织物可用来初步保护土工包，但是这种系统不渗透空气、水或沙子。水会流到非渗透织物的后方，并通过波浪在从陆地回到水源的波浪力使其与容器分离。本发明设计为耗散冲击能量并防止保护性防护物即碎片防护物与管分离，而上述替代方案只充当防护罩。受保护容器10可用于地面上方或下方。术语“地面上方”是指容器的至少一部分暴露于大气中。在地面上方应用中存在许多技术特性可延长使用寿命和耐久性；例如，耐紫外线(“UV”)或辐射性、耐冲击性和渗透率。所述三维层包括三维织造结构，其设计用于保护土工包外壳免受切割或撕裂，并由于其耐压缩性而提供耗能手段。图2为织造结构的视图。三维层16由于其通过织造三维织物所提供的内部结构而减少波浪的能量，例如，织造圆筒和曲折的物质渗透通道。保护层18提供耐磨损性、耐切割性，并支持三维层16的耗能方面。此外，碎片防护物14可用于改造现有的土工包。如图所示，织造三维层16是单织的织物，包括收缩和非收缩纱线。收缩纱线是预定差热收缩特性大于用作非收缩纱线的纱线或单丝的纱线或单丝。所示的三维层16的制造方法描述在Jones等的美国专利申请公报US 2009/0197021中，其通过引用全文并入本文，以及1960年11月9日出版并授予United States Rubber Company的英国专利853，697(也引用为GB 853, 697)中。所述三维层16包括第一和第二织物层，包括在经向上的非收缩纱线；第三和第四织物层，包括在经向上的收缩纱线；其中所述第一和第二织物层夹在所述第三和第四织物层中间，其中所述第一和第二织物层在所述第三和第四层之间曲折并且被交替连接至所述第三和第四层，以及其中所述第一和第二曲折织物层相对于彼此偏移超过一半相并互相交织。例如，三维层16可由至少两种类型的具有不同收缩特性的纱线制成。一类纱线可具有相对高的收缩性，如聚乙烯纱线，而另一类纱线可具有相对低的收缩性或不具有收缩性，如聚丙烯或聚酯纱。此外，收缩和非收缩纱线可由同一类型的聚合物形成，但在收缩性方面属于不同级别。例如，收缩和非收缩纱线均可为聚乙烯，但一个级别的聚乙烯类具有与另一级别的聚乙烯不同的收缩特性。纱线可织造或以其他方式固定在一起以形成基本平坦的结构。此后，平纹织造结构被加热以使收缩纱线收缩并导致部分或所有纱线的密度增加并形成管状织物。通过加热收缩纱线，第一和第二织物层的长度减小。第三和第四层的长度将保持不变，因为该层由非收缩纱线制成。因此，额外的长度必须得到补偿。因为第三和第四层已、经曲折化，所以非收缩纱线弯曲，并且因为第一和第二曲折层偏移超过一半相，所以形成管状结构。这些管状结构本质上由于其形状而具有高强度并能提供所需的耐冲击性。而且，管状结构提供在织物内的通道，由此提供排水。通常情况下，用于三维层16的纱线具有约500旦-约5000旦的尺寸。用于三维层16的非收缩纱线可具有约8密耳-约30密耳的尺寸。收缩纱线通常具有约150旦-约1800旦的尺寸。例如，20密耳圆聚丙烯纱线可用作非收缩纱线，而315旦的圆低密度聚乙烯单丝可用作收缩纱线。在一方面，聚丙烯纱线具有约8密耳-约30密耳的尺寸。低密度聚乙烯纱线具有约200旦-约1800旦的尺寸。用于三维层的纱线尺寸可包括上述不同的尺寸。因此，上述尺寸不应被视为限制。三维层16通常具有约500密耳的厚度。在另一方面，三维层16具有约200密耳-约1000密耳的厚度，在另一方面，三维层16的厚度为约150密耳-约1200密耳。在又一方面，三维层16的厚度为约250密耳-约1000密耳。在再一方面，三维层16的厚度为约 400密耳-约750密耳。在另一方面，三维层16的厚度为约150密耳、约200密耳、约250密耳、约300密耳、约350密耳、约400密耳、约500密耳、约550密耳、约600密耳、约650密耳、约700密耳、约750密耳、约800密耳、约850密耳、约900密耳、约950密耳、约1000密耳、约1050密耳、约1100密耳、约1150密耳、约1200密耳，或其间的范围。厚度按照题为“土工合成材料的标称厚度测量的标准试验方法”的ASTM国际(ASTM)标准D5199-01 (2006)测定。通常情况下，三维层16的密度或重量为约18盎司/码2( “osy”)。在另一方面，三维层16的重量为约15osy_约22osy。在又一方面，三维层16的重量为约16osy±5osy。在再一方面，三维层16的重量为约15osy、约15. 5osy、约16osy、约16. 5osy、约17osy、约17. 5osy> 约 18osy> 约 18. 5osy> 约 19osy> 约 19. 5osy> 约 20osy> 约 20. 5osy> 约 21osy> 约21. 5osy、约 22osy、约 22. 5osy、约 23osy、约 23. 5osy、约 24osy、约 24. 5osy、约 25osy,或其间的任意范围。重量按照题为“土工织物单位面积质量测量的标准试验方法”的ASTM标准D5261-10 测定。如上所述，三维层16包括碎片防护物14以提供冲击吸收。冲击吸收在本文中表示为在承受给定的负荷时织物的压缩率的函数。压缩率按照题为“烯烃聚合物制成的软质泡沫材料的标准测试方法”的ASTM标准D3575-08测定。用于碎片防护物14的三维层16具有在约32磅/平方英寸(“psi”)的负荷下10%的压缩。在另一方面，三维层16具有在约38psi的负荷下25%的压缩。在又一方面，三维层16具有在约45psi的负荷下50%的压缩。在再一方面，三维层16具有在约IOpsi的负荷下10%的压缩。在另一方面，三维层16具有在约20psi的负荷下10%的压缩。此外，在又一方面，三维层16具有在约20psi、约 25psi、约 26psi、约 27psi、约 28psi、约 29psi、约 30psi、约 31psi、约 32psi、约 33psi、约34psi、约35psi的负荷下10%的压缩,或其间的任意范围。此外,在另一方面,三维层16具有在约 50psi、约 60psi、约 70psi、约 80psi、约 90psi、约 IOOpsi、约 IIOpsi、约 120psi、约130psi、约MOpsiJ^ 150psi的负荷下50%的压缩，或其间的任意范围。通常情况下，三维层16具有经向约800磅和纬向约800磅的握持拉伸强度，按照题为“土工布的握持断裂负荷和断裂伸长率的标准试验方法”的ASTM标准D4632-08测定。在另一方面，经向握持拉伸强度为约700磅、约750磅、约800磅、约850磅，或其间的任意范围。在又一方面，纬向握持拉伸强度为约700磅、约750磅、约800磅、约850磅，或其间的任意范围。如上所述，三维层16具有优异的空气流量特性。空气流量按照题为“织物的空气渗透率的标准试验方法”的ASTM D737-04(2008)el标准测定。通常情况下，三维层16具有约1000立方英尺/分钟(cfm)的空气流量。在另一方面，三维层16的空气流量为约700cfm、约 750cfm、约 800cfm、约 850cfm、约 900cfm、约 950cfm、约 lOOOcfm、约 1050cfm、或其间的任意范围。如上所述，三维层16具有优异的水流量特性。水流量按照题为“土工布的水渗透率的介电常数标准试验方法”的ASTM标准D4491-99a(2009)测定。通常情况下，三维层16的水流量为约200加仑每分钟/平方英尺(“gpm/ft2”)。在另一方面，三维层16具有约20gpm/ft2-约350gpm/ft2的水流量。在又一方面，三维层16的水流量为约30gpm/ft2、约 40gpm/ft2、约 50gpm/ft2、约 60gpm/ft2、约 70gpm/ft2、约 80gpm/ft2、约 90gpm/ft2、约100gpm/ft2、约 120gpm/ft2、约 130gpm/ft2、约 140gpm/ft2、约 150gpm/ft2、约 160gpm/ft2、约 170gpm/ft2、约 180gpm/ft2、约 190gpm/ft2、约 200gpm/ft2、约 210gpm/ft2、约 220gpm/ft2、约230gpm/ft2、约 240gpm/ft2、约 250gpm/ft2、约 260gpm/ft2、约 270gpm/ft2、约 280gpm/ft2、约 290gpm/ft2、约 300gpm/ft2、约 310gpm/ft2、约 320gpm/ft2、330gpm/ft2、约 340gpm/ft2、约350gpm/ft2,或其间的任意范围。防护层18包括持久的高耐磨织造织物。通常情况下，保护层18包括高耐磨纱线。在一个方面中，包含纱线的保护层18用紫外线稳定剂处理以提供耐紫外线性。这种稳定剂是本领域已知的并且可市购得到。持久的高耐磨纱线的一个例子是聚丙烯。通常情况下，保护层18具有拥有约50密耳-约250密耳的厚度。在另一方面，保护层18的厚度为至少80密耳。在本发明的又一方面，保护层18具有约150密耳的厚度。在再一方面，保护层18的厚度为约50密耳、约60密耳、约70密耳、约80密耳、约90密耳、约100密耳、约110密耳、约120密耳、约130密耳、约140密耳、约150密耳，或其间的任意范围。厚度按照ASTM国际(ASTM)标准D5199-01 (2006)测定。包括经纱和纬纱的保护层18可为单丝、带子纱、细纱和/或原纤纱。在两个方向上采用的纱线的尺寸范围为约1000旦至约15000旦。在另一方面，纱线的尺寸范围为约500旦至约5000旦。在又一方面，经纱为约10000至约15000旦，纬纱为约3500至约5000旦。纱线可具有任意形状，如圆形、椭圆形、长方形、方形等。此外，保护层18具有约33osy+/-8osy的密度。重量按照ASTM标准D5261-10测定。如本领域所公知的，织造织物具有两个主要方向，一个是经线方向，另一个是纬线方向。纬线方向也称为填充方向。经线方向是纵向的，或为织物的机器方向。填充或纬线方向是从边缘到边缘横贯织物的方向，或穿越织布机宽度的方向。因此，经线方向和填充方向一般互相垂直。在每个方向上行进的一组纱、线或单丝分别被称为经纱和纬纱。织造织物可生产为具有不同的密度。这通常是以每个方向(经向和纬向)上每英寸的端部数目来规定的。这个值越高，则每英寸的端部就越多，因此织物密度就更高或更大。织物结构的织造图案是经纱与纬纱交织的图案。织造织物的特征在于这些纱线的交织。在纺织工业中存在许多常用的织造图案的变化，本领域技术人员熟知大部分的基本图案。虽然包括这些织造图案的多样性超出了本申请的范围，但是基本的平纹、斜纹、缎纹的织造图案可用于保护层18。然而，这样的图案只是说明性的，本发明不限于这样的图案。应该理解的是，本领域技术人员有能力根据本文公开的参数确定给定的织造图案如何用于实施本发明。平纹的特征在于每根经纱编织在一根纬纱上，然后编织在下一根纬纱上的重复图案。如上所述，保护层18的经纱和纬纱之间的间距得到保持以提供对于水、土壤和空气的渗透。斜织相对于平纹而言在给定面积具有更少的交织。斜织是织造的基本类型，并且存在多种不同的斜织。斜织是由单一经纱上下穿越的纬纱数目来命名的。例如，在2/2斜织中，单一经纱末端先上穿两根纬纱，再下穿两根纬纱。在3/1斜织中，单一经纱末端先上穿三根纬纱，再下穿一根纬纱。对于由具有相同的丝线或单丝密度的相同类型和尺寸的纱线构建的织物而言，斜织在单位面积上的交织少于对应的平纹织物。在本发明的一个方面，保护层18以每个梭口具有三根纬纱的4/4斜织进行织造。 缎织相对于斜织和平纹而言在给定面积具有更少的交织。它是由其产生宽阵列变化的另一种基本类型的织造。缎织是由在织造图案上重复的端点数目来命名的。例如，五枚缎织重复五个端点，单一经纱浮穿四根纬纱并下穿一根纬纱。八枚缎织重复八个端点，单一经纱浮穿七根纬纱并下穿一根纬纱。对于由具有相同的纱线密度的相同类型纱线构建的织物而言，缎织具有少于对应的平纹或斜织织物的交织。土工布织物的制造方法为本领域所熟知。因此，采用的织造方法可在任何适合生产本发明织物的常规纺织处理设备上进行。此外，任何上述图案织造均可采用，只要由此制得的保护层18足以提供前述的耐切割性、耐撕裂性，同时保持对水、土壤和空气的渗透即可。在一方面中，保护层18以2/2斜纹或平纹织造图案织造。包含前述纱线的纤维或单丝通常是热塑性聚合物。此外，包含天然纤维的纱线可用于本发明。可用于生产碎片防护物14的保护层18和三维层16的聚合物包括但不局限于聚酰胺(如任意的尼龙)、聚酰亚胺、聚酯(例如，高韧性聚酯；聚对苯二甲酸乙二醇酯，如聚对苯二甲酸单乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯；以及芳族聚酯,例如Veetran )、聚丙烯腈、聚苯醚、氟聚合物、丙烯酸树脂、聚烯烃(例如，低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚乙烯、聚丙烯和高级聚烯烃的共聚物)、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚乳酸(polylactic acid)(也称为聚交酯(polylactide))、
芳纶(例如，对位芳纶，包括Ktn.hW、丁efhmmiYrwm'on、以及间位芳纶，例如
Nemex*^Teijinconex.K:)、芳族醚酮、维尼纟仑等，以及可形成微丝的这些聚合物的共混物。纱线可具有任何形状，如圆形、椭圆形、长方形、方形等，此外，纱线可包含用于纺织工业的其它试剂、材料、染料、增塑剂等。在一方面中，纱线包含耐紫外辐射添加剂。应该理解的是，能够生产适合用于本发明的本织物的纤维或微丝的任何材料均落在本发明的范围内并且可在不偏离本发明的实质的情况下确定。此外，用于保护层18和三维层16的各个纱线包含至少一种与纤维材料配合常用的添加剂。这些添加剂包括但不仅限于增塑剂、加工助剂、清除剂、热稳定剂、抗静电剂、增滑剂、染料、颜料、抗氧化剂、紫外线(辐射)稳定剂、金属钝化剂、抗静电剂、阻燃剂、润滑剂、生物稳定剂和杀菌剂。根据需要，采用的抗氧化剂、光稳定剂和金属钝化剂可具有高偏移牢度和耐温性。合适的抗氧化剂、光稳定剂和金属钝化剂包括但不限于4，4- 二芳基丁二烯、肉桂酸酯、苯并三唑、羟基二苯酮、二苯基氰基丙烯酸酯、草酰胺(乙二酰胺)、2_苯基-1，3，5-三嗪；抗氧化剂镍化合物、空间位阻胺；金属钝化剂亚磷酸盐/酯和亚膦酸盐/酯、羟胺、硝酮、苯并呋喃酮和吲哚酮、硫代增效剂、过氧化物清 除剂和碱性助稳定剂。合适的抗静电剂的例子包括但不限于胺衍生物如N，N-二(羟烷基)_烷基胺或-烯基胺、聚乙二醇酯和醚、乙氧基化的羧酸酯和酰胺、以及甘油单硬脂酸酯和二硬脂酸酯以及它们的混合物。添加剂的常用量如相应的产品文献所提供。例如，当存在时，各种添加剂的用量为纤维总重量的约0. 0001重量％ -10重量％。在另一方面，各种添加剂的用量为纤维总重量的约0. 01重量％ -约I重量％。参照图1-5，碎片防护物14被安装在土工布容器12上。如图所示，支撑带20从碎片防护物14上延伸。带20可包括能够附着至碎片防护物14的线、缆、聚合物、天然纤维或任何织造或形状的任意材料。对抗经由波浪力或风力从地面移动的锚22被定位在土壤中。本发明采用的锚22的一个例子是鸭嘴锚，其示于图1、3和5中。如图4所示，通过敲击暂时设置在其中的钉23将锚22驱入地面中，直到锚22到达所需的深度。此后，钉23被撤回，并通过操作者牵引枢轴缆24以使锚22旋转并将锚22基本固定和稳定在地下。在安装了所需数量即足够数量的锚22以将碎片防护物14固定至容器12后，操作者通过相应的支撑带20将碎片防护物14连接至锚22。参照图5，在锚22以外或作为替代，可采用螺钉系泊(screw anchor) 25和/或桩27来将碎片防护物14固定至容器12。在一方面中，操作者通过螺钉系泊25的扭转运动来安装螺钉系泊25以穿透土壤至所需深度。在安装了所需数量即足够数量的螺钉系泊25以将碎片防护物14固定至容器12后，操作者通过相应的支撑带20将碎片防护物14连接至螺钉系泊25。在另一方面中，螺钉系泊25不使用带将碎片防护物14固定至容器12。这是通过将螺钉系泊25穿过碎片防护物14插入到容器12中来实现的。在螺钉系泊25上设置垫圈26以对碎片防护物14施加压力，从而在安装后防止容器12的内容物发生泄漏和移动和/或碎片防护物14的撕裂。桩27以常规方式驱入地面中。在安装了所需数量即足够数量的桩27以将碎片防护物14固定至容器12后，操作者通过相应的支撑带20将碎片防护物14连接至桩27。在另一方面，桩27被用于不使用带而将碎片防护物14固定至容器12。这是通过先刺穿碎片防护物14，再将所述桩驱入容器12中来实现的。如图5所示，将诸如浙青基密封剂的密封剂层28设置在碎片防护物14与桩27紧密相邻的区域中。该密封剂层28用于密封桩27周围的穿刺区域以防止容器的内容物发生泄漏。通常情况下，可采用与保护层18所含的聚合物相容的本领域已知的任何密封剂。可用于本发明的浙青基密封剂的一个例子是DAPProducts Inc. 生产的DAPS.: Roof Watertight Asphalt Filler & Sealant。带20分别直接地或通过固定在锚22上并从其上延伸的锚线24而固定至锚22上。再回到图5，碎片防护物14可具有固定辅助装置以协助将带20连接至上述锚定装置上。在一个方面中，提供可经其固定所述带20的垫圈。在另一方面中，将皮带直接连接到碎片防护物并且可用作带20的替代物或在带20以外还使用。在又一个方面中，将可经其固定所述带20的环36直接连接到碎片防护物18上。此外，碎片防护物14可安装有锚管(未显示)，其延伸碎片防护物14的长度。锚管可具有例如2-4英尺的周长并充填有沙子或土壤浆。锚管可直接连接到碎片防护物14或可置于从土工布容器12向外伸出地面的碎片防护物的一部分的顶部上。填充锚管的重量使碎片防护物保持或固定在土工包上方的合适位置处。在新结构中，碎片防护物14可通过粘合纱线30固定在土工布容器12上。粘合纱线30通过常规缝合织造穿过碎片防护物14和土工布容器12，由此将碎片防护物14固定至容器12，然后将容器充填至场地中的一定位置处。此后，受保护容器常规性地充填水和/或土壤。实施例根据ASTM标准E1886和El 196进行冲击试验。结果报告在下表I中。对11个测 试单元进行测试，每个单元由21英寸X 21英寸的方形袋构成，具有枕状外观，分别含有约100磅的沙(沙容积为I立方英尺)。单元5-7和10采用根据以上描述制备的碎片防护物。碎片防护物的所有三维层是平纹4层管状织造物，厚度为约625密耳。在经线方向上，非收缩纱为20密耳圆形聚丙烯，收缩纱为315旦低密度聚乙烯圆形单丝。纬纱为565旦圆形单丝聚丙烯。冲击试验中采用的所有袋均由11000细旦聚丙烯原纤缠绕I. 5tpi的经纱和4600旦聚丙烯原纤纬纱的织造织物形成。织造物是2/2斜纹，每梭口 3纬纱，具有11X28的结构和约25osy的重量。每袋具有在一侧中央的2英寸聚氯乙烯端口以允许填沙。在测试中，该端口被确保不移动并且其上的侧面背离投射物发射装置(missile launcher)以避免影响冲击试验的输出。单元1、2和4只是未受保护的袋。单元3、8和9喷涂有一层厚度为30至40密耳的聚脲。单元5采用了碎片防护物。保护层被以2/2斜织和2纬纱插入制造为具有34X 18的构造，以覆盖所述袋的冲击面。经纱是1360旦的椭圆形单丝聚丙烯，纬纱为4600旦的纤维化胶带聚丙烯。织物重量为约17. 5osy。三维层如上所述。单元6采用了碎片防护物。保护层被以2/2斜织和3纬纱插入制造为具有45 X 23的构造。经纱为1360旦聚丙烯椭圆形单丝。纬纱是4600旦纤维化聚丙烯纱线。织物重量为约 22. 5osy。单元7和10采用了碎片防护物。保护层是与袋相同的织造物。单元11采用了覆盖所述袋的织造织物护罩。所述护罩是与袋相同的织造物。所述单元用带捆绑以使用92英寸长、4英寸宽、2英寸高、重约9. 25磅的发射物进行直立冲击和对几何中心进行冲击。试验结果见下表I。从结果可得出，受到碎片防护物保护的单元提供超过其它单元的增强的耐冲击性。此外，测试结果表明，碎片防护物可在相同位置接受超过115英尺/秒的多次撞击，这表现出了耐久性。表I
权利要求
1.一种碎片防护物，包含至少两个层，一层是耐磨织造织物，另一层是单织三维织物，所述单织三维织物具有在至少20磅/平方英寸的负荷下不大于约10%的压缩。
2.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物包括平纹4层管状织造物。
3.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物包含聚丙烯纱线和聚乙烯纱线。
4.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物包含至少一种收缩纱线和至少一种非收缩纱线。
5.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物包含尺寸为约500旦至约5000旦的纱线。
6.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物包含尺寸为约8密耳至约30密耳的非收缩纱线。
7.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物包含尺寸为约150旦至约1800旦的收缩纱线。
8.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物包含尺寸为约200旦至约1800旦的收缩纱线。
9.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物包含20密耳的圆形聚丙烯纱线和315旦的圆形低密度聚乙烯单丝。
10.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有约500密耳的厚度。
11.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有约150密耳至约1200密耳的厚度。
12.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有约18盎司/平方码的重量。
13.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有约16盎司/平方码±5盎司/平方码的重量。
14.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有在至少20磅/平方英寸的负荷下为10%的压缩。
15.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有在至少25磅/平方英寸的负荷下为10%的压缩。
16.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有在至少25磅/平方英寸的负荷下不大于约10%的压缩。
17.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有在至少32磅/平方英寸的负荷下不大于约10%的压缩。
18.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有在至少38磅/平方英寸的负荷下不大于约25%的压缩。
19.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有在至少45磅/平方英寸的负荷下不大于约50%的压缩。
20.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有在至少32磅/平方英寸的负荷下不大于约10%的压缩、在至少38磅/平方英寸的负荷下不大于约25%的压缩、以及在至少45磅/平方英寸的负荷下不大于约50%的压缩。
21.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述耐磨织造织物包括高耐磨纱线。
22.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述耐磨织造织物包括高耐磨和高耐紫外线辐射的纱线。
23.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述耐磨织造织物包括聚丙烯。
24.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述耐磨织造织物具有约50密耳至约250密耳的厚度。
25.根据权利要求I所述的碎片防护物，其中所述耐磨织造织物具有至少80密耳的厚度。
26.—种受保护的土工包,包括 用于容纳和保持土壤和/或水的土工布容器，和 根据权利要求I所述的碎片防护物，其设置在所述土工布容器的至少一部分上。
27.一种碎片防护物，包含至少两个层，一层是耐磨织造织物，另一层是单织三维织物，所述单织三维织物具有在至少32磅/平方英寸的负荷下不大于约10%的压缩和至少700立方英尺/分钟的空气流量。
28.根据权利要求27所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有至少800立方英尺/分钟的空气流量。
29.根据权利要求27所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有至少900立方英尺/分钟的空气流量。
30.根据权利要求27所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有至少1000立方英尺/分钟的空气流量。
31.根据权利要求27所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有约20加仑每分钟/平方英尺至约350加仑每分钟/平方英尺的水流量。
32.根据权利要求27所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有至少200加仑每分钟/平方英尺的水流量。
33.一种受保护的土工包，包括 用于容纳和保持土壤和/或水的土工布容器，和 根据权利要求27所述的碎片防护物，其设置在所述土工布容器的至少一部分上。
34.一种碎片防护物，包含至少两个层，一层是耐磨织造织物，另一层是单织三维织物，所述单织三维织物具有在至少32磅/平方英寸的负荷下不大于约10%的压缩、约20加仑每分钟/平方英尺至约350加仑每分钟/平方英尺的水流量以及至少750立方英尺/分钟的空气流量。
35.根据权利要求34所述的碎片防护物，其中所述三维织物具有至少200加仑每分钟/平方英尺的水流量和至少800立方英尺/分钟的空气流量。
36.一种受保护的土工包,包括 用于容纳和保持土壤和/或水的土工布容器，和 根据权利要求34所述的碎片防护物，其设置在所述土工布容器的至少一部分上。
37.一种碎片防护物，包含至少两个层，一层是耐磨织造织物，另一层是三维平纹4层管状织造物，所述管状织造物具有至少750立方英尺/分钟的空气流量，所述碎片防护物具有至少105英尺/秒的耐冲击性，根据ASTM标准E1886和E1996测量。
38.根据权利要求37所述的碎片防护物，其中所述碎片防护物具有根据ASTM标准E1886和E1996测量为至少110英尺/秒的耐冲击性。
39.根据权利要求37所述的碎片防护物，其中所述碎片防护物具有根据ASTM标准E1886和E1996测量为至少115英尺/秒的耐冲击性。
40.根据权利要求37所述的碎片防护物，其中所述碎片防护物具有根据ASTM标准E1886和E1996测量为至少120英尺/秒的耐冲击性。
41.根据权利要求37所述的碎片防护物，其中所述碎片防护物具有根据ASTM标准E1886和E1996测量为至少125英尺/秒的耐冲击性。
42.一种受保护的土工包,包括 用于容纳和保持土壤和/或水的土工布容器，和 根据权利要求37所述的碎片防护物，其设置在所述土工布容器的至少一部分上。
全文摘要
本文描述的是一种用于防止土壤侵蚀的受保护容器10。所述受保护容器是土工布容器，其上设置有碎片防护物。所述碎片防护物通过提供具有空气和水流动能力的撞击屏障保护所述土工布容器的完整性。所述碎片防护物是复合织物，其包括耐磨的织造保护层和提供冲击缓冲和能量耗散的织造三维层。
文档编号D03D11/00GK102762786SQ201180009853
公开日2012年10月31日 申请日期2011年2月22日 优先权日2010年2月19日
发明者克里斯·廷普森, 大卫·迈克尔·琼斯, 汤米·斯派克斯 申请人:尼科伦有限公司