弹性反滤土工布及其制备方法与流程

本发明涉及一种反滤土工布，特别是涉及一种弹性反滤土工布及其制备方法，可用于工程建设施工过程中防治工程渗透破坏的同时自适应变形。

背景技术：

随着我国国家基础设施不断建设，继木材、钢筋、混凝土之后又有一种被应用于工程中的新型材料——土工布，其中，反滤土工布被广泛应用于基坑工程、道路路基和边坡工程、污水处理、垃圾填埋场等多种工程，并为防治其工程渗透破坏发挥了至关重要的作用。反滤土工布的工程作用在于：使液体(如地下水)透过的同时，保持受渗透压力作用的土粒不流失，尤其在水力工程中，能够有效地防止“管涌”和“突涌”现象。

事实上，随着建设工程不断发展，基坑工程、道路路基和边坡工程、垃圾填埋场边坡等工程需要寿命更长、具有自适应变形的弹性反滤土工布，用以适应工程中的微小形变。但现有的反滤土工布无法满足上述要求，具有以下不足：1、机械强度较差，特别是抗拉强度和变形能力较差，在多种使用环境中容易出现老化、开裂等不良现象；2、编织工艺单一，结构组成简单，无弹性和自适应变形能力。

因此，为满足现有的施工要求以及后期较低的维护成本，针对反滤土工布无弹性能力且易老化、开裂等问题，急需一种结构组成科学、有一定自适应变形能力的弹性反滤土工布。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种弹性反滤土工布及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明一方面提供了一种弹性反滤土工布，该弹性反滤土工布由上层弹性纤维复合土工布、弹性无纺布、下层弹性纤维复合土工布这三层依次叠加而成；所述弹性纤维复合土工布由经纱、纬纱和弹性纤维组成；所述经纱和纬纱通过上下叠交的方式、相互交织构成井字状结构，在相邻的经纱和相邻的纬纱之间均编织有弹性纤维；所述经纱、纬纱和弹性纤维彼此之间留有孔隙。

进一步地，横向的纬纱和弹性纤维均匀布置，纵向的经纱和弹性纤维均匀布置，保证弹性反滤土工布的所有孔隙大小相同。

进一步地，弹性纤维复合土工布的经纱、纬纱和弹性纤维通过经编机编织在一起。

进一步地，弹性纤维复合土工布中经纱、纬纱和弹性纤维这三种纱线不但在平面内相互交织在一起，而且在厚度方向也交织在一起，从而形成一个不分层的整体结构。

进一步地，弹性无纺布以化学纤维为原材料其中加入弹性母粒，经化学或热熔粘合使其既有无纺布的透水、滤砂功能，又具有弹性，且化学性质稳定，能够适应不同环境，应用范围广。

进一步地，弹性反滤土工布的孔隙大小满足能够防止其应用环境中的大部分泥砂透过。

进一步地，弹性纤维复合土工布的弹性小于弹性无纺布，弹性反滤土工布的三层结构经过针刺法或缝编法缝制在一起，使得弹性反滤土工布既有弹性，又不会因为弹性过大导致孔隙变大，使得泥砂透过弹性反滤土工布。

本发明另一方面提供了一种弹性反滤土工布的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备弹性纤维复合土工布：以聚合物(例如橡胶)为原材料，通过升高温度将聚合物拉成纱线的形式，做成经纱和纬纱；再利用经编机将经纱和纬纱连同弹性纤维一同编入，制作成弹性纤维复合土工布；

(2)制备弹性无纺布：以化学纤维为原材料，其中加入弹性母粒，经化学或热熔粘合使其既有无纺布的透水、滤砂功能，又具有弹性；

(3)上层弹性纤维复合土工布、弹性无纺布、下层弹性纤维复合土工布这三层经过针刺法或缝编法缝制在一起，组合成弹性反滤土工布。

进一步地，利用针刺机对弹性反滤土工布的三层结构进行缝制，在缝制过程中采取一遍或两遍针刺复合保证弹性反滤土工布的三层结构紧密程度和复合牢度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明结构组成、编织工艺科学，能够提高弹性反滤土工布的机械强度，即增强抗拉强度，能够延长使用寿命和适应不同的环境，具有广阔的工程应用场景。

2、本发明在编织过程中，编织入弹性纤维，使其具有弹性，但因为经纱和纬纱的约束，使其弹性有一定限度，并且采用两层弹性纤维复合土工布中间夹一层弹性无纺布的科学结构，可限制弹性反滤土工布的孔径大小，以防止因为弹性变形导致孔径变大，使得砂土滤过弹性反滤土工布。

3、本发明可自适应变形，在工程中产生微小形变的情况下，弹性反滤土工布能够适应多种工程建设中的微小形变，以防止在使用过程中工程发生微小变形后，反滤土工布出现破裂、不贴合岩土层等问题。

4、本发明采用常见针刺技术缝制，易实现弹性反滤土工布的批量生产，降低生产成本以及提高生产效率。

附图说明

图1是弹性反滤土工布结构示意图；

图2是弹性纤维复合土工布的编织方式示意图；

其中：弹性纤维复合土工布1、经纱1-1、纬纱1-2、弹性纤维1-3、弹性无纺布2。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本实施例提供的一种弹性反滤土工布，由上层弹性纤维复合土工布1、弹性无纺布2、下层弹性纤维复合土工布1这三层依次叠加而成；所述弹性纤维复合土工布1的弹性小于弹性无纺布2，弹性反滤土工布的三层结构经过针刺法或缝编法缝制在一起，采用两层弹性纤维复合土工布中间夹一层弹性无纺布的科学结构，可限制弹性反滤土工布的孔径大小，以防止弹性土工布因为弹性变形导致孔径变大，使得泥砂透过弹性反滤土工布。

如图2所示，弹性纤维复合土工布1由经纱1-1、纬纱1-2和弹性纤维1-3组成，通过经编机编织在一起；所述经纱1-1和纬纱1-2通过上下叠交的方式、相互交织构成井字状结构，在相邻的经纱1-1和相邻的纬纱1-2之间均编织有弹性纤维1-3；所述经纱1-1、纬纱1-2和弹性纤维1-3彼此之间留有孔隙，且横向的纬纱1-2和弹性纤维1-3均匀布置，纵向的经纱1-1和弹性纤维1-3均匀布置，保证弹性反滤土工布的所有孔隙大小相同，使其在反滤泥砂时，不会因为孔隙大小不同导致泥砂透过弹性土工布，该弹性反滤土工布结构组成、编织工艺科学，能够提高弹性反滤土工布的机械强度，即增强抗拉强度，能够延长使用寿命和适应不同的环境。

具体地，所述弹性纤维复合土工布1中经纱1-1、纬纱1-2和弹性纤维1-3这三种纱线不但在平面内相互交织在一起，而且在厚度方向也交织在一起，从而形成一个不分层的整体结构。

具体地，所述弹性无纺布2以化学纤维为原材料其中加入弹性母粒，经化学或热熔粘合使其既有无纺布的透水、滤砂功能，又具有弹性，且化学性质稳定，能够适应不同环境，应用范围广。

本实施例提供的一种弹性反滤土工布的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备弹性纤维复合土工布1：以聚合物(例如橡胶)为原材料，通过升高温度将聚合物拉成纱线的形式，做成经纱1-1和纬纱1-2；再利用经编机将经纱1-1和纬纱1-2连同弹性纤维1-3一同编入，制作成弹性纤维复合土工布1；

(2)制备弹性无纺布2：以化学纤维为原材料，其中加入弹性母粒，经化学或热熔粘合使其既有无纺布的透水、滤砂功能，又具有弹性；

(3)上层弹性纤维复合土工布1、弹性无纺布2、下层弹性纤维复合土工布1这三层经过针刺法或缝编法缝制在一起，组合成弹性反滤土工布。

具体地，利用针刺机对弹性反滤土工布的三层结构进行缝制，在缝制过程中采取一遍或两遍针刺复合保证弹性反滤土工布的三层结构紧密程度和复合牢度。

以下给出本实施例弹性反滤土工布的一个具体应用场景，但不限于此：从工厂将弹性反滤土工布运送至道路路基施工现场，在将需要铺设的区域整平之后，将弹性反滤土工布铺设至该区域，在施工过程中，一般每两片弹性反滤土工布之间需要约大于10cm的搭接，在铺设完成之后，继续对道路路基进行施工；当施工过程中，道路路基发生微小形变，所铺设的弹性反滤土工布自适应变形以适应工程中的微小形变，保证弹性反滤土工布始终贴合道路路基岩土层，使其反滤效果不受影响。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。