本發(fā)明涉及土工材料技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種雙糙面防輻射復(fù)合韌性土工卷材及其制造方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有土工材料技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中，對高能射線輻射的防護(hù)不夠，所采用的聚酯纖維材料強(qiáng)度偏低、耐酸堿性不好、高溫施工熱縮偏大；采用剛性結(jié)構(gòu)不能很好的適應(yīng)不同的地理環(huán)境，采用軟性材料則不能保證防輻射的效果，且內(nèi)部結(jié)構(gòu)不夠緊密，在轉(zhuǎn)動、折疊的過程中，層與層之間容易脫離，達(dá)不到很好的防護(hù)效果，且應(yīng)用的場所有限，不適合大規(guī)模的推廣應(yīng)用。
放射性物質(zhì)以波或微粒形式發(fā)射出的一種能量就叫核輻射，核礦山、核工作場地、核爆炸和核事故都有核輻射。α、β、γ射線及其它不同能量的射線。α、β射線穿透力小，對人體影響不會太大。γ射線的穿透力很強(qiáng)，能穿透人體和建筑物，對人體和環(huán)境影響大，尤其是吸入帶核物質(zhì)的空氣、水、食物，對人體影響更大。針對目前應(yīng)用的聚酯纖維復(fù)合增強(qiáng)防護(hù)材料強(qiáng)度偏低、耐酸堿性不好、高溫施工熱縮偏大、不能屏蔽γ射線輻射等問題，開展pp纖維/不銹鋼纖維/es纖維混合開松梳理均勻成網(wǎng)技術(shù)、針刺固結(jié)復(fù)合技術(shù)、三維纖維網(wǎng)雙糙面處理技術(shù)、雙糙面處理后的三維纖維網(wǎng)/防輻射改性高聚物層(含有pe樹脂、pe-pb-baso4-pe樹脂)互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的研究。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有井蓋生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域中存在的不足，本發(fā)明提出了一種能屏蔽高能射線輻射，具有優(yōu)秀的力學(xué)性能、防水防滲防臭性能、耐老化性能、耐酸堿性能，且實(shí)用性好，材料造價低的土工材料。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
一種雙糙面防輻射復(fù)合韌性土工卷材，包括糙面結(jié)構(gòu)層、三維纖維網(wǎng)、高聚物糙面結(jié)合層、改性高聚物層，所述改性高聚物層設(shè)置在中間層，所述改性高聚物層的上下面設(shè)有三維纖維網(wǎng)，所述三維纖維網(wǎng)的外層設(shè)有糙面結(jié)構(gòu)層，所述三維纖維網(wǎng)與改性高聚物層之間設(shè)有高聚物糙面結(jié)合層。
一種雙糙面防輻射復(fù)合韌性土工卷材的制造方法：
（1）制作pb-baso4-pe樹脂母粒：將2-5份的pe-pb樹脂母粒、2-5份的pe-baso4樹脂母粒、90-100份的pe樹脂母粒在120-150℃的溫度條件下熔合形成pb-baso4-pe樹脂母粒；
（2）準(zhǔn)備原材料：pp纖維、不銹鋼纖維、es纖維、pe樹脂母粒；
（3）開松梳理：將85-95份的pp纖維、1-5份的不銹鋼纖維、3-5份的es纖維通過開松機(jī)開松混合后，送入梳理機(jī)梳理成單層纖維網(wǎng)；
（4）交叉鋪網(wǎng)：將步驟（3）中的梳理形成的單層纖維網(wǎng)送入交叉鋪網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)，形成了蓬松的三維纖維網(wǎng)；
（5）針刺固結(jié)：將步驟（4）中的蓬松的三維纖維網(wǎng)送入預(yù)針刺機(jī)和主針刺機(jī)機(jī)械針刺固結(jié)形成復(fù)合的三維纖維網(wǎng)；
（6）雙糙面處理；
（7）改性高聚物層復(fù)合。
雙糙面處理：將步驟（5）中的三維纖維網(wǎng)送入工藝溫度為150-180℃的熱風(fēng)烘箱，單層纖維網(wǎng)上下表層的es纖維迅速熔融熔結(jié)，冷卻，使得出烘箱后的單層纖維網(wǎng)上下表層形成微小疙瘩顆粒狀的糙面結(jié)構(gòu)層。
改性高聚物層復(fù)合：將pe樹脂母粒與pb-baso4-pe樹脂母粒按1∶5-6的重量比混合，然后通過擠壓機(jī)在加熱溫度為110-140℃的條件下熔融形成改性高分子化合物熔體，并均勻擠壓流于雙糙面處理后的三維纖維網(wǎng)的上表面，再在改性高分子化合物熔體上表面覆蓋一層雙糙面處理后的三維纖維網(wǎng)，使三維纖維網(wǎng)上下表面的改性高分子化合物熔體與三維纖維網(wǎng)的糙面結(jié)構(gòu)層結(jié)合，形成牢固結(jié)合的高聚物糙面結(jié)合層，之后通過低溫冷軋輥冷軋壓合，最終形成上下層為雙糙面處理后的三維纖維網(wǎng)，中間層為改性高分子化合物膜結(jié)構(gòu)的高性能防輻射復(fù)合韌性土工材料。
進(jìn)一步的，所述低溫冷軋輥冷軋壓合的工藝溫度控制在5-15℃。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明采用不同于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)和工藝，重點(diǎn)應(yīng)用了雙糙面處理技術(shù)和改性高聚物層復(fù)合技術(shù)，選用優(yōu)良力學(xué)性能、耐酸堿性能、耐老化性能pp纖維、不銹鋼纖維、es纖維混合開松梳理均勻成網(wǎng)，經(jīng)過交叉鋪網(wǎng)、針刺固結(jié)，形成的三維纖維網(wǎng)，然后進(jìn)行雙糙面處理：將三維纖維網(wǎng)送入工藝溫度為150-180℃的熱風(fēng)烘箱，三維纖維網(wǎng)上下表層的es纖維迅速熔融熔結(jié)，快速冷卻，使得出烘箱后的三維纖維網(wǎng)上下表層形成微小疙瘩顆粒狀的糙面結(jié)構(gòu)層；再通過改性高聚物層復(fù)合技術(shù)處理，使改性高分子化合物熔體與三維纖維網(wǎng)一側(cè)的糙面結(jié)構(gòu)層緊密結(jié)合，并在三維纖維網(wǎng)與改性高聚物層之間形成高聚物糙面結(jié)合層，有效加強(qiáng)了多層之間的結(jié)合強(qiáng)度，解決了三維纖維網(wǎng)與改性高聚物層之間抱合力差、不能相互纏結(jié)、強(qiáng)度低的難題。這種雙糙面防輻射復(fù)合韌性土工卷材能屏蔽高能射線輻射，具有優(yōu)秀的力學(xué)性能、防水防滲防臭性能、耐老化性能、耐酸堿性能，實(shí)用性好，材料造價低，最主要的是本發(fā)明不同于現(xiàn)有剛性防輻射板，具有優(yōu)異的柔韌性，能適合于一些地形復(fù)雜的防輻射場所或工程應(yīng)用。
附圖說明
構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。
圖1是本發(fā)明一種雙糙面防輻射復(fù)合韌性土工卷材的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中：1：糙面結(jié)構(gòu)層，2：三維纖維網(wǎng)，3：高聚物糙面結(jié)合層，4：改性高聚物層。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
實(shí)施例1
如圖1所示，本發(fā)明提供了一種雙糙面防輻射復(fù)合韌性土工卷材，包括糙面結(jié)構(gòu)層、三維纖維網(wǎng)、高聚物糙面結(jié)合層、改性高聚物層，所述改性高聚物層設(shè)置在中間層，所述改性高聚物層的上下面設(shè)有三維纖維網(wǎng)，所述三維纖維網(wǎng)的外層設(shè)有糙面結(jié)構(gòu)層，所述三維纖維網(wǎng)與改性高聚物層之間設(shè)有高聚物糙面結(jié)合層。
上述一種雙糙面防輻射復(fù)合韌性土工卷材的制造方法，包括以下步驟：
（1）制作pb-baso4-pe樹脂母粒：將2份（按重量計(jì)）的pe-pb樹脂母粒、2份（按重量計(jì)）的pe-baso4樹脂母粒、90份（按重量計(jì)）的pe樹脂母粒送入造粒機(jī)內(nèi)，在130℃的溫度條件下熔合形成pb-baso4-pe樹脂母粒；
（2）選擇既具有屏蔽高能射線輻射效果又有優(yōu)良力學(xué)性能、防水防滲性能、耐酸堿性能、耐老化性能的原材料：高強(qiáng)pp纖維、不銹鋼纖維、es纖維、pe樹脂母粒等；
（3）開松梳理：將85份的pp纖維、1份的不銹鋼纖維、3份的es纖維通過開松機(jī)開松混合后，送入梳理機(jī)梳理成單層纖維網(wǎng)；
（4）交叉鋪網(wǎng)：將步驟（3）中的梳理形成的單層纖維網(wǎng)送入交叉鋪網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)，形成了蓬松的三維纖維網(wǎng)；
（5）針刺固結(jié)：將步驟（4）中的蓬松的三維纖維網(wǎng)送入預(yù)針刺機(jī)和主針刺機(jī)內(nèi)，隨著預(yù)針刺機(jī)和主針刺機(jī)針板的上下運(yùn)動和三維纖維網(wǎng)的向前移動，成千上萬根刺針刺入三維纖維網(wǎng)，刺針上的勾刺帶著三維纖維網(wǎng)上的一些纖維隨針反復(fù)穿過三維纖維網(wǎng)使纖維和纖維之間相互緊密固結(jié)產(chǎn)生較大抱合力并隨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，纖維網(wǎng)受壓，密度增加，纖維網(wǎng)的力學(xué)性能大大提高；
（6）雙糙面處理：將步驟（5）中的三維纖維網(wǎng)送入工藝溫度為150-180℃的熱風(fēng)烘箱，三維纖維網(wǎng)上下表層的es纖維迅速熔融熔結(jié)，出箱后采用風(fēng)扇散熱強(qiáng)制冷卻，或在溫度為-5-0℃的環(huán)境下瞬間冷卻，使得出烘箱后的三維纖維網(wǎng)上下表層形成微小疙瘩顆粒狀的糙面結(jié)構(gòu)層；
（7）改性高聚物層復(fù)合：將pe樹脂母粒與pb-baso4-pe樹脂母粒按1∶5的重量比混合，然后通過擠壓機(jī)在加熱溫度為110℃的條件下熔融形成改性高分子化合物熔體，并均勻擠壓流于雙糙面處理后的三維纖維網(wǎng)的上表面，再在改性高分子化合物熔體上表面覆蓋一層雙糙面處理后的三維纖維網(wǎng)，使三維纖維網(wǎng)上下表面的改性高分子化合物熔體與三維纖維網(wǎng)的糙面結(jié)構(gòu)層結(jié)合，形成牢固結(jié)合的高聚物糙面結(jié)合層，之后通過低溫冷軋輥冷軋壓合，冷軋溫度控制在5℃，最終形成上下層為雙糙面處理后的三維纖維網(wǎng)，中間層為改性高分子化合物膜結(jié)構(gòu)的高性能防輻射復(fù)合韌性土工材料。
實(shí)施例2
如圖1所示，本發(fā)明提供了一種雙糙面防輻射復(fù)合韌性土工卷材，包括糙面結(jié)構(gòu)層、三維纖維網(wǎng)、高聚物糙面結(jié)合層、改性高聚物層，從上往下結(jié)構(gòu)依次為：第一層為糙面結(jié)構(gòu)層，第二層為三維纖維網(wǎng)，第三層為高聚物糙面結(jié)合層，第四層為改性高聚物層，第五層為高聚物糙面結(jié)合層，第六層三維纖維網(wǎng)，第七層為糙面結(jié)構(gòu)層。
上述一種雙糙面防輻射復(fù)合韌性土工卷材的制造方法，包括以下步驟：
（1）制作pb-baso4-pe樹脂母粒：將5重量份的pe-pb樹脂母粒、5重量份的pe-baso4樹脂母粒、100重量份的pe樹脂母粒送入造粒機(jī)內(nèi)，在150℃的溫度條件下熔合形成pb-baso4-pe樹脂母粒；
（2）準(zhǔn)備原材料：pp纖維、不銹鋼纖維、es纖維、pe樹脂母粒；
（3）開松梳理：將95份的pp纖維、5份的不銹鋼纖維、5份的es纖維通過開松機(jī)開松混合后，送入梳理機(jī)梳理成單層纖維網(wǎng)；
（4）交叉鋪網(wǎng)：將步驟（3）中的梳理形成的單層纖維網(wǎng)送入交叉鋪網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)，形成了蓬松的三維纖維網(wǎng)；
（5）針刺固結(jié)：將步驟（4）中的蓬松的三維纖維網(wǎng)送入預(yù)針刺機(jī)和主針刺機(jī)機(jī)械針刺固結(jié)形成復(fù)合的三維纖維網(wǎng)；
（6）雙糙面處理：將步驟（5）中的三維纖維網(wǎng)送入工藝溫度為180℃的熱風(fēng)烘箱，單層纖維網(wǎng)上下表層的es纖維迅速熔融熔結(jié)，瞬間冷卻，使得出烘箱后的單層纖維網(wǎng)上下表層形成微小疙瘩顆粒狀的糙面結(jié)構(gòu)層。
（7）改性高聚物層復(fù)合：將pe樹脂母粒與pb-baso4-pe樹脂母粒按1∶6的重量比混合，然后通過擠壓機(jī)在加熱溫度為140℃的條件下熔融形成改性高分子化合物熔體，并均勻擠壓流于雙糙面處理后的三維纖維網(wǎng)的上表面，再在改性高分子化合物熔體上表面覆蓋一層雙糙面處理后的三維纖維網(wǎng)，使三維纖維網(wǎng)上下表面的改性高分子化合物熔體與三維纖維網(wǎng)的糙面結(jié)構(gòu)層結(jié)合，形成牢固結(jié)合的高聚物糙面結(jié)合層，之后通過低溫冷軋輥冷軋壓合，冷軋溫度控制在10℃，最終形成上下層為雙糙面處理后的三維纖維網(wǎng)，中間層為改性高分子化合物膜結(jié)構(gòu)的高性能防輻射復(fù)合韌性土工材料。
調(diào)節(jié)一定單重pp纖維網(wǎng)中的防滲膜的厚度，使得土工材料適合各種不同的使用環(huán)境，產(chǎn)品種類和規(guī)格如下：
高速鐵路用增強(qiáng)減震防護(hù)布：單重600g/m2pp纖維網(wǎng)/2.0mm防滲膜，幅寬4.5m；
高速公路軟基處理用增強(qiáng)反濾布：單重300~600g/m2pp纖維非織造布，幅寬4.5m；
礦山工廠廢棄物處理覆蓋防滲材料：單重300g/m2pp纖維網(wǎng)/1.0mm防滲膜，幅寬4.5米；
礦山尾砂壩、工業(yè)污水池、城市垃圾衛(wèi)生填埋場用增強(qiáng)加筋防滲材料：單重600g/m2pp纖維網(wǎng)/2.0mm防滲膜/單重600g/m2pp纖維網(wǎng)，幅寬4.5m。
這種雙糙面防輻射復(fù)合韌性土工卷材核覆蓋在輻射指標(biāo)在2-15msv/a的工作場地能夠很好的屏蔽輻射，使得礦山的工作人員無需穿防核輻射工作服防護(hù)便可在工作場地安全的工作，有效改善了工作的安全環(huán)境，而且無需穿工作服工作，大大提高了工作人員的工作效率，減少了工作服的成本投入，對核礦山、核工廠等地表表面、道路、尾礦壩，廢棄物場地，城市垃圾衛(wèi)生填埋場，運(yùn)輸未封閉的核物質(zhì)的公路、鐵路，未探測的有可能有核放射性物質(zhì)的野外郊地，能夠起到良好的輻射屏蔽治理效果。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)。