[发明专利]一种利用混合纤维制备格栅条带的方法及装置

说明书

本发明公开了一种利用混合纤维制备格栅条带的方法，该制备过程包含混合纤维纱线放卷，分纱，展纱，预热，挤拉成型，冷却，牵引，收卷，最后得成品。本发明混合纤维通过树脂纤维熔融、加压作用同步实现纤维全浸渍与成型，无需额外设置热塑性树脂纤维挤出装置对纤维进行树脂全浸渍，同时能够通过控制混合纤维中增强纤维和树脂纤维配比控制土工格栅的树脂包覆率，利用本发明条带制备出来的土工格栅具有轻质、强度高、成型效率高、成本低、增强纤维与树脂热膨胀系数匹配好、耐腐蚀、强度高、纤维含量高、全浸渍、孔隙率低、断裂延伸率低、焊接点处不会出现纤维断裂等优点。

技术领域

本发明涉及土工格栅技术领域，尤其涉及一种利用混合纤维制备格栅条带的方法及装置。

背景技术

土工格栅是一种土工合成材料，常用作路基、路面、涵洞、土坡等结构的筋材，起到延长路基的使用寿命、防止路面塌陷或产生裂纹、保持地面美观整齐、防止水土流失等作用。

专利CN102079136A、CN202969364U和CN201635079U公开了几种玻璃纤维增强土工格栅生产方法，其条带制备特征在于通过挤出机将改性热塑树脂原料熔融挤出到包覆模具，在模具中对一维等距排列的几束玻璃纤维纱进行拉挤包覆（注意“包覆”与本专利中“浸渍”的区别）成型，形成格栅条带，再通过条带横纵连接，形成玻塑土工格栅。此种格栅较拉伸塑料格栅比具有较好的力学性能、伸长率低、耐腐蚀等优点，大大提高了土工格栅的耐磨性及抗剪切能力；较钢塑格栅具有耐腐蚀、密度低等优点；较编织纤维格栅具有生产效率高等优点。但其制备工艺只是对几束等距排列的纤维束进行塑料熔融挤出包覆，包覆后的纤维束只在外圈很小一部分与树脂进行了粘接与浸渍，而其内部仍为干纤维状态，而且纤维含量低，在实际工程应用中并未充分实现其理想承载能力。且在格栅焊接操作中，焊接点处纤维极易出现断裂，导致制备的格栅强度较低。

因此，提供一种纤维含量高、抗拉强度高、焊接性能好的利用混合纤维制备格栅条带的方法及装置，是目前亟待解决的问题。

发明内容

为了克服上述不足，本发明的一个目的是提供一种利用混合纤维制备格栅条带的方法，通过该方法生产的格栅条带其条带内每一根增强纤维单丝周围都包覆有树脂，即纤维为一种全浸渍状态；同时该条带具有孔隙率低、纤维含量高、超高抗拉强度、制备格栅时条带交汇点位搭接焊接稳定、焊接时纤维不断裂、热膨胀匹配好、轻质、耐候、耐腐蚀、耐温、耐磨损、可设计性强、生产速度快等特点。

本发明第二个目的是提供一种利用混合纤维制备格栅条带的装置，通过此装置对每根纤维单丝周围进行树脂全浸渍而非对整束纤维束外围进行简单包覆，再通过定型模具，将全浸渍纤维复合材料进行塑形的同时，将全浸渍纤维进一步压实，得到孔隙含量低、纤维浸渍程度高、抗拉强度高、断裂延伸率低、焊接稳定、焊接点处不会出现纤维断裂的全浸渍纤维复合材料土工格栅条带。

本发明第三个目的是提供一种利用混合纤维制备格栅条带的方法在生产全浸渍纤维复合材料薄片材、板材、线材、型材中的应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用混合纤维制备格栅条带的方法，该制备过程包含混合纤维纱线放卷，分纱，展纱，预热，挤拉成型，冷却，牵引，收卷，最后得成品。

上述的利用混合纤维制备格栅条带的方法，具体包括如下步骤：

（1）放卷、分纱、展纱：将若干卷混合纤维纱线放置于纤维纱架上，通过纱架转轴的旋转对纱线进行放卷，放卷后的纤维束依次通过分纱板、展纱架进行分纱、展纱，并通过张力辊对分纱后的每一束纤维纱线施加一定张力；

（2）预热、拉挤成型：将展纱后的混合纤维纱线进行预热后依次通过预成型模具、浸渍模具和定型模具，通过树脂纤维熔融、加压实现对增强纤维的浸渍并成型为全浸渍条带尺寸形状。

（3）冷却、牵引、收卷：熔融的全浸渍条带经过冷却、牵引、收卷制得全浸渍混合纤维复合材料土工格栅条带。