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山东茂隆新材料科技有限公司 2025-02-07 1951
高韧性聚酯纱线集束土工格栅有优异的抗拉强度、耐腐蚀性和环境适应性,是公路、铁路、水利等工程中常用的材料。那么,它是怎么制作的呢?
一、原材料选择与预处理
高韧性聚酯纱线集束土工格栅的核心原料是改性聚酯(PET)长丝。要选用分子量在2.0×10⁴~3.5×10⁴之间的高粘度聚酯切片,通过熔融纺丝工艺制成单丝直径0.15~0.25mm的复丝纱线。原材料要满足以下指标:
1、断裂强度≥7.5cN/dtex
2、干热收缩率(180℃/30min)≤8%
3、耐碱保留率(50g/L NaOH溶液浸泡28天)≥95%
纱线需经过等离子体表面处理,使纤维表面粗糙度增加20%-30%,才能提高后续集束剂涂覆的附着力。还要在恒温恒湿车间(温度23±2℃,湿度65%±5%)进行48小时平衡处理,消除内应力。
二、核心生产工艺流程
1、集束剂配制与涂覆
采用水性聚氨酯改性环氧树脂作为基体,添加纳米二氧化硅(粒径20-40nm)和偶联剂KH-550,按质量比100:3:1混合。涂覆设备采用双辊逆向涂布机,控制纱线通过速度15-20m/min,涂覆厚度10-15μm,固化温度分段控制:80℃预烘30秒→120℃主固化90秒。
2、经编成型工艺
使用德国卡尔迈耶(Karl Mayer)RSJ5/1型经编机,配置E28针距的复合针。纱线以±60°交叉角编织,面密度控制在300±20g/m²。关键工艺参数:
(1)送经量:7800-8200mm/rack
(2)牵拉密度:12-14横列/cm
(3)热定型温度:210-220℃(时间90-120秒)
3、节点增强处理
采用超声波焊接技术强化格栅节点,频率设定20kHz,压力0.4-0.6MPa,焊接时间0.8-1.2秒。节点剥离强度要≥200N/cm,经检测,经处理后的节点强度比传统粘接工艺提升40%以上。
三、关键工艺控制点
1、张力均衡控制
整经工序采用分段张力控制系统,纱架区张力控制在5-8cN,编织区张力稳定在12-15cN,确保经纬纱受力均匀,产品纵横向拉伸强度比≤1.05:1。
2、温度场管理
热定型阶段要建立梯度温度场:入口区180℃→中部区210℃→出口区160℃,通过红外测温仪实时监控,温差控制在±3℃以内。
3、在线质量检测
配备CCD视觉检测系统,可实时识别0.2mm以上的断丝、结节缺陷,配合拉力在线监测装置,每100米产品自动记录拉伸力曲线,确保强度离散系数≤5%。
四、性能优势
经第三方检测,该工艺生产的土工格栅典型性能指标为:
1、纵向极限抗拉强度:120kN/m(GB/T17689标准)
2、2%应变时的拉伸刚度:5500kN/m
3、蠕变折减系数(50年设计寿命):≤1.35