宽幅高强抗老化聚丙烯纤维土工材料的制备及应用

成果编号：21920

价格：面议

完成单位：南通大学、

单位类别：其他高校

完成时间：2018年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：新材料

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发布人：张瑜离线

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非织造土工材料具有多孔曲径式三维立体结构，排水、过滤、隔离、加固、防护、防渗功能优异，聚丙烯密度小、性能稳定、成本低，是土工材料的主要原料，广泛用于公路、铁路、水利、环境治理等国内外基础设施建设。但聚丙烯易老化、变色、脆裂，力学性能下降；制得的土工材料幅宽窄、施工拼接缝多、效率低，难以满足重大工程需要。针对土工材料宽幅、高强等性能要求，项目研发了聚丙烯材料抗老化纤维纳米改性技术，有效解决了聚丙烯纤维易老化、超长纤维不易梳理成网、宽幅高速针刺设备失衡以及宽幅冷轧复合不匀等行业共性技术难题，实现了宽幅高强抗老化聚丙烯纤维土工材料的制备及产业化应用。产品替代进口，满足了高速铁路公路、水利工程、环境综合治理、围海造田、国防和核工业设施等国家重大工程需求。获授权发明专利27项、实用新型专利31项、软件著作权3项，制定国家标准7项、行业标准10项。经中国纺织工业联合会科技成果鉴定，整体技术达到国际先进水平，保障了国家基础设施建设工程的质量安全，提升了土工材料的国际竞争力。曾获中国产学研合作创新成果奖二等奖。

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成果介绍

科技计划：国家级：国家重点研发计划（2016YFB0303100）省部级：江苏省产学研前瞻性联合研究项目（BY2012135）

成果形式：新技术、新工艺、新材料、新标准

合作方式：技术开发、技术咨询、技术服务、人才培养、共建载体

参与活动：驻苏高校院所苏北五市产学研合作对接活动第七届中国江苏产学研合作大会

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 3 项
已授权专利,其中:发明专利 27 项
专利号:
ZL201510991763.1
ZL201510953037.0
ZL201510954518.3
ZL201510862086.3
ZL201520976037.8
ZL201521061311.5

成果简介

综合介绍

创新要点

(1) 研制了聚丙烯纳米复合改性纺丝技术； (2) 研制了紫外线能量吸收整理技术； (3) 创新开发了超长纤维均匀梳理成网技术； (4) 研制了宽幅、高速、高定量针刺技术； (5) 研发了常温冷轧覆膜及多功能复合技术。

技术指标

1. 研制了聚丙烯纳米复合改性纺丝技术。采用ZnO和CaCO3纳米复合改性、液体冷却、多级拉伸等技术，制得强度≥5.5cN/dtex、氙灯加速老化强度保持率≥90[%]的高强抗老化聚丙烯纤维。 2. 研制了紫外线能量吸收整理技术。基于溶胶凝胶理论和紫外线吸收理论，以钛酸丁酯、冰醋酸、TiO2为原料，研发了具备吸收紫外线能量功能的有机整理剂和纳米无机整理剂，满足不同工况条件对聚丙烯纤维土工材料的抗老化要求。 3. 创新开发了超长纤维均匀梳理成网技术。提出了以超长纤维提升材料结构中纤维相互缠结力的理论，发明了无损开松的前处理技术，研制了150mm纤维高效梳理装备，突破了超长纤维难以加工的瓶颈。 4. 研制了宽幅、高速、高定量针刺技术。发明了8.5m幅宽针刺机的拱桥式大梁结构，研发了共轭平衡技术，保证了宽幅设备1500刺/min高速稳定运行；发明了钉帘钉齿握持导向喂入机构，实现了1200g/m2高定量土工材料一次针刺成型。 5. 研发了常温冷轧覆膜及多功能复合技术。发明了8.5m宽幅复合辊多点式挠度补偿技术，研制了低能耗宽幅冷轧复合装备，突破了多功能土工结构材料的整体复合技术，实现了特殊工程用不同土工结构材料的精准定制。

其他说明

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