一种蜂巢式塑料土木格栅及生产工艺技术领域
一种蜂巢式塑料土木格栅及生产工艺，属土木工程领域，涉及一种环境及生态保
护护坡、固沙制品的制造方法。
背景技术
河道整治工程中的护坡工程、沙漠治理工程及地表土壤永久性固化与修复、绿化
环境等工程中多采用植被覆盖、块石、预制或现浇混凝土砌块结构型式的方法。具有一定的
地表土壤永久性固化与修复、景观效果好及施工方便，景观效果好等优点，其缺点是运行年
限较短，一般3~5年内坡面就会出现一些护坡塌坡，起鼓等破损，造成景观效果变差。更重要
的是仍然出现水土流失问题。近年来，新兴最先进的蜂巢约束系统护坡技术，比较好地解决
了水土流失问题。但妨碍大规模应用的瓶颈问题是所用材料-聚乙烯、聚丙烯等塑料土木格
栅的光老化和强度、脆性及焊接点开裂问题。3~5年内就会老化和损坏，失去功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蜂巢式塑料土木格栅及生产工艺，用以解决现有蜂巢
约束系统护坡技术及质量的问题。大大提高了蜂巢式塑料土木格栅耐光老化、强度、抗脆化
性、弹性及使用寿命，且使用便捷、可靠，同时产品生产工艺简单、成本低。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种蜂巢式塑料土木格栅，包括主体片材、热压焊接联接处、格栅连接孔和壁孔，材料
组成包括聚氯乙烯、中性长丝玻璃纤维、马来酸酐接枝改性氯化聚乙烯、四脚状氧化锌晶
须、ACR、金红石型二氧化钛、增塑剂、内外润滑剂、热稳定剂及聚氯乙烯弹性体；
其中，马来酸酐接枝改性氯化聚乙烯是水相悬浮接枝聚合产品，用量是材料组成的5%-
20%；所述中性长丝玻璃纤维，用常温常压等离子仪，空气为气源进行等离子表面预处理。
所述的一种蜂巢式塑料土木格栅的生产工艺，材料配伍为：聚氯乙烯、中性长丝玻
璃纤维、马来酸酐接枝改性氯化聚乙烯、四脚状氧化锌晶须、ACR、金红石型二氧化钛、增塑
剂、内外润滑剂、热稳定剂及聚氯乙烯弹性体；
生产过程是：高混机中聚氯乙烯配伍→双螺杆挤出造粒→中孔中加入等离子表面活化
处理过的中性长丝玻璃纤维与粒料复合挤出片材→切割成条片材→条片材冲孔，形成壁
孔、格栅连接孔和联接处冲孔→将聚氯乙烯弹性体和表面活化预处理过的中性长丝玻璃纤
维投入/引进共挤机中挤出玻纤增强聚氯乙烯弹性胶条→在联接处冲孔内上下贯穿玻纤增
强聚氯乙烯弹性胶条→在上下贯穿玻纤增强聚氯乙烯弹性胶条的冲孔所在联接处进行热
融焊接，形成热压焊接联接处→形成蜂巢式塑料土木格栅产品；
所述马来酸酐接枝改性氯化聚乙烯是水相悬浮接枝聚合产品，其用量是材料组成的
5%-20%；所述中性长丝玻璃，是用常温常压等离子仪、空气为气源进行等离子表面活化预处
理。
本发明的优点与效果是：
1）通过材料配伍、等离子表面处理法及生产工艺改进，大幅度地提高了蜂巢式塑料土
木格栅耐光老化、强度、抗脆化性、弹性及使用寿命。
2）产品制造、安装、运输及使用便捷、可靠，并能适应于各种工况环境下下的护坡
工程、沙漠治理工程及地表土壤永久性固化与修复、绿化环境等工程及管理。
3）生产成本低廉，易于工业化及质量稳定可靠等优点。
附图说明
图1为本发明蜂巢式塑料土木格栅结构实物照片；
附图标记为：1-主体片材、2-热压焊接联接处、3-格栅连接孔、4-壁孔。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明蜂巢式塑料土木格栅及生产工艺作详细说明。所作说明
仅用于理解本发明的方法和核心思想，不能认定为对本发明的具体实施方式仅限于此，也
不应将其理解成是对本发明的限制。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明构思的前
提下，进行若干简单的推演或替换，均应当视为属于本发明的保护范围。
本发明蜂巢式塑料土木格栅，其材料配伍为：聚氯乙烯、中性长丝玻璃纤维、马来
酸酐接枝改性氯化聚乙烯、四脚状氧化锌晶须、ACR、金红石型二氧化钛、增塑剂、内外润滑
剂、热稳定剂及聚氯乙烯弹性体。其中，马来酸酐接枝改性氯化聚乙烯是水相悬浮接枝聚合
产品，其用量是材料组成的5%-20%；中性长丝玻璃纤维要经过等离子表面活化处理，即用常
温常压等离子仪、空气为气源进行等离子表面预处理。
生产工艺为：高混机中聚氯乙烯配伍→双螺杆挤出造粒→中孔中加入等离子表面
活化预处理过长丝玻璃纤维与粒料复合挤出片材→片材切割成条片材→条片材冲孔，形成
壁孔4、格栅连接孔3和联接处冲孔→将聚氯乙烯弹性体和等离子表面活化预处理过的中性
长丝玻璃纤维投入/引进共挤机中挤出玻纤增强聚氯乙烯弹性胶条→在联接处冲孔内上下
贯穿玻纤增强聚氯乙烯弹性胶条→在上下贯穿玻纤增强聚氯乙烯弹性胶条的冲孔所在联
接处进行热融焊接，形成热压焊接联接处2→形成蜂巢式塑料土木格栅产品。
本发明蜂巢式塑料土木格栅制造过程是：
（1）高混机中将聚氯乙烯、马来酸酐接枝改性氯化聚乙烯、四脚状氧化锌晶须、ACR、金
红石型二氧化钛、增塑剂、内外润滑剂、热稳定剂按比例配伍进行捏合。
（2）将捏合料在双螺杆挤出造粒。
（3）将中性长丝玻璃纤维放在常温常压等离子仪阴阳极之间，空气为气源进行等
离子表面活化处理。
（4）将捏合粒料投入塑料片材挤出机的加料孔中，在挤出机中心孔处引入表面活
化处理好的中性长丝玻璃纤维，挤出玻纤增强聚氯乙烯片材。
（5）用切割机将玻纤增强聚氯乙烯片材切割成一定尺寸的条片材。
（6）在冲孔机上，按设定将条片材冲压出壁孔4、格栅连接孔3和联接处冲孔，格栅
连接孔3位于片材联接处中部。
（7）将聚氯乙烯弹性体和表面活化处理好的中性长丝玻璃纤维投入/引进共挤机
中挤出玻纤增强聚氯乙烯弹性胶条。
（8）将玻纤增强聚氯乙烯弹性胶条上下贯穿过联接处的冲孔。
（9）将上下贯穿玻纤增强聚氯乙烯弹性胶条的冲孔所在联接处放到热焊机上进行
热压焊接，热压焊接后的联接处即为热压焊接联接处2。
本发明的蜂巢式塑料土木格栅产品即制造成功。
实施例1
高混机中将聚氯乙烯树脂、5w%马来酸酐接枝改性氯化聚乙烯、四脚状氧化锌晶须、
ACR、金红石型二氧化钛、增塑剂、内外润滑剂、热稳定剂按比例配伍进行捏合；将捏合料在
双螺杆挤出造粒；将中性长丝玻璃纤维放在常温常压等离子仪阴阳极之间，空气为气源进
行等离子表面活化处理；将捏合粒料投入塑料片材挤出机的加料孔中，在挤出机中心孔处
引入表面活化处理好的中性长丝玻璃纤维，挤出玻纤增强聚氯乙烯片材；用切割机将玻纤
增强聚氯乙烯片材切割成一定尺寸的条片材；在冲孔机上，按设定将条片材冲压出壁孔4、
格栅连接孔3和联接处穿孔；将聚氯乙烯弹性体和表面活化处理好的中性长丝玻璃纤维投
入/引进共挤机中挤出玻纤增强聚氯乙烯弹性胶条；将玻纤增强聚氯乙烯弹性胶条上下贯
穿过联接处的穿孔；将上下贯穿玻纤增强聚氯乙烯弹性胶条的冲孔所在联接处放到热焊机
上进行热压焊接。即，制造出本发明的蜂巢式塑料土木格栅产品。
材料及产品性能见表1。
比较例1
材料组成中没有马来酸酐接枝改性氯化聚乙烯、四脚状氧化锌晶须及中性长丝玻璃纤
维，其他组分同实施例1中的组成。加工生产工艺中也就没有了中性长丝玻璃纤维表面处理
工序和联接点无穿PVC/GF弹性锚条。这样制造的蜂巢式塑料土木格栅材料及产品性能见表
1。
比较例2
在加工生产工艺中，联接点无穿PVC/GF弹性锚条，其它同实施例1。材料及产品性能见
表1。
比较例3
中性长丝玻璃纤维表面处理采用硅烷偶联剂方法，其它同实施例1。材料及产品性能见
表1。
实施例2
马来酸酐接枝改性氯化聚乙烯用量为20w%，其它同实施例1。材料及产品性能见表1。
实施例3
马来酸酐接枝改性氯化聚乙烯用量为12w%，其它同实施例1。材料及产品性能见表1。
以上实施例用于理解本发明的方法和核心思想，不能认定本发明的具体实施方式
仅限于此，也不应将其理解成是对本发明的限制。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发
明构思的前提下，进行若干简单的推演或替换，均应当视为属于本发明的保护范围。
本产品结构简单，并具有极好的耐光老化性、高强度、抗脆化性、高弹性及使用寿
命长等特性，其在工程中实际使用已超过5年。制造技术及产品质量达国际同类产品领先水
平。
该产品能适应于各种工况环境下下的护坡工程、沙漠治理工程及地表土壤永久性
固化与修复、绿化环境等工程及管理。同时，本发明产品/材料的制造成本低、质量稳定、可
靠性高，使用便捷。
另一方面，本发明中的蜂巢式塑料土木格栅，有利水土保持、绿化环境及环境和生
态保护等。并形成新的经济增长点，对相关的理论和生产的发展有借鉴作用，提升了行业进
步，促使了水土保持、环境和生态保护等产品的更新换代，具有重要的社会效益和经济效
益。
表1
项 目
实施例1
比较例1
比较例2
比较例3
实施例2
实施例3
拉伸强度，MPa
82
42.7
79
69
84
83
断裂伸长率，%
1.2
15.7
1.4
5.2
1.1
1.2
简支梁冲击强度（缺口），kJ/m2
63
20
58
38
59
61
脆化温度，℃
-45
-30
-45
-45
-45
-45
焊接处拉伸强度，kN/m
230
15.6
23.0
228
229
230
氧化诱导期，min
230
89
210
198
230
232