本发明属于土工布制备，具体的涉及一种耐磨型土工布及其制备方法。
背景技术：
1、土工布又称土工织物，它是由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料，目前土工布用于道路铁路排水系统海岸工程和防护墙等领域中，应用其可具有加筋、防护、排水、过滤、隔离、防渗等功能，隔离作用：土工布能够隔离具有不同物理性质的建筑材料，如土体与沙粒、土体与混凝土等，使得这些材料之间不流失、不混杂，保持各自的结构和功能，从而增强构筑物的承载能力。过滤（反滤）作用：当水从细料土层流入粗料土层时，土工布可以让水流顺利通过，同时有效地截留土颗粒、细沙、小石料等，保持水土工程的稳定性。排水作用：土工布具有良好的导水性能，可以在土体内部形成排水通道，将土体结构内的多余液体和气体排出，有助于维持土体的稳定性和工程的安全性。加筋作用：土工布能够增强土体的抗拉强度和抗变形能力，增加建筑结构的稳定性，改善土体质量，适用于道路、桥梁、堤坝等工程。防护作用：土工布可以有效地将集中应力扩散、传递或分解，防止土体受外力作用而破坏，起到保护土壤的作用。此外，它还能防止水流对土体的冲刷。
2、土工布与水泥、木材、钢材并称为“四大建筑”材料，可以满足各种工程应用需求。但以往的土工布大多使用效果不佳，在使用中容易损坏，降低了土工布的使用寿命，而且很多土工布的耐磨效果不佳，不能满足当今市场的需求，降低了土工布的实用性和使用性。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术中土工布在耐磨等方面存在的不足，提供一种耐磨土工布及其制备方法，分别以改性碳纤维和改性玻璃纤维作为土布基体的上下防护层，使得土工布的耐磨性等性能得到明显增强。
2、一种耐磨型土工布，自上而下依次包括耐磨层a、基层本体和耐磨层b；上述各层之间为固定连接；基层本体、耐磨层a和耐磨层b的厚度比为1:1.05-1.15:1.1-1.3。
3、更进一步的，所述耐磨层a为改性碳纤维层；所述耐磨层b为改性玻璃纤维层；所述基层本体为聚酯纤维层。
4、上述耐磨型土工布的制备方法，包括如下步骤：
5、s1：制备耐磨层a；
6、s2：制备耐磨层b；
7、s3：按照厚度比为1:1.05-1.15:1.1-1.3，将基层本体与耐磨层a和耐磨层b分别粘结，经热定型得到所述耐磨型土工布。
8、更进一步的，步骤s1中制备耐磨层a的过程为：以重量份数计，取0.2-0.5份九水合硝酸铁、0.3-0.6份四水合硝酸锰、0.1-0.3份硼氢化钠和0.8-1.4份碳酸铵混合，在功率800-1200w微波处理5-10min，经粉碎过筛，得到硼化铁锰粉末；取20-40份碳纤维、3-7份硼化铁锰粉末、4-7份马来酸酐接枝pa树脂和2-6份氨基化碳纳米管加入双螺杆挤出机中，在温度220-240℃中混炼1-3h后挤出；在温度240-260℃下纺丝，以针刺密度35-45针/cm2，针刺深度5-9mm制得耐磨层a。
9、更进一步的，步骤s1中制备耐磨层a进一步优化为：以重量份数计，取0.4份九水合硝酸铁、0.5份四水合硝酸锰、0.2份硼氢化钠和1.2份碳酸铵混合，在功率1000w微波处理7min，经粉碎过筛，得到硼化铁锰粉末；取35份碳纤维、6份硼化铁锰粉末、5份马来酸酐接枝pa树脂和4份氨基化碳纳米管加入双螺杆挤出机中，在温度235℃中混炼2.5h后挤出；在温度250℃下纺丝，以针刺密度40针/cm2，针刺深度8mm制得耐磨层a。
10、更进一步的，步骤s2中制备耐磨层b的过程为：按照固液比1g:3-6ml将纳米金刚石加入质量分数为15-25%的氢氧化钠水溶液，在功率300-500w下超声处理5-8min；在温度80-110℃搅拌40-60min；经洗涤、干燥后得预处理金刚石；取25-45份玻璃纤维、4-7份预处理金刚石、3-7份酚醛树脂和1-3份聚醚醚酮，在温度190-210℃中混炼2-4h后挤出；在温度220-240℃下纺丝，以针刺密度40-50针/cm2，针刺深度10-13mm制得耐磨层a。
11、更进一步的，步骤s2中制备耐磨层b进一步优化为：按照固液比1g:4.5ml将纳米金刚石加入质量分数为22%的氢氧化钠水溶液，在功率450w下超声处理7min；在温度105℃以速率600r/min搅拌55min；经洗涤、干燥后得预处理金刚石；取40份玻璃纤维、6份预处理金刚石、5份酚醛树脂和2份聚醚醚酮，在温度205℃中混炼3.5h后挤出；在温度235℃下纺丝，以针刺密度45针/cm2，针刺深度12mm制得耐磨层b。
12、更进一步的，步骤s3中按照厚度比为1:1.1:1.2，将基层本体与耐磨层a和耐磨层b分别针刺，在温度100-120℃热定型45-75min，得到所述耐磨型土工布。
13、更进一步的，在温度110℃热定型60min，得到所述耐磨型土工布。
14、更进一步的，针刺过程的针刺密度85针/cm2，针刺深度14mm。
15、与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：
16、本发明采用硼化铁锰粉末、马来酸酐接枝pa树脂和氨基化碳纳米管对碳纤维进行改性，通过马来酸酐接枝pa树脂与氨基化碳纳米管相互交联提升耐磨性能，同时在硼化铁锰粉末的协同作用下，耐磨能力得到进一步提升；以碱水溶液预处理金刚石，连同酚醛树脂、聚醚醚酮等对玻璃纤维进行改性，提高玻璃纤维的耐磨能力；通过在基层本体上下面分别设置耐磨层b和耐磨层a，整体土工布材料的耐磨性能得到显著增强。
1.一种耐磨型土工布，其特征在于，自上而下依次包括耐磨层a、基层本体和耐磨层b；上述各层之间为固定连接；基层本体、耐磨层a和耐磨层b的厚度比为1:1.05-1.15:1.1-1.3。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨型土工布，其特征在于，所述耐磨层a为改性碳纤维层；所述耐磨层b为改性玻璃纤维层；所述基层本体为聚酯纤维层。
3.一种耐磨型土工布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种耐磨型土工布的制备方法，其特征在于，步骤s1中制备耐磨层a的过程为：以重量份数计，取0.2-0.5份九水合硝酸铁、0.3-0.6份四水合硝酸锰、0.1-0.3份硼氢化钠和0.8-1.4份碳酸铵混合，在功率800-1200w微波处理5-10min，经粉碎过筛，得到硼化铁锰粉末；取20-40份碳纤维、3-7份硼化铁锰粉末、4-7份马来酸酐接枝pa树脂和2-6份氨基化碳纳米管加入双螺杆挤出机中，在温度220-240℃中混炼1-3h后挤出；在温度240-260℃下纺丝，以针刺密度35-45针/cm2，针刺深度5-9mm制得耐磨层a。
5.根据权利要求4所述的一种耐磨型土工布的制备方法，其特征在于，步骤s1中制备耐磨层a进一步优化为：以重量份数计，取0.4份九水合硝酸铁、0.5份四水合硝酸锰、0.2份硼氢化钠和1.2份碳酸铵混合，在功率1000w微波处理7min，经粉碎过筛，得到硼化铁锰粉末；取35份碳纤维、6份硼化铁锰粉末、5份马来酸酐接枝pa树脂和4份氨基化碳纳米管加入双螺杆挤出机中，在温度235℃中混炼2.5h后挤出；在温度250℃下纺丝，以针刺密度40针/cm2，针刺深度8mm制得耐磨层a。
6.根据权利要求3所述的一种耐磨型土工布的制备方法，其特征在于，步骤s2中制备耐磨层b的过程为：按照固液比1g:3-6ml将纳米金刚石加入质量分数为15-25%的氢氧化钠水溶液，在功率300-500w下超声处理5-8min；在温度80-110℃搅拌40-60min；经洗涤、干燥后得预处理金刚石；取25-45份玻璃纤维、4-7份预处理金刚石、3-7份酚醛树脂和1-3份聚醚醚酮，在温度190-210℃中混炼2-4h后挤出；在温度220-240℃下纺丝，以针刺密度40-50针/cm2，针刺深度10-13mm制得耐磨层b。
7.根据权利要求6所述的一种耐磨型土工布的制备方法，其特征在于，步骤s2中制备耐磨层b进一步优化为：按照固液比1g:4.5ml将纳米金刚石加入质量分数为22%的氢氧化钠水溶液，在功率450w下超声处理7min；在温度105℃以速率600r/min搅拌55min；经洗涤、干燥后得预处理金刚石；取40份玻璃纤维、6份预处理金刚石、5份酚醛树脂和2份聚醚醚酮，在温度205℃中混炼3.5h后挤出；在温度235℃下纺丝，以针刺密度45针/cm2，针刺深度12mm制得耐磨层b。
8.根据权利要求3所述的一种耐磨型土工布的制备方法，其特征在于，步骤s3中按照厚度比为1:1.1:1.2，将基层本体与耐磨层a和耐磨层b分别针刺，在温度100-120℃热定型45-75min，得到所述耐磨型土工布。
9.根据权利要求8所述的一种耐磨型土工布的制备方法，其特征在于，在温度110℃热定型60min，得到所述耐磨型土工布。
10.根据权利要求8或9所述的一种耐磨型土工布的制备方法，其特征在于，针刺过程的针刺密度85针/cm2，针刺深度14mm。
