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            1. 山東恒瑞通新材料工程有限公司
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              長絲土工布的原料、類型及生產工藝
              作者:管理員 發布于:2022-2-18 15:14:17 點擊量:

              土工合成材料作為一種新型的巖土工程材料,可以天然或人工合成聚合物(塑料、化纖、合成橡膠等)為原料,制成各種類型的產品,置于土體內部、表面或各層土體之間,發揮加強(加固)或保護土體的作用。


              目前,土工布己經廣泛應用于公路、鐵路、水利、電力、建筑、海港、采礦、軍工、環保等工程的各個領域。土工合成材料的主要品種有土工織物、土工格柵、土工網、土工膜、土工格室、土工復合材料、土工合成材料膨潤土墊(GCL)、土工管、土工泡沫等。工程應用上可單獨使用土工布,也可與土工格柵、土工膜、土工網等其他土工合成材料復合后使用。


              目前土工布原料主要以合成纖維為主,應用最普遍的是聚酯纖維和聚丙烯纖維,其次是聚酰胺纖維和聚乙烯醇縮醛纖維。

              聚酯纖維物理機械性能良好,具有優良的韌度和蠕變特性,熔點高、耐高溫、耐老化,生產工藝成熟、市場占有率高。缺點是疏水性差、用于保溫材料時容易積存冷凝水,低溫下性能差、易玻璃化、強度降低,對酸、堿的耐抗性較差。


              聚丙烯纖維彈性好、瞬間彈性恢復優于聚酯纖維;耐酸堿性、耐磨性、耐霉變、耐低溫性能優良;具有很好的疏水性和芯吸性能,能使水分沿纖維軸向傳遞到外層表面;密度小、僅為聚酯纖維的66%,經多次牽伸可以得到結構緊密、性能優越的細旦纖維,再配合加固過程可使其強度更加優越。缺點是不耐高溫、軟化點為130~160℃,耐光性差、在日光下易于老化分解,但可以通過添加紫外線吸收劑等助劑使其具備抗紫外線性能。


              非織造土工布的原料除采用以上纖維外,還可采用黃麻纖維、聚乙烯纖維、聚乳酸(PLA) 纖維等。天然纖維和特種纖維已逐步進入土工布各個應用領域,如天然纖維(黃麻、椰子殼纖維、竹漿纖維等)在路基、排水、護岸、控制土壤侵蝕等領域都有應用。



              土工布類型


              土工織物是以聚合物纖維為原料通過熱壓針刺、膠結、編織而成的透水性土工合成材料,又稱土工布,包括織造、非織造等幾種類型。


              織造型土工布包括編織(平織法、圓織法)、機織(平紋法、斜紋法)、針織(經編法、縫編法)等生產工藝生產的產品。


              非織造型土工布包括機械加固(針刺法、水刺法)、化學粘合(噴膠法、浸漬法)、熱粘合(熱軋法、熱空氣法)等生產工藝生產的產品。


              織造型土工布最先推出,但是有造價高、功能較差等局限性,20世紀60年代末期非織造型土工布推出,我國在80年代初期開始應用該材料于工程實體中。隨著針刺非織造、紡粘非織造工藝的推廣,使非織造型土工布應用領域較織造型土工布更為廣泛,得到快速發展,我國已發展成為世界非織造布生產大國,并逐步邁向生產強國。


              非織造紡粘工藝


              相對于織造土工布,非織造土工布生產工序較少,生產效率較高、生產成本低,同時能制成較寬幅制品,因此近年來非織造土工布發展迅速。按成網方法的不同,常見的非織造型土工布生產工藝包括長絲紡粘針刺技術和短纖針刺技術。


              長絲紡粘針刺技術是將聚合物加熱熔融,紡成連續的長絲束,經氣流牽伸,賦予纖維強力,不規則地鋪放在傳送帶上形成纖網,當長絲束還未完全凝固時,用針刺法加固后一步法成形的非織造技術。這種技術工藝流程短、產量高,生產出的土工布在同等規格條件下抗拉強度、撕裂強度、斷裂伸長以及縱橫向比等性能均比短纖維針刺土工布優越得多,適用于增強和加固等工程應用。但紡粘針刺工藝設備投資大,成網均勻度、產品變換的靈活性差,不適合小批量、多品種的生產。


              短纖針刺技術是通過聚合物加熱熔融、紡絲、牽伸、卷曲定形、切斷、打包制成短纖維材料,以及短纖維開清、梳理、鋪網、針刺固結成布兩步法成形的非織造技術,該產品厚度大、密度高、結構蓬松,吸水和透水性能好,抗形變能力強,尤其適合做反過濾材料。針刺法非織造布工藝流程短,運用原料品種多,設備結構簡單,一次性投資少,因此以短纖針刺加工的土工布是我國目前用量最大的非織造土工布。




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