产业用纺织品土工布性能及领域介绍

      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。成品为布状，一般宽度为4-6米，长度为50-100米。土工布分为有纺土工布和无纺土工布。土工布具有优秀的过滤、隔离、加固防护作用、抗拉强度高、渗透性好、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀。 
       无纺土工布
       无纺土工布是由长丝或短纤维经过不同的设备和工艺铺排成网状，在经过针刺等工艺让不同的纤维相互交织在一起，相互缠结固着使织物规格化，让织物柔软、丰满、厚实、硬挺，以达到不同的厚度满足使用要求，无纺土工布具有很好的织物间隙，有很好的附着离，由于纤维柔软具有一定的抗撕裂能防渗膜力同时具有很好的变形适应能力，同时具有很好的平面排水能力，表面柔软多间隙有很好的摩擦系数能够增加土粒等的附着能力，可以防止细小颗粒通过阻止了颗粒物的流失同时排除了多余水分，表面松软有很好的保护能力。根据用丝的长短分为长丝无纺土工布或短丝无纺土工布。它们都能起到很好的过滤、隔离、加筋、防护等功效，是一种应用广泛的土工合成材料。长丝的抗拉强度高于短丝，可根据具体要求选择使用。
      有纺土工布（加筋土工布）
      有纺土工布是由至少两组平行的纱线（或扁丝）组成，一组沿织机的纵（织物行进的方向）称经纱，另一组横向布置称为纬纱。用不同的编制编织设备和工艺将经纱与纬纱交织在一起织成布状，可根据不同的使用范围编织成不同的厚度与密实度，一般有纺土工布较薄纵横向都具有相当强的抗拉强度（经度大于纬度），具有很好的稳定性能。有纺土工布根据编织工艺和使用经纬的不同分为加筋土工布和不加筋土工布两大类，加筋土工布的经向抗拉强度远远大于普通土工布。有纺土工布一般实际应用与土工工程项目的加筋增强，主要功能是加固增强，具有平面隔离与保护功能，不具备平面排水功能可根据具体的使用目的选用。
       土工布的过去和将来
        国外对土工布的应用早在60年代就已开始，美国是世界上土工布消费量最大的国家，它在90年代初对其年用量就在3亿㎡以上，近几年用量达到7亿㎡。欧洲和日本的土工布也得到较快发展，欧洲土工布近几年的年用量也在4亿㎡左右，其中纺粘法非织造布占非织造土工布的60％左右；日本在90年代中期以后对土工布的应用有显著的增长。日本非织造土工布中以纺粘法用量最大，约占非织造土工布总量的60%，而且主要是PET纺粘布。  
       我国的土工布起步于80年代初，但当时的用量极少，只是试验性的应用。直到1998年特大洪水引起政府的重视，建筑部门把对土工布的应用列入到设计规范中去，并制定了相关的国家标准，土工布才真正得到重视和发展。目前我国土工布的用量已超过3亿㎡，非织造土工布占总量比重达到40%左右。我国土木工程建设具有巨大潜在市场，其潜力决不低于美国目前用量的7～8亿㎡。专家测算，我国土工布在今后15年仍将以双位数增长，其中增长速度较快的是PET纺粘长丝土工布。 
        在“十五”及至“十一五”计划期间，我国规划在水利、电力、交通、环境保护、江河治理等各项工程上的投资巨大，包括水利建设、南水北调工程、电力投资、公路和铁路建设、环境工程建设，还有港口、机场、垃圾处理、江河湖海治理、治沙等等工程，投资计达上万亿元。中国在今后10年或更长时间，将会有更多的基础设施工程要建设，对土工布的需求也将会越来越多，中国将成为世界土工合成材料的最大营销市场。 
      土工布的应用特性：
      1、由于目前用于土工布生产的合成纤维主要为锦纶、涤纶、丙纶、乙纶，它们都具有很强的抗埋、耐腐性能 
      2、土工布为透水材料，所以具有很好的反滤隔离功能 
      3、无纺土工布由于结构蓬松，具有很好的排水性能 
      4、土工布有很好抗穿刺能力，所以具有很好的保护性能 
      5、土工布有很好的摩擦系数与抗拉强度，具有土工加筋性能 
     土工布的主要应用领域： 
     水利工程：海堤、江堤、湖堤达标工程；水库加固工程；围垦工程；防汛抢险。  
     公路铁路航空港工程：软基加固处理；边坡防护；路面防反射裂缝结构层；排水系统；绿化隔离带。 
     电工工程：核电站基础工程；火电灰坝工程；水电站工程。
     土工布具体的种类很多，下面介绍几种比较常见的种类以及它们的特性：
     防渗土工布
     防渗土工布以塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成的土工防渗材料，它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。目前，国内外防渗应用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯（PVC）和聚乙烯（PE），它们是一种高分子化学柔性材料，比重较小，延伸性较强，适应变形能力高，耐腐蚀，耐低温，抗冻性能好。其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道，以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形；而无纺布亦是一种高分子短纤维化学材料，通过针刺或热粘成形，具有较高的抗拉强度和延伸性，它与塑料薄膜结合后，不仅增大了塑料薄膜的抗拉强度和抗穿刺能力，而且由于无纺布表面粗糙，增大了接触面的摩擦系数，有利于复合土工膜及保护层的稳定。同时，它们对细菌和化学作用有较好的耐侵蚀性，不怕酸、碱、盐类的侵蚀。
      经编复合土工布
      经编复合土工布是以玻璃纤维（或合成纤维）为增强材料，通过与短纤针刺无纺布复合而成的新型土工材料。 
      经编复合土工布不同于一般机织布。其最大特点是经线与纬线的交叉点不弯曲，各自处于平直状态。用捆绑线将两者捆扎牢固，可全面较均匀同步，承受外力，分布应力，且当施加的外力撕裂材料的瞬时，纱线会沿初裂口拥集，增加抗撕裂强度。 
      经编复合时，即利用经编捆绑线在经，纬纱与短纤针刺土工布的纤维层间反复穿行，使三者编结为一体。因而经编复合土工布既具有高抗拉强度，低延伸率的特点，又兼有针刺非织造布的性能。因此经编复合土工布是一种可用于加筋增强，隔离防护，并具有三维整体法向及水平均有较好的聚水，异水的作用。因其固体基质和气孔均呈连续相、成为多孔隙的过滤效应，是一种多功能的土工复合材料。它是当今国际上高水平的应用土工复合的基材。
      聚酯长丝土工布
      聚酯长丝土工布是采用聚酯办法经纺丝针刺固结直接制成，产品规格从80-800g/m2任意选择，它是岩土工程和土木工程中应用的一种土工合成材料，是通过聚酯长丝成网和固结的方法制成，其纤维排列成三维结构。
除了具有良好的力学性能外，还具有良好的纵横向排水性能和良好的延伸性能及较高的耐生物、耐酸碱、耐老化等化学稳定性能。同时，还具有较宽的孔径范围、曲折的孔隙分布、优良的渗透性能和过滤性能。