應(yīng)用 | 這還是你印象中的紡織嗎？——經(jīng)編技術(shù)在高強度、耐環(huán)境土工布中的應(yīng)用

目前，經(jīng)編土工布主要有經(jīng)編軸向織物土工布、雙層經(jīng)編土工布、經(jīng)編和非織造復(fù)合土工布等3類。經(jīng)編土工布的功能多種多樣，由于結(jié)構(gòu)中高性能紗線呈現(xiàn)平行順直排列狀態(tài)，紗線的潛能能夠充分發(fā)揮出來，使其擁有非常高的強度。同時，由于高性能紗線具有防腐、抗老化等特殊的功能，從而使其具有抵抗惡劣環(huán)境的優(yōu)勢，具有高強度、耐環(huán)境等特性的經(jīng)編土工布在排水、過濾、隔離和增強等方面的功能尤為突出。

經(jīng)編土工布的種類

經(jīng)編軸向織物

通過具有襯經(jīng)、襯緯功能的特殊經(jīng)編機，織造的經(jīng)編軸向織物是一種新型的定向結(jié)構(gòu)織物，目前卡爾邁耶和利巴公司的多軸向經(jīng)編機是世界上使用多和廣的多軸向經(jīng)編設(shè)備。

經(jīng)編軸向織物襯紗紗線的方向多種多樣，既可以按經(jīng)紗方向和緯紗方向襯入，同時也能以幾乎任意角度的斜向襯入。經(jīng)編軸向織物包括單軸向、雙軸向、多軸向、格柵等組織結(jié)構(gòu)，具有高強度、抗撕裂、耐久性、耐環(huán)境等優(yōu)勢性能。

雙軸向經(jīng)編織物

多軸向經(jīng)編織物

經(jīng)編間隔織物

經(jīng)編間隔織物一般是在雙針床拉舍爾經(jīng)編機上生產(chǎn)的，通過間隔紗系統(tǒng)將上下表層的織物連接起來形成具有三維結(jié)構(gòu)的整體織物。間隔系統(tǒng)通常使用合成纖維貫穿于兩個表層織物之間形成間隔層，使織物具有較大的空間，這也是間隔織物大的結(jié)構(gòu)特點。經(jīng)編間隔織物特殊的空間結(jié)構(gòu)同樣賦予了其抗壓、透氣導(dǎo)濕、結(jié)構(gòu)整體性與可成形性等，從而能夠應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。尤其作為土工材料應(yīng)用，在過濾和排水領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢。

經(jīng)編間隔織物

經(jīng)編/非織造復(fù)合織物

目前，德國利巴公司生產(chǎn)的多軸向經(jīng)編機綜合了非織造纖維網(wǎng)的制造特點和雙軸向或多軸向經(jīng)編織物制造特點生產(chǎn)經(jīng)編/非織造復(fù)合織物。非織造土工布雖然應(yīng)用很廣泛，但其強度、耐久性及尺寸穩(wěn)定性相對較差。采用具有高強度、織物尺寸穩(wěn)定性好的經(jīng)編軸向織物與其復(fù)合，可以在很大程度上提高非織造布的強度和模量，同時復(fù)合后的織物能夠充分發(fā)揮2種織物結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。

經(jīng)編/非織造復(fù)合土工布

經(jīng)編土工布的應(yīng)用

在水泥管道上的應(yīng)用

以經(jīng)編軸向織物為增強體的高性能水泥管道由于高性能增強材料的加入，管材質(zhì)量明顯減輕。在相同內(nèi)徑、相同承載能力的水泥混凝土管技術(shù)要求下，經(jīng)編軸向織物增強高性能水泥管道的管壁明顯變薄。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)碳纖維增強水泥的厚度僅為鋼筋增強水泥厚底的1/4時，即可抵抗與鋼筋增強水泥相同的外部載荷。

相同強度的鋼筋增強水泥和碳纖維增強水泥厚度對比

經(jīng)編軸向織物增強的水泥管同時具有良好的承載能力、抗裂性能，提升了管道的抗?jié)B性和耐久性，為排水工程提供新型優(yōu)質(zhì)管材。據(jù)相關(guān)報道，該類型的管道2016年開始建設(shè)城市地下綜合管廊2000km以上。因此，經(jīng)編軸向織物增強高性能水泥管道在國家正在實施建設(shè)的“海綿城市”、“地下城”、“地下綜合管廊”等建設(shè)中將起到至關(guān)重要的作用。

在道路建設(shè)中的應(yīng)用

土工格柵作為經(jīng)編軸向織物的一種結(jié)構(gòu)形式，在織物的經(jīng)向和緯向以空穿的形式同時襯入高性能紗線，襯經(jīng)紗和襯緯紗之間沒有交織，能夠形成彼此相互平行的2個紗片層。

影響公路和鐵路的使用壽命的關(guān)鍵因素包括如環(huán)境因素、路基條件、公路變寬和老化等，土工格柵作為一種常用的土工建筑材料，具有拉伸強度高、穩(wěn)定性好、耐腐蝕抗老化等優(yōu)勢，可廣泛應(yīng)用于公路路基增強、鐵路路基增強等路基加固領(lǐng)域，而且經(jīng)編土工織物在新公路建設(shè)和舊公路修復(fù)上都起到了至關(guān)重要的作用。

在堤壩建設(shè)及防護中的應(yīng)用

復(fù)合土工布具有優(yōu)良的過濾和隔離功能，鋪在防護堤的泥土層和碎石之間，可防止土層與碎石混雜，保持土層受到相對較小的壓力，保護堤岸不被水流沖蝕。另外，還可利用土工材料制作形成土工袋，將泥沙裝在土工袋中形成柔韌的、抗侵蝕的重量較大的整體放置在河堤或者河道內(nèi)，起到固定河堤和防護的作用。

利用經(jīng)編/非織造復(fù)合織物可形成的尺寸較大的土工管類，直徑可達到甚至超過0.6m，長度可達10m以上。將泥沙填充到管中可用作海洋中的防波堤，用來防護海岸線及海床。由于經(jīng)編土工布的特殊的結(jié)構(gòu)特點及對原料的適應(yīng)性廣等優(yōu)勢，使其在高強度、耐環(huán)境中的作用不可忽視。

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