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土工合成材料的发展现状及趋势展望

近年来,世界各国都认识到基础设施在经济中的支柱作用,积极出台相关产业发展政策和激励措施,加大基础设施投资力度。据统计,2016年至2040年,全球基础设施建设投资需求将增至94万亿美元,年均增长3.7万亿美元。其中,我国作为世界上最大的经济体之一,基础设施投资约占全球总投资的100%。 30%。岩土工程在推进基础设施建设中发挥着关键作用。可以说,基础设施是城市发展的血液和骨架,而岩土工程是基础设施的基础。土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它以天然或合成聚合物为原料制成各种产品,然后置于土壤内部、表层或土层之间以加强或保护土壤等。其实土木工程施工中使用的所有材料可以称为土工材料。随着产品的不断丰富和应用领域的进一步扩大,土工合成材料的内涵和范围也得到了扩展。应用,按其应用及相关标准可分为土工布、土工膜、土工复合材料、土工格栅、土工网、土工格室、土工泡沫、土工排水等土工合成材料九大类。 .

从国内外来看,土工合成材料产业已发展成为技术含量高、应用领域广、产品附加值高、产业带动能力强的一类产业,在亚洲、欧洲、北美等地区。一批具有实用价值的创新成果。土工布是土工合成材料的重要类别,也是工业用纺织品中除医用和过滤用纺织品外消费量最大的产品类别。本文在土工合成材料的框架下,重点介绍了土工布的发展历史和加工工艺。介绍了技术、市场应用等,并对基于土工布的土工合成材料的技术创新和产品开发进行了分析和展望。

1 土工布的分类、加工工艺及应用领域

土工布可以定义为“可用于土壤或任何其他土木工程的可渗透纺织材料”。 1926年,美国南卡罗来纳州有关部门首先将棉织物应用于道路建设,是现代土工布的雏形; 1960年代土工布在欧、美、日等国家和地区逐步推广。但大多为机织土工布,主要用于护岸、防侵蚀等工程;到1970年代末和1980年代初,无纺布技术的发展开始加速,为土工布新产品的开发带来了很大的动力。力量。随着科学技术的进步和应用范围的扩大,土工布的加工技术日趋专业化,在世界各地的各种建设项目中得到广泛应用,现已成为产业用纺织品领域的重要组成部分。

1 土工布的分类

土工布原料种类繁多,加工方法多样,种类繁多。从原料上可以分为天然纤维土工布和合成纤维土工布。前者主要包括棉纤维土工布、麻纤维土工布、椰子纤维土工布等,而后者主要是指聚酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)土工布等;按加工工艺可分为机织土工布、针织土工布、无纺土工布和复合土工布,其中以针织土工布为主。主要使用经编土工布,而无纺土工布包括各种类型的纺粘土工布、针刺土工布和热熔粘合土工布。在产品形状上,有扁平、管状、条状、网格、绳状等异形土工布。

1.1 按原料

1.1.1

天然纤维材料

天然纤维主要来源于自然界的动植物,具有可生物降解和再生的优点。天然纤维土工布虽然不用于土木工程,但在短期岩土工程中的临时保护、土地恢复和植被保护等方面具有天然优势。一是天然纤维易与土壤混合,可增强土壤肥力和有机质,有利于植被的生长;其次,天然纤维优异的吸湿能力对控制土地侵蚀具有重要作用;此外,天然纤维的可降解特性避免了废弃土工布的处理问题,成本上比合成纤维更有优势。

(1) 大麻纤维

大麻纤维根据植物的不同部位可分为韧皮纤维和叶纤维两大类。韧皮纤维主要用于土工布,包括黄麻、亚麻和苎麻。其中,黄麻在吸湿性、机械强度和与土壤的结合能力等方面优势明显。它是土工布中使用最多的天然纤维,特别是用于农业覆盖和土壤保护。

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