土工布的生產技術和性能要求

土工布的生產技術和性能要求目前中國有土工布生產力量的企業(yè)已有上百家廣應用土工合成材料的大力提倡，今后土工合成材料的進展將會加快。土工布的原料性能方面主要考慮以下幾方面：良好的物理機械性能的抗水解性能和濕態(tài)機械性能。耐紫外線輻射、抗水解、耐凹凸溫時的溫度，要求熔點較高。耐化學藥品、耐腐蝕、耐霉變水和土質很不一樣，有的呈堿性，有的呈酸性，有的含鹽份多，有的含各種元素，因此必需具有化學穩(wěn)定性。良好的透水性土工布過濾和排水都需要透水，因此必需具有良好的透水性。(包括纖維)，大約占土工布總用量的50%以上，美國已占80%以上。聚酯原料(包括滌綸)占15%-30%，居第2位，日本用得較多。承受聚乙烯和聚酰胺纖維的較少，我國還有承受維綸的。蝕、耐霉變，不受細菌侵蝕；且有較好的芯吸效應，對水的滲透性能好。其機械性能亦格外優(yōu)良，尤其是近年來國內已開發(fā)出高強丙綸長絲，強度到達8g/D，制作高強度的丙綸機織土工布及袋布都很適合。丙綸的缺點是抗紫外線性能差，特別對UVB波段的紫外線很敏感，試驗說明，春夏季隔玻璃在光照下6個月，其強度即降為0，而滌綸仍能保持78%，尼龍為73%，因此丙綸在抽絲(135℃左右)，因此在與瀝青等密封材料及鋪地材料結合時受到肯定限制。想原料。滌綸耐酸性好，亦耐弱堿，但長期與堿性物質如石灰、水泥、混凝土、堿性土壤接觸，強力會受損失，其抗水解性能亦較差，在使用時應予以留意。尼龍和維綸耐堿性好，但耐酸性差。聚酰胺長絲在pH4，2511個月，強度只剩至1%pH<5的土壤中，否則不耐久。維綸耐海水侵蝕，適用于海岸工程。土工布的生產工藝不同制造方法的土工布的消耗量11985-1995年織造土工布和非織造土工布在世界上的比例變化狀況1可以看出，當前非織造土工布占全部土工布的比例已到達70%左右，織造土工布約占30%。在美國非織造土工布的比例更高1990針織土工布的比例為70∶2∶2199585∶14∶1。1992年曾對土工布市場作過分析(2)：短纖、針刺、扁絲織造和紡粘針刺布分別居土12395.7%我國還沒有精準的統(tǒng)計數字，但大體上占主導的是短纖針刺土工布和丙綸扁絲織造土工布，85%-90%1998年實際產量不會超過1500萬m2，3000t10%左右，單絲及復絲長絲織造土工布數量不多。關于織造土工布織造土工布包括以單絲、復絲、切膜絲、膜裂絲為原料的土工布。織造土工布的主要特點是：--抗拉強力及初始模量大、斷裂伸長及蠕變小。圖3是織造土工布和非織造土工布負荷－伸長曲線的比較。--依靠經緯紗相互擠壓保持構造穩(wěn)定。--水力學性能看，織造土工布為平面過濾，孔隙尺寸大，最小為0.05-0.08mm，作反濾時，--厚度小，水平排水力量差，不宜用作排水材料。--彈性伸長小，與硬質材料接觸易刺破、頂破，影響反濾功能。--生產工藝簡單，產量低，本錢高。。長絲(噴絲板法)和扁絲(薄膜法)的差異些要求較高的織造土工布上應用。平織機和圓織機的差異4梭、6梭、84m以上。但需用刀割開，然后用熱熔等方法予以固定。這樣生產出的土工布在質量上與平織機生產的有差距。平織機織出土工布的60%-70%，因此強度自然受影響。另外，織物的空隙較大，如用其作為反濾織物則泥土簡潔流失。目前國內使用最多的圓織機引緯機構與平織機有根本不同子，由于傳動機構必需把紗片嵌入傳動梭子，因此紗層強度受損嚴峻，一般在10%以上。由此可見，圓織機作為加工袋形織物是適宜的，但用以加工土工織物，質量必定受限制。短纖維針刺土工布短纖維針刺土工布是目前應用最廣泛的非織造土工布之一。纖維經過開松混合、梳理(或氣流)成網、鋪網、牽伸及針刺固結最終形成成品，針刺形成的纏結強度足以滿足鋪放時的抗張應力，不會造成撕破、頂破。由于其厚度較大、構造蓬松，且纖維通道呈三維構造，過濾效率高，排水性能好。其滲透系數達10-1-10-2，與沙粒濾料的滲透系數相當，但鋪起來更便利它土工合成材料復合，具防護等多種功能。不致于淤堵，這必需結合工程的具體要求，予以滿足。短纖針刺土工布加工技術具有以下幾個特點：--乙綸，轉變品種格外便利。轉變纖維的規(guī)格也比較簡潔。--技術簡潔把握：設備與傳統(tǒng)紡紗設備相像，調整工藝和設備都比較有根底，對工程上提出的要求，如強度、縱橫向強度比、各項水力學性能等都簡潔通過工藝調整得到滿足。--長絲紡粘非織造土工布長絲紡粘技術是非織造布中進展最為快速的一種工藝度進展。紡粘土工布具有一系列的優(yōu)點：--各項力學性能格外優(yōu)異。國內一些試驗說明，抗張強度是同克重短纖針刺非織造土工布的1.5-1.9倍。國外的一些資料則說明其相差倍數還要大。撕破、頂破等強度、蠕變性能亦明顯優(yōu)于短纖針刺土工布。--水力學性能大體和短纖針刺土工布相當，滲透系數與短纖針刺土工布同一數量級。只要使用得當，一段時間后滲透系數大體能到達穩(wěn)定，土粒不再隨水流流失。--紡絲速度高，單機產量遠高于短纖針刺設備。--當前存在的主要問題是，尚無國產紡粘土工布設備供給，進口設備價格又貴，因而造成紡穎的紡粘設備有差距。除以上3有肯定數量，我們應充分予以關注。土工布的性能要求土工布的性能可分為3類：固有性能即物理機械性能；影響泥土和土工布相互作用的性能；耐用性能。土工布的物理機械性能(2×104Pa)，厚度影響水流沿平面流淌的性能；比重的大小打算土工布單位重量積的大小和在水中的沉浮情況；絕大多數土工布都很簡潔撓曲，卷成卷狀運輸便利。土工布的機械性能包括抗拉強度、接合強度、抗撕裂強度、頂破強度、刺破強度、抗壓縮性能等。排水性能。影響土工布和土壤相互作用的性能合成材料與泥土間摩擦力的大小。土體中合理參加抗拉材料(土工布)可轉變土中的應力分布，約束土體的側向變形，從而提高構造的穩(wěn)定性。據資料介紹3種不同的形式：(1)膜片型：發(fā)生在土體外表鋪設土工布，作臨時道路時；(2)剪切型：發(fā)生在土體受力，土工布與土體界面間產生直接剪切作用時；(3)錨固型：土工布包住土體，受力(承受工程中的實際土壤)作直接剪切和拉拔試驗，以確定摩擦和咬合狀況。一般用于以增加作用為主的工程可使用機織土工布、土工格柵、土工帶等。效孔徑和滲透系數。土工布的有效孔徑(EOS)或表觀孔徑(AOS)表示能有效通過的最大顆粒直徑。目前具體試驗2(GB/T14799－1993)和濕篩法(GB/T17634－1998)振篩時易產生靜電，顆粒簡潔集結。濕篩法是依據ISO標準制訂的，在理論上可消退靜2個標準的顆粒預備也不(0.05-0.07mm0.35-0.4mm9檔)，逐檔放于振篩上(以土工布作為篩布)90%或95%時，該粒徑即為該土工布的表觀孔徑或有效孔徑，相應用O90或O95表示。至于濕法則承受混合顆粒(按肯定的分布)經篩分后再測粒徑，并求出有效孔徑。目前國內應用的仍以干法為主。滲透特性(垂直滲透系數及透水率)及沿織物平面排水的特性(平面滲透系數及導水率)，這些起來作特地的試驗。土工布的水力學指標在實際工程中起重要作用。如以反濾功能為主的土工布，必需具有以下特性：(1)保土性：防止被保護土的土粒隨水流流失；滲水性：保證滲流水通暢排走；防堵性：防止材料被細土粒堵塞失效。這被稱為反濾三準則，都與上述土工布的水力學性能親熱相關。土工布的耐用性能響、凍融變化、機械磨損及蠕變性能等。蠕變性能厚度會漸漸變薄，各項指標都會變壞。態(tài)好。蠕變受聚合物種類影響。將滌綸、丙綸、錦綸進展比較。滌綸的蠕變值最小，錦綸次之，丙綸最大。其影響之大超過因構造不同而產生的影響。溫度對蠕變性能也有影響，應變超過肯定值時，溫度愈高，蠕變量明顯增大。的耐久性。紫外輻射、溫度、水份等影響紫外線輻射是引起合成纖維老化的最主要因素，紫外光特別是UVB的能量能引起高分子化學鍵斷裂(聚丙烯對紫外線最敏感的波長是300-310μm)，聚酯則相對好