應用 | 這還是你印象中的紡織嗎？——經編技術在高強度、耐環境土工布中的應用

目前，經編土工布主要有經編軸向織物土工布、雙層經編土工布、經編和非織造復合土工布等3類。經編土工布的功能多種多樣，由于結構中高性能紗線呈現平行順直排列狀態，紗線的潛能能夠充分發揮出來，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境的優勢，具有高強度、耐環境等特性的經編土工布在排水、過濾、隔離和增強等方面的功能尤為突出。

經編土工布的種類

經編軸向織物    

通過具有襯經、襯緯功能的特殊經編機，織造的經編軸向織物是一種新型的定向結構織物，目前卡爾邁耶和利巴公司的多軸向經編機是世界上使用最多和最廣的多軸向經編設備。

經編軸向織物襯紗紗線的方向多種多樣，既可以按經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。經編軸向織物包括單軸向、雙軸向、多軸向、格柵等組織結構，具有高強度、抗撕裂、耐久性、耐環境等優勢性能。

雙軸向經編織物

多軸向經編織物

經編間隔織物

經編間隔織物一般是在雙針床拉舍爾經編機上生產的，通過間隔紗系統將上下表層的織物連接起來形成具有三維結構的整體織物。間隔系統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，這也是間隔織物最大的結構特點。經編間隔織物特殊的空間結構同樣賦予了其抗壓、透氣導濕、結構整體性與可成形性等，從而能夠應用于諸多領域。尤其作為土工材料應用，在過濾和排水領域具有獨特的優勢。

經編間隔織物

經編/非織造復合織物

目前，德國利巴公司生產的多軸向經編機綜合了非織造纖維網的制造特點和雙軸向或多軸向經編織物制造特點生產經編/非織造復合織物。非織造土工布雖然應用很廣泛，但其強度、耐久性及尺寸穩定性相對較差。采用具有高強度、織物尺寸穩定性好的經編軸向織物與其復合，可以在很大程度上提高非織造布的強度和模量，同時復合后的織物能夠充分發揮2種織物結構的優勢。

經編/非織造復合土工布

經編土工布的應用

在水泥管道上的應用

以經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，管材質量明顯減輕。在相同內徑、相同承載能力的水泥混凝土管技術要求下，經編軸向織物增強高性能水泥管道的管壁明顯變薄。相關研究發現，當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，提升了管道的抗滲性和耐久性，為排水工程提供新型優質管材。據相關報道，該類型的管道2016年開始建設城市地下綜合管廊2000km以上。因此，經編軸向織物增強高性能水泥管道在國家正在實施建設的“海綿城市”、“地下城”、“地下綜合管廊”等建設中將起到至關重要的作用。

在道路建設中的應用

土工格柵作為經編軸向織物的一種結構形式，在織物的經向和緯向以空穿的形式同時襯入高性能紗線，襯經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鍵因素包括如環境因素、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、穩定性好、耐腐蝕抗老化等優勢，可廣泛應用于公路路基增強、鐵路路基增強等路基加固領域，而且經編土工織物在新公路建設和舊公路修復上都起到了至關重要的作用。

在堤壩建設及防護中的應用

復合土工布具有優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，起到固定河堤和防護的作用。

利用經編/非織造復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。由于經編土工布的特殊的結構特點及對原料的適應性廣等優勢，使其在高強度、耐環境中的作用不可忽視。