针刺非织造布因其自身特性,目前常被用作土工合成材料中的黏土密封条,或与土工格栅结合制成复合材料而被广泛应用。受城市化和经济一体化大势所趋,土木工程用非织造布的产量持续增长。2014年,土木工程用非织造布产量为68.2万t。预计至2020年,其产量将达94.3万t,即6年间,土木工程用非织造布产量增长38%。相信很多公司或个人在采购土工布和土工膜时会有一些困惑，这两种常用的土工材料到底有什么不同呢。我们就从它们的材质构*能特性主要用途三个方面给大家简单分析一下。一材质构成土工膜是一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料。土工布，又被称作土工织物，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。简单的来说，土工膜是不透水的，土工布是透水的。二功能特性土工膜比重较小，延伸性较强，适应变形能力高，耐腐蚀，耐低温，抗冻性能好。土工布强力高，耐腐蚀，透水性好，抗微生物性好，过滤反滤，护坡防护，同时与土工膜结合成为复合防水防渗材料，可以起到防穿刺的作用。三主要用途根据土工膜的防渗特性，可满足于铁路公路运动馆堤坝水工建筑隧洞垃圾填埋场沼气池沼液池环保等工程的防渗需求。结合土工布的透水性和过滤特性，被广泛应用于公路包括临时道路铁路堤岸土石坝机场运动场等工程中，用以加强软弱地基。并且根据不同工程的需求，土工膜和土工布是被组合使用，土工布作为土工膜的保护层垫层排水排气层加筋层，土工膜作为防渗主体。
1 开发探索和试验工作德国Groz-Beckert公司与客户及合作伙伴协作,建立内部流程,开展各种基础调研,以不断改进装置、优化产品。如,为更地分析针刺工作部件几何形状对纺织品物理特性的影响,其对非织造布的纤维取向和针刺参数进行了一系列的测试。针对土工非织造布的应用,尤其需进行此类测试。土工织物必须同时满足多种应用需求,如分离、过滤及排水等,这也是土工织物的主要任务。通常需测试其机械应力以获得土工织物的极限承载能力。土工织物的牢固等级决定其*终用途,为此,需对土工非织造布进行下述测试:
———按照DIN EN ISO 9864标准测试单位面积的质量;
———按照DIN EN ISO 12236标准测试冲压穿刺力。
根据上述测量得出的结果,可确定土木工程纺织品的牢固等级,通常分为1～5级(GRC 1～5)。达GRC 5级的纺织品的面密度不低于300g/m2,能承受的穿刺力不低于3.5kN。考虑到产品的生产偏差,测试结果允许有5%以内的偏差。公司——欢迎您

2 满足产品需求的*合适的刺针在土木工程用非织造布生产实践中,GrozBeckert公司的客户通常使用横截面为三星形和十字星形的刺针制备织物产品,并要求*终产品具有较高的拉伸强度,并且表面质量较好。研究发现,三星形和十字星形刺针在实际应用中较高效。三星形刺针具有凹面,相比之下,十字星形刺针多1条棱(图1)。为对比研究两种刺针与标准三角形刺针,进行了系列试验吉林土工布生产。

图1 3种类型的刺针 图1 3种类型的刺针   下载原图

为使产品牢固度至少达5级,制备了面密度为320 g/m2的非织造布。非织造布原料选用长90mm,线密度为4.4dtex的聚丙烯短纤维。在VST19型牵伸机上拉伸成网,定伸长率值为40%。
在配置Gebecon刺针的Di-Loom OD-II 20型针刺机上进行预针刺。针密度为75S/cm2,穿刺深度为10mm。
分别配置图1所示3种类型的刺针,在Di-Loom OUG-II SB 15型针刺机上进行针刺试验。针密度为250S/cm2,穿刺深度为8mm。
3 试验结果通过测试非织造布的密度,发现采用十字星形和三星形刺针制备的非织造布,其密度比标准三角形刺针制备的非织造布更高。在同等纤维质量下,密度高约10%(图2)。这主要是因为三星形刺针的倒勾区域改善了纤维保持率,十字星形刺针的倒钩分布在4个边缘,可提高针刺效率。由十字星形和三星形刺针可获得C型倒勾区域,由标准三角形刺针可获得R型倒勾区域,而在同等针刺参数下,R型倒勾区域的针刺性能较差。

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