应用 | 这还是你印象中的纺织吗？——经编技术在高强度、耐环境土工布中的应用

目前，经编土工布主要有经编轴向织物土工布、双层经编土工布、经编和非织造复合土工布等3类。经编土工布的功能多种多样，由于结构中高性能纱线呈现平行顺直排列状态，纱线的潜能能够充分发挥出来，使其拥有非常高的强度。同时，由于高性能纱线具有防腐、抗老化等特殊的功能，从而使其具有抵抗恶劣环境的优势，具有高强度、耐环境等特性的经编土工布在排水、过滤、隔离和增强等方面的功能尤为突出。

经编土工布的种类

经编轴向织物

通过具有衬经、衬纬功能的特殊经编机，织造的经编轴向织物是一种新型的定向结构织物，目前卡尔迈耶和利巴公司的多轴向经编机是世界上使用多和广的多轴向经编设备。

经编轴向织物衬纱纱线的方向多种多样，既可以按经纱方向和纬纱方向衬入，同时也能以几乎任意角度的斜向衬入。经编轴向织物包括单轴向、双轴向、多轴向、格栅等组织结构，具有高强度、抗撕裂、耐久性、耐环境等优势性能。

双轴向经编织物

多轴向经编织物

经编间隔织物

经编间隔织物一般是在双针床拉舍尔经编机上生产的，通过间隔纱系统将上下表层的织物连接起来形成具有三维结构的整体织物。间隔系统通常使用合成纤维贯穿于两个表层织物之间形成间隔层，使织物具有较大的空间，这也是间隔织物大的结构特点。经编间隔织物特殊的空间结构同样赋予了其抗压、透气导湿、结构整体性与可成形性等，从而能够应用于诸多领域。尤其作为土工材料应用，在过滤和排水领域具有独特的优势。

经编间隔织物

经编/非织造复合织物

目前，德国利巴公司生产的多轴向经编机综合了非织造纤维网的制造特点和双轴向或多轴向经编织物制造特点生产经编/非织造复合织物。非织造土工布虽然应用很广泛，但其强度、耐久性及尺寸稳定性相对较差。采用具有高强度、织物尺寸稳定性好的经编轴向织物与其复合，可以在很大程度上提高非织造布的强度和模量，同时复合后的织物能够充分发挥2种织物结构的优势。

经编/非织造复合土工布

经编土工布的应用

在水泥管道上的应用

以经编轴向织物为增强体的高性能水泥管道由于高性能增强材料的加入，管材质量明显减轻。在相同内径、相同承载能力的水泥混凝土管技术要求下，经编轴向织物增强高性能水泥管道的管壁明显变薄。相关研究发现，当碳纤维增强水泥的厚度仅为钢筋增强水泥厚底的1/4时，即可抵抗与钢筋增强水泥相同的外部载荷。

相同强度的钢筋增强水泥和碳纤维增强水泥厚度对比

经编轴向织物增强的水泥管同时具有良好的承载能力、抗裂性能，提升了管道的抗渗性和耐久性，为排水工程提供新型优质管材。据相关报道，该类型的管道2016年开始建设城市地下综合管廊2000km以上。因此，经编轴向织物增强高性能水泥管道在国家正在实施建设的“海绵城市”、“地下城”、“地下综合管廊”等建设中将起到至关重要的作用。

在道路建设中的应用

土工格栅作为经编轴向织物的一种结构形式，在织物的经向和纬向以空穿的形式同时衬入高性能纱线，衬经纱和衬纬纱之间没有交织，能够形成彼此相互平行的2个纱片层。

影响公路和铁路的使用寿命的关键因素包括如环境因素、路基条件、公路变宽和老化等，土工格栅作为一种常用的土工建筑材料，具有拉伸强度高、稳定性好、耐腐蚀抗老化等优势，可广泛应用于公路路基增强、铁路路基增强等路基加固领域，而且经编土工织物在新公路建设和旧公路修复上都起到了至关重要的作用。

在堤坝建设及防护中的应用

复合土工布具有优良的过滤和隔离功能，铺在防护堤的泥土层和碎石之间，可防止土层与碎石混杂，保持土层受到相对较小的压力，保护堤岸不被水流冲蚀。另外，还可利用土工材料制作形成土工袋，将泥沙装在土工袋中形成柔韧的、抗侵蚀的重量较大的整体放置在河堤或者河道内，起到固定河堤和防护的作用。

利用经编/非织造复合织物可形成的尺寸较大的土工管类，直径可达到甚至超过0.6m，长度可达10m以上。将泥沙填充到管中可用作海洋中的防波堤，用来防护海岸线及海床。由于经编土工布的特殊的结构特点及对原料的适应性广等优势，使其在高强度、耐环境中的作用不可忽视。