由中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)紡織行業(yè)分會(huì)、中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)、美國(guó)非織造協(xié)會(huì)、法蘭克福展覽(香港)有限公司共同主辦的"2017中國(guó)國(guó)際非織造材料展覽會(huì)暨高端論壇"(2017CINE)將于6月21~23日在上海世貿(mào)商城舉行。
作為目前國(guó)內(nèi)非織造領(lǐng)域最專業(yè)的展會(huì),2017CINE的占地面積將達(dá)到6000平方米,重點(diǎn)展示國(guó)內(nèi)外非織造布行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的最新發(fā)展?fàn)顩r,包括從原材料、工藝設(shè)備、卷材到最終制品的各環(huán)節(jié),特別是在全球市場(chǎng)備受好評(píng)的技術(shù)型非織造材料。
國(guó)家投資上萬(wàn)億元建設(shè)的項(xiàng)目,其實(shí)就在你身邊,卻經(jīng)常被忽略。
土工材料具有質(zhì)量輕、抗拉強(qiáng)度高、韌性好、能阻隔細(xì)顆粒移動(dòng)、使水沿著土工材料表面滲出等特點(diǎn),用于道路基床封閉,易于達(dá)到提高路基穩(wěn)定性、預(yù)防翻漿冒泥等基床病害的目的,且憑借相對(duì)較為簡(jiǎn)單的施工流程,可節(jié)省20%~40%的工程投資,堪稱是所有土工工程項(xiàng)目材料和節(jié)約成本的根本。在道路建設(shè)工程中大量推廣應(yīng)用土工合成材料,不僅可以獲得較高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,還將對(duì)工程的技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。除高速公路、高鐵等基建工程不斷拉動(dòng)市場(chǎng)需求外,垃圾填埋、工業(yè)防滲、石油勘探、生態(tài)護(hù)坡等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也為土工合成材料提供了良好的發(fā)展機(jī)遇。國(guó)家更是投資幾萬(wàn)億元資金, "一帶一路"政策的實(shí)施及沿途產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移配套工程的建設(shè),都將為企業(yè)提供發(fā)展契機(jī)。
使用原料
高強(qiáng)度高模量纖維
高強(qiáng)度高模量纖維一般指拉伸斷裂強(qiáng)度大于2Gpa、拉伸模量大于100Gpa的纖維。除芳綸纖維外,高強(qiáng)度聚酯纖維及其紗線的密度大于水,具有優(yōu)異的強(qiáng)度、模量和低蠕變性能,和大多數(shù)土壤環(huán)境配伍性好。與普通聚酯為原料生產(chǎn)的滌綸長(zhǎng)絲不同,高強(qiáng)高模量滌綸工業(yè)絲具有較高的結(jié)晶度、較大的晶粒尺寸和較高的取向度。
可降解高聚物材料
PBST共聚酯是聚丁二酸二醇-共-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的簡(jiǎn)稱。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)具有良好的物理機(jī)械性能和生物降解性能,但是熔點(diǎn)較低,較大程度的限制其在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用;對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)物理機(jī)械性能優(yōu)良,熔點(diǎn)較高,已被廣泛應(yīng)用于紡織服裝方面,但是其較差的生物降解性能給環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重污染。PBST是兩者優(yōu)勢(shì)的結(jié)合物。已有研究表明,水和脂肪酶可分別對(duì)PBST產(chǎn)生水解和酶解。在堆埋情況下,PBST在100d碳鏈降解度大于67%。
可降解天然生物質(zhì)材料
黃麻是最廉價(jià)的高強(qiáng)高膜天然纖維,我國(guó)是世界第三大黃麻制品生產(chǎn)國(guó)。黃麻的自然纖維特性能調(diào)節(jié)改善土壤溫度條件,從而有效的促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育。同時(shí),黃麻土工布的覆蓋及降解,減少了土壤粘粒流失。應(yīng)用研究表明,黃麻纖維具有增加土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)及土壤肥力的作用,這是人工合成材料所無(wú)法比擬的。
無(wú)機(jī)礦物纖維
玻璃纖維土工合成布具有加固土壤、土壤層的分離、過(guò)濾土壤、可控制的排放、可控制的服飾、能形成土壤的濕屏障等功能。目前,土工格柵大量用于土壤、堤防的穩(wěn)定材料,土木工程的支撐材料,抗腐蝕屏障材料以及保護(hù)墻體的建設(shè)中,但是它們目前還沒(méi)有廣泛應(yīng)用于建筑材料、地下鋪墊材料,如混凝土、瀝青公路等。
金屬纖維
不銹鋼纖維屬于金屬纖維,具有良好的導(dǎo)電性,具備作為EKG點(diǎn)擊的條件,而且既可以作為電極又可以作為反濾層。將來(lái)或許可以采用"水刺+熱軋"的方法提高不銹鋼水刺布的導(dǎo)電性。在今后的研究中,可以嘗試使用不銹鋼纖維長(zhǎng)絲,或者通過(guò)其他加工方法,例如熱軋等來(lái)增加纖維之間的接觸,增加其導(dǎo)電性。
工程應(yīng)用
沙漠鐵路 / 加固路基本體減少沙源入侵
地質(zhì)環(huán)境 :中國(guó)沙漠化土地面積約為52.7萬(wàn)平方米,是世界上沙漠化土地比較嚴(yán)重的國(guó)家之一。
中國(guó)沙漠的分布特點(diǎn)決定了西部沙漠鐵路、公路的工程地質(zhì)條件遠(yuǎn)差于東部沙漠,但中國(guó)知名的沙漠鐵路、公路均位于西部沙漠。沙漠中風(fēng)沙流在受地形及氣候的影響下,會(huì)導(dǎo)致風(fēng)速發(fā)生變化,產(chǎn)生風(fēng)蝕和砂粒堆積兩種地質(zhì)現(xiàn)象,嚴(yán)重影響沙漠鐵路、公路的養(yǎng)護(hù)及行車安全。
性能優(yōu)勢(shì): 從使用部位上來(lái)分,土工合成材料在風(fēng)沙鐵路中的應(yīng)用,可分為兩類。一類是用在路基本體里面的土工合成材料,如土工格柵、土工格室,其作用是加固路基本體,使其滿足強(qiáng)度要求;另一類是使用在路基本體之外的土工合成材料,其作用是穩(wěn)定地表沙源入侵。例如,利用土工合成材料構(gòu)建固沙方格可增加地表粗糙度,降低近地表層氣流強(qiáng)度,降低氣流的輸沙能力。在固沙帶前沿設(shè)置高立式柵欄工程,可阻止沙源,使之形成高大的阻沙堤,能起到防止前沿積沙的作用。
灌區(qū) / 節(jié)水、減災(zāi)成效顯著
地質(zhì)環(huán)境:灌區(qū)是一個(gè)半人工的生態(tài)系統(tǒng),是依靠自然環(huán)境提供的光、熱、土壤資源,加上人為選擇的作物和安排的作物種植比例等人工調(diào)控手段而組成的一個(gè)具有很強(qiáng)的社會(huì)性質(zhì)的開(kāi)放式生態(tài)系統(tǒng)。
由于我國(guó)灌區(qū)大多興建于20世紀(jì)50~70年代,由于當(dāng)時(shí)科技條件有限,加之多年的疲勞運(yùn)行,目前我國(guó)大多數(shù)灌區(qū)工程老化失修嚴(yán)重,處于超期服役或帶病運(yùn)行狀態(tài),致使灌區(qū)水資源浪費(fèi)嚴(yán)重,灌溉水利用率低,灌溉效益大幅度衰減。因此,急需對(duì)其進(jìn)行改造。
性能優(yōu)勢(shì):灌區(qū)地區(qū)在使用土工膜、土工布等材料進(jìn)行節(jié)水改造工程后,工程多方面情況得以改善。一是節(jié)水效益明顯。以河套灌區(qū)為例,通過(guò)實(shí)施骨干渠道節(jié)水改造工程建設(shè),該地區(qū)年節(jié)水量達(dá)到1.5億立方米,已實(shí)施的襯砌段落渠道水利用系數(shù)平均提高了0.156,全灌區(qū)渠系水利用系數(shù)由0.42提高到0.45。實(shí)施節(jié)水改造工程以來(lái),灌區(qū)通過(guò)工程節(jié)水和管理節(jié)水,已累計(jì)節(jié)水達(dá)30多億立方米。二是提高了部分骨干工程的安全性能。全灌區(qū)工程完好率提高到73.8%,提高了20%左右。三是渠道危險(xiǎn)工段得到治理,減災(zāi)效益明顯。
尾礦庫(kù) / 建立水利屏障杜絕周邊污染
地質(zhì)環(huán)境 :尾礦庫(kù)在世界20大災(zāi)害事故中排第18位。中國(guó)是世界上尾礦庫(kù)數(shù)量最多、災(zāi)害事故發(fā)生率最高國(guó)家之一。尾礦庫(kù)是礦山重要的生產(chǎn)措施之一,需對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的環(huán)保防滲。尾礦根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《一般工業(yè)固體廢棄物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB18599、《危險(xiǎn)物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》GB5085等有關(guān)規(guī)定分為第一類一般工業(yè)固體廢物和第二類一般工業(yè)固體廢物和危險(xiǎn)廢物。尾礦庫(kù)也因此分為第一類尾礦庫(kù)和第二類尾礦庫(kù)。其中,第二類尾礦庫(kù)應(yīng)按GB18599及其他危險(xiǎn)廢物標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安全處置。
性能優(yōu)勢(shì): 第二類尾礦庫(kù)對(duì)于環(huán)保防滲層的要求相當(dāng)嚴(yán)格,常用的措施是在尾礦庫(kù)庫(kù)底及庫(kù)邊坡建立一個(gè)水利屏障,將庫(kù)內(nèi)尾礦及礦漿水與外界隔離,防止污染地下水、地表水及周邊土壤,同時(shí)組織廠外地表水、地下水進(jìn)入尾礦庫(kù)體內(nèi),避免尾礦及礦漿水對(duì)周邊環(huán)境造成污染。尾礦庫(kù)防滲層的主要原料為土工膜、復(fù)合土工膜等土工合成材料及鈉基膨潤(rùn)土防水毯等復(fù)合防護(hù)材料。該類材料性能優(yōu)良,適用于人工復(fù)合防滲結(jié)構(gòu),且使用壽命長(zhǎng),更換方便。但需要注意的是,無(wú)論選擇何種土工合成材料,都需要按照材料上水頭大小、尾礦性質(zhì)、材料上堆載荷及鋪設(shè)條件決定,特別是土工膜的厚度應(yīng)大于1.5毫米。
創(chuàng)新工藝
立體復(fù)合防滲系統(tǒng) / 防滲防腐性良好 可杜絕污水外泄
工藝特點(diǎn): 新型復(fù)合層防滲系統(tǒng)包括強(qiáng)大防滲性能及結(jié)構(gòu)可靠性、自動(dòng)修補(bǔ)漏洞、整個(gè)系統(tǒng)無(wú)能量消耗3大應(yīng)用特點(diǎn)。根據(jù)填埋場(chǎng)防滲設(shè)施鋪設(shè)方向的不同,可將填埋場(chǎng)防滲分為垂直防滲和水平防滲兩類。
應(yīng)用思路 :以運(yùn)用立體復(fù)合防滲系統(tǒng)的紫金山銅礦堆浸場(chǎng)改造工程為例,該工程首次在國(guó)內(nèi)堆浸場(chǎng)地采用"HDPE防滲膜+環(huán)氧樹(shù)脂連接槽+次水泥膨潤(rùn)土泥漿墻"垂直防滲墻。既具有高標(biāo)準(zhǔn)防滲性能又具有抵抗酸性腐蝕的雙功能新型防滲墻,吸收了HDPE膜的高防滲性能和水泥膨潤(rùn)土泥漿塑型墻技術(shù)各自的優(yōu)點(diǎn),集成創(chuàng)新,形成一種具有高防滲性能、強(qiáng)抗酸性能的高效攔截水平的新型防滲墻。
加筋土陡邊坡技術(shù) / 限制土體位移 保障工程安全
工藝特點(diǎn): 加筋土陡邊坡技術(shù)是把具有抗拉強(qiáng)度的土工合成材料埋于土體內(nèi)適當(dāng)位置,通過(guò)其余土體之間的相互作用,提高土工結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性,達(dá)到限制土體位移的效果,對(duì)工程結(jié)構(gòu)安全具有重要作用。
應(yīng)用思路:加筋材料采用整體鋼塑土工格柵,整體鋼塑土工格柵采用整體成型工藝,鋼塑復(fù)合材質(zhì),肋帶的主要受力元件為條帶內(nèi)的高強(qiáng)冷拔鋼絲,蠕變極。唤(jīng)抗老化處理的聚乙烯保護(hù)層,具有耐酸、堿、鹽腐蝕的化學(xué)特性,破斷伸長(zhǎng)率小,強(qiáng)度高;條帶交叉交點(diǎn)結(jié)點(diǎn)分離力要求大于500N。設(shè)計(jì)力學(xué)及物理尺寸指標(biāo)必須滿足交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程土工合成材料 土工格柵 第1部分:鋼塑格柵》(JT/T925.1-2014)的要求。
立體式HDPE防排水板 / 排除隧道間隙水 構(gòu)筑牢固防護(hù)層
工藝特點(diǎn):HDPE防排水板采用特殊工藝,將高密度聚乙烯片材壓制成封閉突起的柱體殼體,形成凹凸?fàn)钅みB續(xù)、具有一定排水控件、水可以在其間自由流動(dòng)的防排水功能性材料。
應(yīng)用思路: 隧道結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)防水層難以避免破壞,山嶺巖體的環(huán)境水會(huì)在破壞的防水層內(nèi)擴(kuò)散,由于水位流體,會(huì)沿最小阻力路徑流動(dòng),隧道發(fā)生滲漏后不易準(zhǔn)確找到滲漏根源,進(jìn)行堵漏處理既復(fù)雜又不經(jīng)濟(jì)。因此,如果將二襯結(jié)構(gòu)外的環(huán)境水及時(shí)排泄掉,隧道內(nèi)部就無(wú)水可滲。隧道設(shè)有縱向排水坡度,允許排泄環(huán)境水,采取防排結(jié)合設(shè)防方法是一種很好的防水措施。
為保證國(guó)內(nèi)土工合成材料的健康發(fā)展,各行業(yè)之都時(shí)刻保持經(jīng)常性的信息溝通,加大土工合成產(chǎn)品協(xié)作開(kāi)發(fā)的力度,使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)搭上應(yīng)用的"順風(fēng)車",為不同的行業(yè)、不同的工程條件服務(wù)。同時(shí),非織造土工布生產(chǎn)商也進(jìn)一步拓展相關(guān)工程的開(kāi)發(fā),通過(guò)與上游企業(yè)的合作為下游采購(gòu)企業(yè)提供相應(yīng)的配套材料,以使產(chǎn)品更好地應(yīng)用于工程中。
如果你想深入了解國(guó)內(nèi)外土工合成材料的發(fā)展情況
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