[內容提要]土工布是用產業紡織品中重要的一部分，主要用于與泥土、巖石和水相關連的巖土工程中。文章主要討論了土工布應用的原料、土工布的生產技術以及土工布應具備的各種性能。

[關鍵詞]土工布　生產技術　性能/TS10668土工布是土工合成材料大家族中的一員，大量用于公路、鐵路、水利、大型建筑、電廠灰壩建設、有色金屬尾礦處理、環保工程、水土保持等方面。

目前中國有土工布生產能力的企業已有上百家，總生產能力超過10萬t。隨著我國對基礎工業發展的重視和政府對推廣應用土工合成材料的大力提倡，今后土工合成材料的發展將會加快。據預測，2005年我國土工布的使用量可能達到5萬t，2010年將達10萬t。

1.土工布的原料

土工布所用原料不但要考慮其在使用環境中所需的物理化學性能，而且要注意產品成本。在性能方面主要考慮以下幾方面：

1.1良好的物理機械性能

土工布的工作環境惡劣，很多情況下是泡在水中或鋪于濕度很大的土中，所以必須具有良好的抗水解性能和濕態機械性能。

1.2耐紫外線輻射、抗水解、耐高低溫

土工布要暴露于日光下，因此要具有相應的耐紫外線性能；土工布要適應與瀝青等材料接觸時的溫度，要求熔點較高。

1.3耐化學藥品、耐腐蝕、耐霉變

水和土質很不相同，有的呈堿性，有的呈酸性，有的含鹽份多，有的含各種元素，因此必須具有化學穩定性。

1.4良好的透水性

土工布過濾和排水都需要透水，因此必須具有良好的透水性。

目前土工布原料大多采用高分子聚合物，其中用得最多的是聚丙烯原料(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。采用聚乙烯和聚酰胺纖維的較少，我國還有采用維綸的。

聚丙烯原料用得最多，價格固然是一個重要因素，但主要是丙綸有優良的耐酸耐堿性、耐腐蝕、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。其機械性能亦十分優良，尤其是近年來國內已開發出高強丙綸長絲，強度達到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，試驗表明，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%，因此丙綸在抽絲前必須經防老化處理，在使用和運輸中必須盡量避免在日光下暴曬。另外，丙綸的熔點較低(在135℃左右)，因此在與瀝青等密封材料及鋪地材料結合時受到一定限制。

滌綸機械物理性能好，熔點比丙綸高，耐紫外線輻射亦比丙綸好得多，因此也是土工布的理想原料。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，在使用時應予以注意。

尼龍和維綸耐堿性好，但耐酸性差。聚酰胺長絲在pH為4，25℃緩沖溶液中經11個月，強度只剩至1%，聚酰胺土工布不宜用于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。

2.土工布的生產工藝

2.1不同制造方法的土工布的消耗量

圖1為1985-1995年織造土工布和非織造土工布在世界上的比例變化情況。由圖1可以看出，當前非織造土工布占全部土工布的比例已達到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年非織造土工布:織造土工布:針織土工布的比例為70∶28∶2。1995年則為85∶14∶1。

美國1992年曾對土工布市場作過分析(圖2)：短纖、針刺、扁絲織造和紡粘針刺布分別居土工布用量的1、2、3位，三者總和占美國土工布總量的95.7%。當然目前結構已有很大變化。

我國還沒有確切的統計數字，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，二者所占份額達到85%-90%。紡粘長絲針刺土工布1998年實際產量不會超過1500萬m2，約3000t，占10%左右，單絲及復絲長絲織造土工布數量不多。

2.2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。

--依靠經緯紗互相擠壓保持結構穩定。

--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，小砂礫易流失。扁絲織造布還容易淤堵。但單絲織物不易發生淤堵，適于作無粘性土的濾層。

--厚度小，水平排水能力差，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。

--生產工藝復雜，產量低，成本高。

總起來說，織造土工布特別適合增強、加固和隔離之用，對控制侵蝕，進行護底及其它防護的工程