我國紅麻生態(tài)土工布的發(fā)展

肖鴿閆星月謝光銀

(西安工程大學(xué)紡織與材料學(xué)院，西安，710048)

摘要：簡述產(chǎn)業(yè)用土工布的概念、分類及功能，分析紅麻土工布在國內(nèi)外的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀，展望紅麻三維立體織物的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)用土工布，紅麻土工布，三維立體織物，發(fā)展前景

中圖分類號：TS176文獻標志碼：A

收稿日期：2014-11-02

作者簡介：肖鴿，女，1988年生，在讀碩士研究生。研究方向為功能性紡織品。

隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高,人們對住房的要求也越來越高。城市到處都在建造高樓大廈，致使城市硬覆蓋面積逐漸增大，城建棄土、棄渣淤埋街道，人們所能看到的綠化面積越來越少，最終導(dǎo)致城市及周邊水土流失越來越嚴重。因此，水土保護、環(huán)境治理成為我國當前極其重要的一項工作。長久的生態(tài)治理必須以植被的培育為最終目標，而紅麻土工布在土壤保護、植被培育方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。

1產(chǎn)業(yè)用土工布的應(yīng)用

紡織品按其最終用途可分為三大類：服用、裝飾用和產(chǎn)業(yè)用紡織品。產(chǎn)業(yè)用紡織品是根據(jù)其用途專門設(shè)計的、具有工程結(jié)構(gòu)特性的紡織品，一般主要用于非紡織行業(yè)中的產(chǎn)品、加工過程和公共服務(wù)設(shè)施等。產(chǎn)業(yè)用紡織品的種類很多，這里主要介紹土工布的應(yīng)用。

產(chǎn)業(yè)用土工布是應(yīng)用于土木工程中的紡織品。它主要用于治理鐵路翻漿冒泥，道路路基的增強，應(yīng)急公路的鋪設(shè)，解決軟土地的施工，水利岸坡的防護，水庫、水壩和排水溝的反濾層，以及如發(fā)電廠灰壩、礦山尾礦壩的滲濾等。土工布在使用過程中與土壤等材料密切相關(guān)，所以美國實驗學(xué)會給土工布所作的定義為：一切存在于地基、土壤、巖石、泥土、管道之間或與任何其他土建材料一起使用，并作為人造工程、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的組成部分的紡織織物[1]。

產(chǎn)業(yè)用土工布可用于以下工程[2]：

(1)環(huán)境修復(fù)工程，主要包括糧食基地土壤改良，工業(yè)場地、礦業(yè)、水體等工程以及大棚蔬菜種植。

(2)水利工程，如江河水庫、堤壩的防滲加固，水渠的防滲、護坡等，以及市政防滲工程，包括地鐵、城市建筑物的地下工程、種植屋面和屋頂花園的防滲，污水管道內(nèi)襯等。

(3) 生態(tài)環(huán)境工程，主要有生活垃圾填埋場、污水處理廠、電廠調(diào)節(jié)池，以及工業(yè)、醫(yī)院等固體廢棄物處理場；園林工程，包括人工湖、河道蓄水池、高爾夫球場的水塘襯底，以及護坡、綠化草坪防水等；石油化工方面的化工廠、煉油廠、加油站的儲油罐防滲，化學(xué)反應(yīng)池、沉淀池的內(nèi)襯防潮等；礦業(yè)方面的洗選池、堆漫池、堆灰場、溶解池、沉淀池、堆場、尾礦的底襯防滲等。

(4)交通項目，如高速鐵路、公路的基礎(chǔ)加固工程、涵洞的防滲工程等。

2國內(nèi)外紅麻土工布發(fā)展狀況

紅麻是麻類植物的一種，即生長周期為一年的錦葵科木槿類草本植物。紅麻的單纖維很短，很難紡成高支紗用來織造服裝面料，以前主要用來生產(chǎn)麻袋作為建筑領(lǐng)域的包裝材料，后來又用于建筑領(lǐng)域的地毯和裝飾用布。

隨著全球經(jīng)濟的飛速發(fā)展，環(huán)境污染和水土流失日趨嚴重，給人們的生活帶來了威脅。紅麻具有很多優(yōu)點，它是天然纖維中強力最高的一種纖維，對土壤具有保護作用；紅麻具有很好的降解性能，其降解產(chǎn)物為帶糖類物質(zhì)；紅麻的價格低廉。很多企業(yè)開始將紅麻用于制作土工布，并且在使用過程中取得了較好的效果。

2.1　國外發(fā)展狀況

目前歐洲、美國和日本等發(fā)達地區(qū)和國家?guī)缀跽紦?jù)了40%的紅麻土工布市場需求量。歐美等一些發(fā)達國家將紅麻土工布用于各種土建工程,在一些控制土壤流失的工程中也在試用紅麻土工布。

據(jù)統(tǒng)計，歐美地區(qū)的土工用紡織品市場規(guī)模每年達1.01億美元，預(yù)計到2019年將超過 2 億美元，2013—2019年的年均增長率達10.3%。從數(shù)量上來看，2012年的市場需求量為5 200萬m2，2019年將達到8 680萬m2，2013—2019年的年均增長率為7.6%[3-4]。由此可見土工布的發(fā)展速度之快。

瑞士的TRICON SA公司推出了一種商品名為Soil Savers的紅麻土工布，用于位于Geneva附近的公路邊坡加固和位于Zurich中心的一條運河河岸加固。在離印度Calcutta市150 km處的West Bengal地區(qū)有一個著名的海邊旅游勝地Digha，但那里的特殊氣候和地理條件給旅游者帶來了極大的不便。該地區(qū)的森林和環(huán)境管理處采取了許多辦法來解決這個問題，其中最好的辦法就是在沙丘上建立一套永久的植被系統(tǒng)。為此印度紅麻工業(yè)公司成功地采用商品名為Jute Assembly Solope-Stabiliser No.1(JASS No.1)的紅麻土工布，使這塊不毛之地上的6 000 m2實驗基地在8個月后就披上了綠裝[5-6]。這些國際上對紅麻土工布開發(fā)利用的實例給我們提供了很好的借鑒，說明生態(tài)紡織品的研究與開發(fā)是一個很好的研究課題，紅麻土工布在我國治理水土流失、防止土壤沙化、改造沙漠等方面將發(fā)揮重要作用。

2.2　國內(nèi)發(fā)展狀況

據(jù)統(tǒng)計，目前我國產(chǎn)業(yè)用土工布市場十分巨大，在國內(nèi)現(xiàn)有75%的堤防中都使用土工布，可見產(chǎn)業(yè)用土工布用量之大[7]。但由于國內(nèi)對土工布的研究進展緩慢，了解也不夠深入，所以將其大面積推廣到應(yīng)用市場比較慢，市場應(yīng)用對土工布的要求也比較低。因此，目前我國必須加緊對土工布的研究與開發(fā)，以滿足國內(nèi)應(yīng)用市場的各種需求。目前國內(nèi)采用的土工布大多是高密度聚乙烯土工膜、膨潤土防水毯(GCL)、非織造土工布、復(fù)合排水網(wǎng)等幾種材料，這些土工布的價格較高，而且如果用于栽培植被和水土保持相對來說較難降解，所以采用降解性能好的紅麻土工布是一個極好的選擇。

紅麻土工布不像紅麻包裝材料(已有100多年的歷史)那樣已形成一整套技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)加工、質(zhì)量控制及貿(mào)易等規(guī)范，為了打開市場還需做大量的基礎(chǔ)工作，其中包括產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格和應(yīng)用領(lǐng)域。這些應(yīng)用領(lǐng)域涉及到環(huán)境、地質(zhì)、土壤等諸多學(xué)科，紅麻土工布的規(guī)格在很大程度上取決于與應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的土壤氣候條件，因此紅麻土工布的開發(fā)主要需要這方面的知識。一般認為，生產(chǎn)紅麻土工布不需要原料規(guī)格和生產(chǎn)設(shè)備的變化，原料一般用較粗的紅麻纖維即可，如傳統(tǒng)紅麻包裝材料用紗及其回用纖維的混紡紗，這樣任何一家傳統(tǒng)的紅麻紡織廠都可以生產(chǎn)紅麻土工織物用紗。總的來說，紅麻土工布的生產(chǎn)還能平衡紅麻原料的使用。

就目前的發(fā)展來看，世界土工布的需求將每年遞增，若紅麻能占有其中的10%，這就意味著紅麻工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值每年將遞增幾億美元。除此之外，紅麻的低成本使紅麻土工布較合成材料土工布具有更大的競爭力，有助于打開市場，該產(chǎn)品也會受到國際社會的支持?；诎l(fā)達國家的土工布消費，紅麻土工布具有很好的市場應(yīng)用前景。但就我國而言，對紅麻土工布的開發(fā)遠遠落后于世界上的產(chǎn)麻大國(如印度、孟加拉和泰國)，對紅麻土工布的應(yīng)用遠遠落后于歐美等發(fā)達國家[8-10]。

3我國紅麻土工布的展望

2014年10月11日，由中國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會組織的“中國生態(tài)土工紡織品研發(fā)基地”評定會在山東省德州東方環(huán)?？萍脊煞萦邢薰菊匍_。會議指出：生態(tài)土工紡織品研發(fā)基地是一個很好的課題載體，利用各種資源做好這項工作對國家、對企業(yè)具有重大意義；同時對生態(tài)土工紡織品的應(yīng)用范圍也要進行更加深入的研究，形成產(chǎn)品體系，在深度和廣度上進行拓展。

由于天然纖維具有可調(diào)節(jié)和改善土壤溫濕度的特性，從而有效促進植物的生長發(fā)育。紅麻土工布的覆蓋可以保持土壤結(jié)構(gòu)，減少土壤流失，同時其有效降解則對土壤起到了施肥的作用。因此對于用紅麻織造三維立體織物進行植被栽培和水土保持的研究在我國意義重大[11]。

我國是世界紅麻生產(chǎn)大國，也是人口眾多、土壤和水利資源都極其貧乏的發(fā)展中國家，開發(fā)利用紅麻土工布具有得天獨厚的條件，意義重大，前景廣闊。所以產(chǎn)業(yè)用紡織品的研發(fā)要向環(huán)保、高效、可降解方向發(fā)展，進一步拓展差異化、品牌化、功能化產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，積極開展標準制訂，研發(fā)出更多生態(tài)系列土工紡織品，加快我國生態(tài)土工紡織品制造的技術(shù)進步及應(yīng)用領(lǐng)域的擴大。

參考文獻

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[11]胡立勇,汪在芹,劉書宏.黃麻土工布研究和應(yīng)用[J].中國麻作,2001(12):38-40.

The development of kenaf ecological geotextile of China

XiaoGe1,YanXingyue2,XieGuangyin2

(College of Textile and Material, Xi’an Polytechnic University)

Abstract:The concept of industrial geotextile, classification and function were introduced. The kenaf geotextile in the application and development status at home and abroad were analyzed. The development prospects of 3D kenaf fabric were predicted.

Keywords:industrial geotextile, kenaf geotextile, 3D fabric, development prospect

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