我国红麻生态土工布的发展

我国红麻生态土工布的发展

肖鸽闫星月谢光银

(西安工程大学纺织与材料学院，西安，710048)

摘要：简述产业用土工布的概念、分类及功能，分析红麻土工布在国内外的应用与发展现状，展望红麻三维立体织物的发展。

关键词：产业用土工布，红麻土工布，三维立体织物，发展前景

中图分类号：TS176文献标志码：A

收稿日期：2014-11-02

作者简介：肖鸽，女，1988年生，在读硕士研究生。研究方向为功能性纺织品。

随着我国经济社会的不断发展，人们的生活水平不断提高,人们对住房的要求也越来越高。城市到处都在建造高楼大厦，致使城市硬覆盖面积逐渐增大，城建弃土、弃渣淤埋街道，人们所能看到的绿化面积越来越少，最终导致城市及周边水土流失越来越严重。因此，水土保护、环境治理成为我国当前极其重要的一项工作。长久的生态治理必须以植被的培育为最终目标，而红麻土工布在土壤保护、植被培育方面具有得天独厚的优势。

1产业用土工布的应用

纺织品按其最终用途可分为三大类：服用、装饰用和产业用纺织品。产业用纺织品是根据其用途专门设计的、具有工程结构特性的纺织品，一般主要用于非纺织行业中的产品、加工过程和公共服务设施等。产业用纺织品的种类很多，这里主要介绍土工布的应用。

产业用土工布是应用于土木工程中的纺织品。它主要用于治理铁路翻浆冒泥，道路路基的增强，应急公路的铺设，解决软土地的施工，水利岸坡的防护，水库、水坝和排水沟的反滤层，以及如发电厂灰坝、矿山尾矿坝的渗滤等。土工布在使用过程中与土壤等材料密切相关，所以美国实验学会给土工布所作的定义为：一切存在于地基、土壤、岩石、泥土、管道之间或与任何其他土建材料一起使用，并作为人造工程、结构、系统的组成部分的纺织织物[1]。

产业用土工布可用于以下工程[2]：

(1)环境修复工程，主要包括粮食基地土壤改良，工业场地、矿业、水体等工程以及大棚蔬菜种植。

(2)水利工程，如江河水库、堤坝的防渗加固，水渠的防渗、护坡等，以及市政防渗工程，包括地铁、城市建筑物的地下工程、种植屋面和屋顶花园的防渗，污水管道内衬等。

(3) 生态环境工程，主要有生活垃圾填埋场、污水处理厂、电厂调节池，以及工业、医院等固体废弃物处理场；园林工程，包括人工湖、河道蓄水池、高尔夫球场的水塘衬底，以及护坡、绿化草坪防水等；石油化工方面的化工厂、炼油厂、加油站的储油罐防渗，化学反应池、沉淀池的内衬防潮等；矿业方面的洗选池、堆漫池、堆灰场、溶解池、沉淀池、堆场、尾矿的底衬防渗等。

(4)交通项目，如高速铁路、公路的基础加固工程、涵洞的防渗工程等。

2国内外红麻土工布发展状况

红麻是麻类植物的一种，即生长周期为一年的锦葵科木槿类草本植物。红麻的单纤维很短，很难纺成高支纱用来织造服装面料，以前主要用来生产麻袋作为建筑领域的包装材料，后来又用于建筑领域的地毯和装饰用布。

随着全球经济的飞速发展，环境污染和水土流失日趋严重，给人们的生活带来了威胁。红麻具有很多优点，它是天然纤维中强力最高的一种纤维，对土壤具有保护作用；红麻具有很好的降解性能，其降解产物为带糖类物质；红麻的价格低廉。很多企业开始将红麻用于制作土工布，并且在使用过程中取得了较好的效果。

2.1　国外发展状况

目前欧洲、美国和日本等发达地区和国家几乎占据了40%的红麻土工布市场需求量。欧美等一些发达国家将红麻土工布用于各种土建工程,在一些控制土壤流失的工程中也在试用红麻土工布。

据统计，欧美地区的土工用纺织品市场规模每年达1.01亿美元，预计到2019年将超过 2 亿美元，2013—2019年的年均增长率达10.3%。从数量上来看，2012年的市场需求量为5 200万m2，2019年将达到8 680万m2，2013—2019年的年均增长率为7.6%[3-4]。由此可见土工布的发展速度之快。

瑞士的TRICON SA公司推出了一种商品名为Soil Savers的红麻土工布，用于位于Geneva附近的公路边坡加固和位于Zurich中心的一条运河河岸加固。在离印度Calcutta市150 km处的West Bengal地区有一个著名的海边旅游胜地Digha，但那里的特殊气候和地理条件给旅游者带来了极大的不便。该地区的森林和环境管理处采取了许多办法来解决这个问题，其中最好的办法就是在沙丘上建立一套永久的植被系统。为此印度红麻工业公司成功地采用商品名为Jute Assembly Solope-Stabiliser No.1(JASS No.1)的红麻土工布，使这块不毛之地上的6 000 m2实验基地在8个月后就披上了绿装[5-6]。这些国际上对红麻土工布开发利用的实例给我们提供了很好的借鉴，说明生态纺织品的研究与开发是一个很好的研究课题，红麻土工布在我国治理水土流失、防止土壤沙化、改造沙漠等方面将发挥重要作用。

2.2　国内发展状况

据统计，目前我国产业用土工布市场十分巨大，在国内现有75%的堤防中都使用土工布，可见产业用土工布用量之大[7]。但由于国内对土工布的研究进展缓慢，了解也不够深入，所以将其大面积推广到应用市场比较慢，市场应用对土工布的要求也比较低。因此，目前我国必须加紧对土工布的研究与开发，以满足国内应用市场的各种需求。目前国内采用的土工布大多是高密度聚乙烯土工膜、膨润土防水毯(GCL)、非织造土工布、复合排水网等几种材料，这些土工布的价格较高，而且如果用于栽培植被和水土保持相对来说较难降解，所以采用降解性能好的红麻土工布是一个极好的选择。

红麻土工布不像红麻包装材料(已有100多年的历史)那样已形成一整套技术开发、生产加工、质量控制及贸易等规范，为了打开市场还需做大量的基础工作，其中包括产品的技术规格和应用领域。这些应用领域涉及到环境、地质、土壤等诸多学科，红麻土工布的规格在很大程度上取决于与应用领域有关的土壤气候条件，因此红麻土工布的开发主要需要这方面的知识。一般认为，生产红麻土工布不需要原料规格和生产设备的变化，原料一般用较粗的红麻纤维即可，如传统红麻包装材料用纱及其回用纤维的混纺纱，这样任何一家传统的红麻纺织厂都可以生产红麻土工织物用纱。总的来说，红麻土工布的生产还能平衡红麻原料的使用。

就目前的发展来看，世界土工布的需求将每年递增，若红麻能占有其中的10%，这就意味着红麻工农业总产值每年将递增几亿美元。除此之外，红麻的低成本使红麻土工布较合成材料土工布具有更大的竞争力，有助于打开市场，该产品也会受到国际社会的支持。基于发达国家的土工布消费，红麻土工布具有很好的市场应用前景。但就我国而言，对红麻土工布的开发远远落后于世界上的产麻大国(如印度、孟加拉和泰国)，对红麻土工布的应用远远落后于欧美等发达国家[8-10]。

3我国红麻土工布的展望

2014年10月11日，由中国产业用纺织品行业协会组织的“中国生态土工纺织品研发基地”评定会在山东省德州东方环保科技股份有限公司召开。会议指出：生态土工纺织品研发基地是一个很好的课题载体，利用各种资源做好这项工作对国家、对企业具有重大意义；同时对生态土工纺织品的应用范围也要进行更加深入的研究，形成产品体系，在深度和广度上进行拓展。

由于天然纤维具有可调节和改善土壤温湿度的特性，从而有效促进植物的生长发育。红麻土工布的覆盖可以保持土壤结构，减少土壤流失，同时其有效降解则对土壤起到了施肥的作用。因此对于用红麻织造三维立体织物进行植被栽培和水土保持的研究在我国意义重大[11]。

我国是世界红麻生产大国，也是人口众多、土壤和水利资源都极其贫乏的发展中国家，开发利用红麻土工布具有得天独厚的条件，意义重大，前景广阔。所以产业用纺织品的研发要向环保、高效、可降解方向发展，进一步拓展差异化、品牌化、功能化产品的应用领域，积极开展标准制订，研发出更多生态系列土工纺织品，加快我国生态土工纺织品制造的技术进步及应用领域的扩大。

参考文献

[1]尉霞,沈兰萍.产业用纺织品设计与生产[M].上海:东华大学出版社,2009:109-111.

[2]刘建,魏赛男,刘超颖.浅谈土工布的发展现状[J].天津纺织科技,2006(1):9-12.

[3]RANGANATHAN S R. Development and potential of jute geotextiles[J]. Geotextiles and Geomembranes,1994,13(6/7):421-433.

[4]RANGANATHAN S R. Jute in a competitive world[J]. Textile Asia,1988,19(4):159-166.

[5]Shirley Institute. Geotextiles: Jute strikes back at PP[J]. Textile Month,1982(12):19-20.

[6]THOMSON S A. Jute holds ground[J]. Textile Horizons,1985(9):28-29.

[7]赵永霞.国内外土工布用纺织品的发展现状及前景[J].纺织导报,2014(5)：36-37.

[8]陈丽萍,谢光银.土工布的功能及发展状况[J].山东纺织科技,2009(4):48-49.

[9]王景保.国内外红麻纺织行业情况分析[J].黄麻纺织技术,1991(2):30-32.

[10]张毅,李伟.中国麻纺织业的现状及其发展态势研究[J].天津纺织工学院学报,1995,14(1):77-80.

[11]胡立勇,汪在芹,刘书宏.黄麻土工布研究和应用[J].中国麻作,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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