ژئوتکستایل ترموفیوز

ژئوتکستایل ترموفیوز چیست؟

از قابلیت‌های ژئوتکستایل ترموفیوز می‌توان به مقاومت بالا در برابر خوردگی، شکستگی و عوامل جوی، قابلیت کاربرد در شرایط مختلف آب و هوایی و همچنین دوام و عمر طولانی آن اشاره کرد. بنابراین، این نوع ژئوتکستایل در پروژه‌های مهندسی عمران مانند ساخت و تعمیر باند راه، پل، تونل و سازه‌های دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد ژئوتکستایل ترموفیوز در مهندسی عمران

ژئوتکستایل‌ها با استفاده از تکنیک‌های ساخت الیاف مصنوعی یا معمولی تولید می‌شوند. در واقع فرایند ساخت برای تولید انواع آنها به ویژه ژئوتکستایل ترموفیوز به طور کلی به دو دسته تقسیم می‌شوند؛ یکی ژئوتکستایل کلاسیک و دیگری ژئوتکستایل خاص. ژئوتکستایل‌های کلاسیک، شامل محصولات صنعت تکستایل، مثل ژئوتکستایل ترموباندینگ، ژئوتکستایل ترموفیوز، ژئوتکستایل غیرترموباندینگ و غیره می‌شوند، در حالی که ژئوتکستایل‌های خاص که ظاهری بسیار شبیه ژئوتکستایل‌های کلاسیک دارند، به صورت مستقیم محصولاتی صنعت تکستایل نیستند، شامل روبان‌های تسمه ای، پادری‌ها و شبکه‌ها می‌شوند. شکل زیر طبقه بندی معمولی تولید ژئوتکستایل را نشان می‌دهد.

ژئوتکستایل ترموفیوز ژئوتکستایل‌های کلاسیک در دو مرحله تولید می‌شوند که شامل تولید الیاف، رشته‌ها، رول‌ها می‌شود که در نهایت این مواد تشکیل دهنده به پارچه ژئوتکستایل تبدیل می‌شوند. مواد تشکیل دهنده مورد نیاز برای ساخت ژئوتکستایل از طریق تکنیک‌های مختلف در زیر مورد بحث قرار گرفته اند.

رشته‌ها

رشته‌ها با روش‌های مختلف اکستروژن، به عنوان مثال مرطوب، خشک و ذوب تولید می‌شوند. اکستروژن مذاب برای پلیمرهایی مانند پلی استر و پلی پروپیلن که به طور گسترده ای برای تولید ژئوتکستایل‌های مبتنی بر الیاف مصنوعی استفاده می‌شوند. در اینجا، پلیمرهای مذاب از طریق نخ ریسی یا روش دای اکسترود می‌شوند و متعاقباً در امتداد محور رشته‌ها کشیده می‌شوند، به طوری که جهت گیری مولکولی در امتداد رشته‌ها بهبود پیدا کرده و در نتیجه خواص کششی آنها بیشتر می‌شود. از آنجا که رشته‌های متعددی به صورت همزمان از طریق نخ ریسی اکسترود می‌شوند، به عنوان الیاف چند رشته ای شناخته می‌شوند.

الیاف کوتاه (اصلی)

رشته‌ها در اندازه‌های کوتاه دو تا ده سانتی متری بریده می‌شوند که به آنها الیاف اصلی گفته می‌شود. سپس این الیاف به صورت منگوله ای به هم تاب می‌خورند و به این صورت نوعی الیاف شکل می‌گیرد.

بریده‌های نوار مانند

این نوارها از طریق فرایند اکستروژن مذاب و با استفاده از روش بریدن دای‌ها تولید می‌شود که در نهایت به صورت نوارهایی که دارای لبه‌های تیز هستند، بریده می‌شوند. این نوارها را می‌توان بعدا به صورت فیبریلاته درآورد و بعد آنها را به صورت رشته‌های الیاف گونه در می‌آورند که به عنوان الیاف فیبریلاته شناخته می‌شوند.

عناصری که در قسمت بالا مورد بحث قرار گرفتند، یعنی رشته‌ها، الیاف‌ها، نوارهای بریده شده یا نخ‌ها می‌توانند به چندین نوع ژئوتکستایل کلاسیک تبدیل شوند که در زیر مورد بحث قرار گرفته اند.

روش چرخشی

این فرایند شامل مراحل مختلفی می‌شود که از جمله آنها می‌توان به اکستروژن رشته‌ها، طراحی، پهن کردن و به هم وصل کردن اشاره کرد. دو مرحله اول را می‌تواند به راحتی به عنوان قسمتی از فراید اکستروژن مذاب در نظر گرفت. مرحله‌های بعدی شامل رسوب رشته‌ها به صورت تصادفی بر روی تسمه نقاله می‌شوند. لازم به ذکر است که ژئوتکستایل‌های غیر ترموباندینگ به صورت عمومی‌خودشان متصل شده هستند، ولی علاوه بر این می‌توان آنها را با استفاده از ابزارهای حرارتی (ترموفیوز)، شیمیایی، یا مکانیکی به هم پیوند داد تا خواص مکانیکی آنها افزایش پیدا کند.

روش اتصال شیمیایی

از چسباننده ای مثل چسب، لاستیک، کازئین، لاتکس، مشتقات سلولز و یا رزین مصنوعی برای اتصال رشته‌ها یا الیاف کوتاه به هم استفاده می‌کنند که به همین دلیل این مواد را به عنوان ژئوتکستایل‌های غیر ترموباندینگ شیمیایی یا به هم چسبیده شناخته می‌شود.

اتصال مکانیکی

این روش را می‌توان در زیر روش‌های سوزن زنی و یا آب گره طبقه بندی کرد. سوزن زنی یک روش فیزیکی برای به هم پیوستن مکانیکی تارهای رشته ای با استفاده از سوزن‌های خارداری است که جهت جهت گیری مجدد برخی الیاف از سمت افقی به سمت عمودی را تعیین می‌کنند. با استفاده از روش گره آبی ابه جای این سوزن‌های مکانیکی از چندین ردیف جت آب فشار بالا استفاده می‌شود تا الیاف پارچه‌ها مجددا جهت گیری کرده و در هم بافته و به این ترتیب به شدت منسجم و محکم شوند. لازم به ذکر است که بخش قابل توجهی از ژئوتکستایل غیرترموباندینگ که به صورت سوزنی تهیه می‌شوند، برای کاربردهای مختلف ژئوتکستایل استفاده می‌شوند.

ژئوتکستایل ترموفیوز روش حرارتی

ژئوتکستایل ترموفیوز با استفاده از انرژی حرارتی یا ترموفیوز اعمال شده به اجزای ترموپلاستیک موجود در شبکه الیافی تولید می‌شود . پلیمر به وسیله کشش سطحی و عمل مویرگی جریان پیدا می‌کند تا تعداد اتصالاتی که در مناطق متقاطع الزامی‌هستند تا الیاف شکل پیدا کند. ژئوتکستایل ترموفیوز به طور کلی به دو دسته تقسیم می‌شود: یکی ژئوتکستایل ترموفیوز متصل شده از طریق هوا و دیگری ژئوتکستایل ترموفیوز تولید شده از طریق کلندرینگ. در روش متصل شده به وسیله هوا، شبکه الیافی از درون یک محفظه هوای گرم یا همان کوره عبور داده می‌شود تا بتواند پیوندها را در موقعیت تلاقی الیاف شکل دهد. ژئوتکستایل ترموفیوز شکل گرفته توسط روش کلندرینگ عبارت از الیافی است که تارهای به وسیله یک جفت  غلتک که فشار و دما را برای ذوب کردن الیاف ترموپلاستیک به وجود آورده اند، گرم می‌شوند.