目前建築膜材廣泛認可的標準是日本JISA-93所規定的A、B、C三類,是根據(jù)其防(fáng)火性能的優劣來劃(huá)分的。A類最好,以玻璃(lí)纖維織物為基材塗PTFE而成;B類次之,以玻璃纖維織物為基材塗PVC而成(chéng);C類是三類中最次的,以聚酯(滌綸)織物為基材塗(tú)PVC而成。按塗層材(cái)料分,有(yǒu)聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(xī)(PVF)、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)、橡膠等(děng)。
PTFE建築膜材。PTFE膜材是在超(chāo)細玻璃纖維織物上塗以聚四氟乙烯樹脂而成的材料。這種膜材有較好的焊接(jiē)性能(néng),有優良的抗紫外線、抗老(lǎo)化性能和阻燃性能。另外,其防汙自潔性是(shì)所有建築膜材中最好的,但柔韌性差,施工較困難,成本也十分驚人(rén)。在蓋格公司領導下(xià),美國的杜邦公司、康寧玻纖公司、貝爾德建築公司、化纖織布公司共同開發永久性膜(mó)材。其加工方法是把玻纖織物多次快速放入特氟隆熔體中,使織物兩麵皆有均勻的特氟隆塗層(céng),使永(yǒng)久性的PTFE膜正式誕生。此後永久性(xìng)膜結構正式在美國(guó)風(fēng)行,許多學者對膜結(jié)構進行了深入的研究。20年後跟蹤檢測結果表明,這種膜材的(de)力學性能與化學穩定(dìng)性指標隻下降(jiàng)了20%~30%,顏色也幾乎沒變,膜的表(biǎo)層光滑,具有彈性(xìng),大氣中的灰塵、化學物質微粒極難附著(zhe)與滲(shèn)透,經雨水衝刷建築膜可恢複其原有的清潔麵層(céng)與透光性,這足以顯示出PTFE膜材的強大生(shēng)命力和廣闊的市場前景。
目前國外對這(zhè)種膜材(cái)的開發和應(yīng)用比較成熟,生產廠家也很多(duō),如德國Mehler公司、Verseidag公司,日本Taiyoko-gyo公(gōng)司、中興化成工業株式會社、美國(guó)Chemfab公司、沙特阿(ā)拉伯ObeiKan公司等。國內有寧波天塔聚氟玻纖有限(xiàn)公(gōng)司和泰州維維(wéi)高(gāo)分(fèn)子有限公司等。
玻纖PVC建築膜材。這種膜(mó)材(cái)開發和應用得比較早,通常規定PVC塗層在玻(bō)璃纖維織物經緯線交點上的厚度不能少於0.2mm,一般塗層不會太厚,達到使(shǐ)用要求即可。為提高PVC本身耐老(lǎo)化性能,塗(tú)層時常常加(jiā)入一些光、熱穩定劑,淺色(sè)透明產品宜加一定量的(de)紫外吸收劑,深色產品常加炭黑做穩定劑。另外對PVC的表麵(miàn)處理還有很多方法,可在PVC上層壓一層極(jí)薄的金屬薄膜(mó)或噴射鋁霧,用雲母或石英來(lái)防止表麵(miàn)發粘和沾汙。
玻纖有機矽樹脂建築膜材。有機矽樹脂具有優異的耐高低溫、拒水、抗氧化等特點,該膜(mó)材具有高的抗拉強度和彈性模(mó)量,另外還具有良好的透光性。美國歐文斯克寧公司開發的(de)Vestar膜材就采用(yòng)這種樹脂對玻璃纖維(wéi)布塗覆而製成的,目前(qián)這種膜材應用的不(bú)多,生產(chǎn)廠家也較少。
玻纖合成橡膠建築膜材。合成橡膠(如丁腈橡膠,氯丁橡膠)韌性好,對陽光、臭氧、熱老化穩定,具有突出的耐磨損性、耐化學性和阻燃性,可達到半透明狀態,但由於容易發黃,故一般用於深色塗層。
膨化PTFE建築膜材(cái)。由膨化PTFE纖維織成的基布兩麵貼上氟樹脂薄膜即得膨化PTFE建築膜材。由於它的造價太高,一(yī)般的建(jiàn)築考慮到成本和性能兩方麵,很少選(xuǎn)用這種膜材,目前(qián)國外的生產廠家也(yě)不多。
ETFE建築膜材。由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接製成。ETFE不僅具有優(yōu)良的抗衝擊性能、電性能(néng)、熱穩定性和耐化學腐蝕性,而且機(jī)械強度高,加工性能好。近年來,ETFE膜材的應用在很多方麵可以取代其他產品而表現出強大的優勢和市場前景。這種膜材(cái)透光性特別好,號稱(chēng)“軟玻璃”,質量輕,隻有同等大小玻璃的1%;韌性好(hǎo)、抗(kàng)拉強度高、不易被撕裂,延展性大於400%;耐候性和(hé)耐化學腐蝕性強,熔融(róng)溫(wēn)度高達200℃;可有效的利用自然光,節約能源(yuán);良好的聲學(xué)性能。自清(qīng)潔功能使表(biǎo)麵不易沾汙,且雨水衝刷即可帶(dài)走沾(zhān)汙的少量汙物,清潔周期大約為5年。另外,ETFE膜可在現成預(yù)製成薄膜氣泡,方便施(shī)工和維修。ETFE也有不足,如外界環境容易損壞材料而造成漏(lòu)氣,維護費用高等,但是隨(suí)著大型體育館、遊客場所、候機大廳等的建設,ETFE更突顯自己的優勢。目前生產這(zhè)種膜材的公司很少(shǎo),隻(zhī)有ASAHIGLASS(AGC)、日本旭硝子、德國科威爾(ěr)等少數(shù)幾家公司可以提供ETFE膜材,這種膜材的研發和應用在國外(wài)發達國家也不過十(shí)幾(jǐ)年的曆史。
剛剛竣工的北京奧運會場館“鳥(niǎo)巢(cháo)”和“水立方”膜結構采用ETFE膜材,是目前國內最大的ETFE膜材結構建(jiàn)築,膜材(cái)采用進口產(chǎn)品。“鳥巢”采用雙層膜結構,外層用ETFE防雨雪防紫外線,內(nèi)層(céng)用PTFE達到保溫、防結露、隔音和光效(xiào)的目的。“水(shuǐ)立方”采用雙層(céng)ETFE充氣膜結構,共1437塊氣枕,每(měi)一(yī)塊都好像一個“水泡泡”,氣枕可以通(tōng)過控製(zhì)充氣量的(de)多少,對遮光度和透光性(xìng)進行調節(jiē),有效地利用自然光,節省能源,並(bìng)且具有良好的保溫隔熱、消除回(huí)聲,為運動員和觀眾提供溫馨,安逸的環境。
目前國(guó)內膜結構(gòu)發展振奮人心,隨著(zhe)一些大型體育館、候機大廳等建設以及2010年上海世博會和廣州亞運會等國際盛(shèng)會的舉辦,為我(wǒ)國張拉膜結構的發展帶來了(le)機遇和挑戰。尤其在膜材方麵,我國起步晚,技術水平低,大部分膜材還主要依靠進口。PTFE、PVC和表麵改性的PVC、ETFE等膜材(cái)是市場的主流,應(yīng)用比(bǐ)較廣泛。我國已有PTFE膜(mó)材的自主知識產權,性(xìng)能也基(jī)本達到國外同類產品的要求。很多公司(sī)、科(kē)研單位以及高校都在進(jìn)行PVC表麵塗層材料的研究,如PVDF、納米TiO2表塗劑等的研究已初見成效,另(lìng)外在表麵防汙自潔處理方麵的研究如仿生荷葉構築微粗糙表麵也(yě)開始起步。在引(yǐn)進世界一流的生產設備和工藝技術的同時,加緊消化吸收並改進創新,盡快開發適合我國市場需求的膜材表麵處理技術,對提升我國整個產業用紡織品產品(pǐn)檔次和市場競(jìng)爭力都具有重要意義 |