建筑膜材料在中國的開發(fā)及應(yīng)用 
　　
　　膜材網(wǎng)將建筑膜材料與篷蓋材料進(jìn)行躥比，分析了國內(nèi)外建箋膜材生產(chǎn)工藝的差異，
　　
　　指出了我國建筑膜材開發(fā)需解決的核心問題，井對(duì)應(yīng)用情況做了簡介。 
　　
　　以高強(qiáng)纖維織物為骨架材辯、表面涂覆高性能涂層材料，并具有良好的阻燃．耐老化．抗風(fēng)雪載 
　　
　　及自潔性能，可廣泛用作展覽，體育，交通、休閑等建筑物的屋頂材料并承載應(yīng)力的新一代復(fù)合材料， 
　　
　　人們稱之為現(xiàn)代建筑膜結(jié)構(gòu)材料_以下簡稱建筑膜材_。常用的建筑膜材按基材可分為兩類。一類是以 
　　
　　聚酯織物為基材，表面進(jìn)PVC涂層的產(chǎn)品，另一類是以玻璃纖維織物為基材、表面進(jìn)行聚四氟乙烯 
　　
　　_PTIm_涂層的產(chǎn)品．前者一般用于使用年限在15年以下的幅時(shí)性或半永久性建筑，后者婀用于永久性 
　　
　　建筑。本文所論述的主要是以聚酯織物為基材的PVC類建筑膜材。 
　　
　　1、建筑膜材在我國的開發(fā)與應(yīng)用只是近幾年的事，但發(fā)展速度很快。1995年我國建筑膜材的使用還 
　　
　　不足1萬平方米，但封200t年，僅當(dāng)年完成的膜材投影面積在萬平方米以上的大型膜結(jié)構(gòu)體育館就有 
　　
　　六座，膜材用量在20多萬平方米以上。隨著我國2008年奧運(yùn)會(huì)的申辦成功，這兩年膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展更是 
　　
　　迅速，很多奧運(yùn)會(huì)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所都有膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案參與競(jìng)標(biāo)． 
　　
　　目前使用的高檔膜材全部進(jìn)口，年進(jìn)口量已達(dá)幾十萬平方米，平方米售價(jià)在百元以上．國產(chǎn)膜材 
　　
　　主要在品種開發(fā)，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性，抗蠕變性，自潔性等方面與進(jìn)口產(chǎn)品存在很大差距，只能用于一 
　　
　　些要求低的臨時(shí)性建筑，膜材不能國產(chǎn)化，造成進(jìn)口膜材價(jià)格偏高。這在很大程度上影響了它在我國 
　　
　　的大量推廣使用．因此加快膜材產(chǎn)品的開發(fā)對(duì)建筑膜結(jié)構(gòu)在我國的大量推廣使用及加快相關(guān)行業(yè)的發(fā) 
　　
　　展有重大意義。 
　　
　　2、建筑膜材與蓬蓋材料的區(qū)別 
　　
　　國內(nèi)很多生產(chǎn)廠家與用戶對(duì)建筑膜材與蓬蓋材料的區(qū)剮還不是很清楚，一些蓬蓋材料生產(chǎn)廠家以 
　　
　　為提高產(chǎn)品力學(xué)強(qiáng)度、表面進(jìn)行簡單的防污處理生產(chǎn)的產(chǎn)品就可以作為建筑膜材用．其實(shí)，建筑膜材 
　　
　　與蓬蓋材料雖然都是以滌綸工業(yè)絲織物為基材、表面進(jìn)行PVC涂層處理的產(chǎn)品，但兩者在原料要求、 
　　
　　織造工藝，涂屢工藝及產(chǎn)品性能等方面存在很大差異，只有正確了解兩者的差異，才能真正把握好產(chǎn) 
　　
　　品開發(fā)的方向．建筑膜材與蓬蓋膜材有跌下區(qū)剛． 
　　
　　2．1對(duì)纖維的要求 
　　
　　蓬盞材料對(duì)化纖的要求是低收縮型滌綸絲就行，而建筑膜材基材所用滌綸絲要求是高強(qiáng)超低收縮 
　　
　　型工業(yè)用絲． 
　　
　　2．2涂層配方 
　　
　　建筑膜材要選用遷移性小，分子量大的增塑劑，要掭加一些耐熱分解性能高的PVC樹脂期，并選 
　　
　　擇好抗氧化、抗_裳外線劑及熱穩(wěn)定劑與填科品種． 
　　
　　2．3織遣工藝 
　　
　　建筑膜材對(duì)基材織造中張力的控和要求很高。要求基材張力均勻，表面幾乎無毛絲，尺寸穩(wěn)定性 
　　
　　高．不易變形。為提高強(qiáng)力及減薄同樣重量基布厚度?？椩旖Y(jié)構(gòu)多采mPanama結(jié)構(gòu)_即方平組織_。而 
　　
　　-106．蓬蓋材料所用基材都是普通平紋組織。由于panama比普通平紋組織紗線具有更少的交叉點(diǎn)及更小的彎 
　　
　　曲度，因此涂層后比普通平紋織物具有更小的斷裂伸長率。
　　
　　2．4涂層工藝 
　　
　　建筑膜材涂層過程中盡可能保證織物紗線經(jīng)，緯向均受到較大張力，使經(jīng)、緯線盡可能伸直，減 
　　
　　小彎曲，提高產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性與抗蠕變性能，蓬蓋材料對(duì)抗蟠變性無特殊要求。 
　　
　　2．5表面處理 
　　
　　蓬蓋材料表面基本上不進(jìn)行防污處理，而建筑膜材盛須進(jìn)行防污處理才能使用。 
　　
　　2．6產(chǎn)品性能 
　　
　　_I_建筑膜材要求具有比蓬蓋材料更高的力學(xué)強(qiáng)度包括高的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度及剝離強(qiáng)度_建筑 
　　
　　膜材要求拉伸強(qiáng)度_經(jīng)，緯向_>4000N／Scm，撕裂強(qiáng)力_經(jīng)、緯向_>400N，剝離強(qiáng)度>100N／Scm_． 
　　
　　_2_建筑膜材對(duì)撕裂強(qiáng)度要求不僅是絕對(duì)值要求高，而且要求在同樣的纖維、同樣的基材重量條 
　　
　　件下，如何通過基材結(jié)構(gòu)的改進(jìn)盡可能地獲得高的撕裂強(qiáng)度。因此膜材基材織造結(jié)構(gòu)多用Pa蚰咖結(jié)構(gòu)。 
　　
　　_3_建筑膜材對(duì)雙向拉伸下力學(xué)性能更為關(guān)注，而蓬蓋材料只對(duì)單向下的力學(xué)性能有要求。建筑 
　　
　　膜材要求材料雙向拉伸下經(jīng)，緯向應(yīng)力、應(yīng)變值盡可能均衡．差距越小越好。 
　　
　　_4_建筑膜材要求具有更高的尺寸穩(wěn)定性，在雙向拉仲作用力下經(jīng)、緯向斷裂伸長率均小于單向 
　　
　　拉仲值。單向拉伸斷裂伸長率比蓬蓋材料小，蓬蓋材料斷裂伸長率在20％以上，模量明顯小于建筑膜 
　　
　　材，因此，建筑膜材比蓬蓋材料具有更高的尺寸穩(wěn)定性。 
　　
　　_5_做為長期戶外使用的建筑膜材要抵御惡劣的氣候變遷及經(jīng)受uy、各種大氣污物的侵襲，因此 
　　
　　對(duì)防污自潔，耐老化性能要求很高，要求材料經(jīng)久不變色．使用壽命在5年以上。而蓮蓋材料的使用 
　　
　　壽命在5年以下． 
　　
　　3、建筑膜材的開發(fā)和生產(chǎn)工藝 
　　
　　國外對(duì)建筑膜材的開發(fā)是始于二十世紀(jì)初，中期正式應(yīng)用，現(xiàn)在產(chǎn)品巳形成系歹口化，多樣化，高 
　　
　　性能億。我國對(duì)建筑膜材的開發(fā)起步很晚，近幾年才開始，一些原來生產(chǎn)蓬蓋材料的廠家試生產(chǎn)過一 
　　
　　些用于臨時(shí)性建筑的膜材。所用的生產(chǎn)工藝基本沿用一般蓬蓋材料的生產(chǎn)工藝： 基布退卷一底涂層寸烘干_軋光_÷面涂層呻塑化哼軋光_冷卻__表面防污處理．收卷 
　　
　　沿用蓬蓋材料的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)建筑膜材，在整個(gè)生產(chǎn)工藝中基布只有在經(jīng)向受到張力作用。緯向 
　　
　　只有在塑化時(shí)才受到張力作用。而國外專業(yè)膜材生產(chǎn)廠家，如法國Ferrsri公司，生產(chǎn)建筑膜材采用其 
　　
　　專利技術(shù)。印Preconta／ntd預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，該技術(shù)核心內(nèi)容是：基布從退卷到表面防污處理前整 
　　
　　個(gè)涂層過程中經(jīng)向與緯向始終持續(xù)地受到張力拉伸作用． 
　　
　　在Pr∞阻taint技術(shù)中，基布在整個(gè)生產(chǎn)過程雙向均受到張力作用，這種纖維雙向始終受到張力作 
　　
　　用的工藝對(duì)產(chǎn)品所帶來的優(yōu)點(diǎn)是： 
　　
　　_1_具有更高的足寸穩(wěn)定性殛挽蟠變性能。 
　　
　　由于№tain啦術(shù)中經(jīng)緯向纖維都已被預(yù)拉伸，處于伸直狀態(tài)。且控制纖維保持平行，經(jīng)緯向 兩個(gè)方向的延伸率差別大大下降。因此涂層后產(chǎn)品在經(jīng)受荷載時(shí)抗蠕變性大大提高，而常規(guī)涂層工藝 
　　
　　只有經(jīng)向纖維處于伸直狀態(tài)，緯向仍處于彎曲狀態(tài)，因此經(jīng)、緯向延伸率差別較大，涂層后尺寸穩(wěn)定 
　　
　　性較差，在荷載作用下蠕變值較大．制作的膜結(jié)構(gòu)易松弛變形。 _2_更好的耐老化性能。 
　　
　　對(duì)同等涂布量、不同涂布工藝?yán)w維頂端涂層厚度進(jìn)行對(duì)比，從中可以看出，PrecontaintI藝由于 
　　
　　基布在雙向均受到張力作用，因此同樣平方米克重的基布厚度降低，在同樣涂布量時(shí)纖維硬端可獲得 
　　
　　更多的保護(hù)層．保護(hù)層越厚。翩品耐老化性越好，使用壽命更長久． _3_更優(yōu)異的表現(xiàn)質(zhì)置． 
　　
　　由于整個(gè)涂層過程緯向一直受到拉伸作用。避免了由于纖維收縮而導(dǎo)致的緯斜，表面褶皺、兜邊 
　　
　　等質(zhì)量缺陷，獲得更好的表現(xiàn)效果． 
　　
　　更適合膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，裁剪，使實(shí)物造型于圖紙完美吻合，作成的膜結(jié)構(gòu)不需進(jìn)行二次張拉． 
　　
　　4、建筑膜材在我國的應(yīng)用 
　　
　　紡織建筑膜結(jié)構(gòu)在我國的出現(xiàn)是始于1995年，真正形成規(guī)模是在1998年．比國外要晚30多年．膜 
　　
　　結(jié)構(gòu)在我國的應(yīng)用形式主要有充氣式膜結(jié)構(gòu)、張拉式膜結(jié)構(gòu)_Tension／Suspension membrane structure_、 
　　
　　骨架式膜結(jié)構(gòu)_Frame membranestrcture，Cable dome membrane structure_，組合式膜結(jié)構(gòu)_Compound 
　　
　　membrane structure_，大多是用于一些娛樂．休閑、體育場(chǎng)所及一些商業(yè)標(biāo)識(shí)性建筑。如體育館看臺(tái)， 
　　
　　游泳館、海邊造型，游樂甚及露天劇場(chǎng)等。 
　　
　　近幾年我國完成的建筑膜材投影面積在萬平方米以上的大型體育館有： 上海八萬人體育館 、上海虹日俸育館  
　　
　　廣州黃埔體育館 、 浙江義鳥體育館、青島更中體育館 、 武秘體育中心、威海體育中心、煙臺(tái)體育館 、 鄭州航海體育館 。
　　
　　盡管膜材在我國 應(yīng)用的絕對(duì)數(shù)量不是很大。但增長速度還是很快的，1998年膜材進(jìn)口量為lO萬平方米左右．1999年為 
　　
　　15萬平方米左右，2001年為20多萬平方米?？梢娖渌俾试鲩L很快。 
　　
　　5、問題與展望 
　　
　　我國在建筑膜材開發(fā)中需解決的核心問題有：
　　
　　_1_建筑膜材基布的織造．國內(nèi)生產(chǎn)的基布都是平紋組織結(jié)構(gòu)。還沒有廠家開發(fā)出可用于建筑膜 
　　
　　材的Paaama結(jié)構(gòu)的基布I 
　　
　　_2_涂層工藝．采用的都是常規(guī)的單向張拉工藝，雙向拉伸工藝未能開發(fā)· 
　　
　　_3_表面防污自潔處理工藝。目前國內(nèi)廠家都是直接買國外的表面處理桶．品種以丙烯酸樹脂為 
　　
　　主，但防污自潔效果好的PVDF_聚偏氟乙烯_與PVF_聚氟乙烯_處理荊未能開發(fā)。 目前還沒有機(jī)構(gòu)
　　
　　對(duì)建筑膜材的開發(fā)進(jìn)行深人系統(tǒng)的研究，上述問題未能順利解決在很大程度上鈳 
　　
　　約了建筑膜材在我國的大量使用。 

　　
　　膜結(jié)構(gòu)由于造型新穎輕巧。具有強(qiáng)烈的時(shí)尚感及藝術(shù)美感、施工期短，綜合造價(jià)低，將成為未來 
　　
　　建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的主流。據(jù)國外資料報(bào)道，壘世界建筑織物的銷售量在1990年為21億美元，2000年達(dá) 
　　
　　34億美元，10年內(nèi)以6％的增長速率在增長。進(jìn)入2l世紀(jì)，膜結(jié)構(gòu)會(huì)以略高于此速度持續(xù)發(fā)展。隨著 
　　
　　我國2008年申奧的成功，膜結(jié)構(gòu)在我國的發(fā)展肯定要遠(yuǎn)高于6％的增長速度。甚至將以倍數(shù)速度發(fā)展。 
　　
　　因此若能盡快對(duì)建筑膜材進(jìn)行開發(fā)．使其盡快國產(chǎn)億，在舉辦奧運(yùn)的良好契機(jī)下，建筑膜材在我 
　　
　　中的推廣應(yīng)用也一定會(huì)迎來一個(gè)生機(jī)盎然的春天。