建筑膜材料在中國(guó)的開(kāi)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(guó)內(nèi)外建箋膜材生產(chǎn)工藝的差異，
　　
　　指出了我國(guó)建筑膜材開(kāi)發(fā)需解決的核心問(wèn)題，井對(duì)應(yīng)用情況做了簡(jiǎn)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(jiǎn)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(guó)的開(kāi)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(guó)建筑膜材的使用還 
　　
　　不足1萬(wàn)平方米，但封200t年，僅當(dāng)年完成的膜材投影面積在萬(wàn)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(wàn)平方米以上。隨著我國(guó)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(wàn)平方米，平方米售價(jià)在百元以上．國(guó)產(chǎn)膜材 
　　
　　主要在品種開(kāi)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(guó)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(guó) 
　　
　　的大量推廣使用．因此加快膜材產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)對(duì)建筑膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)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(guó)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(jiǎn)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(kāi)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(shù)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(wú)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(zhǎng)率。
　　
　　2．4涂層工藝 
　　
　　建筑膜材涂層過(guò)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(wú)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(guò)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(zhǎng)率均小于單向 
　　
　　拉仲值。單向拉伸斷裂伸長(zhǎng)率比蓬蓋材料小，蓬蓋材料斷裂伸長(zhǎng)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(zhǎng)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(kāi)發(fā)和生產(chǎn)工藝 
　　
　　國(guó)外對(duì)建筑膜材的開(kāi)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(guó)對(duì)建筑膜材的開(kāi)發(fā)起步很晚，近幾年才開(kāi)始，一些原來(lái)生產(chǎn)蓬蓋材料的廠家試生產(chǎn)過(guò)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(guó)外專業(yè)膜材生產(chǎn)廠家，如法國(guó)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(guò)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(guò)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(lái)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(zhǎng)久． _3_更優(yōu)異的表現(xiàn)質(zhì)置． 
　　
　　由于整個(gè)涂層過(guò)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(guó)的應(yīng)用 
　　
　　紡織建筑膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)的出現(xiàn)是始于1995年，真正形成規(guī)模是在1998年．比國(guó)外要晚30多年．膜 
　　
　　結(jié)構(gòu)在我國(guó)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(lè)．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(lè)甚及露天劇場(chǎng)等。 
　　
　　近幾年我國(guó)完成的建筑膜材投影面積在萬(wàn)平方米以上的大型體育館有： 上海八萬(wàn)人體育館 、上海虹日俸育館  
　　
　　廣州黃埔體育館 、 浙江義鳥(niǎo)體育館、青島最中體育館 、 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(guó) 應(yīng)用的絕對(duì)數(shù)量不是很大。但增長(zhǎng)速度還是很快的，1998年膜材進(jìn)口量為lO萬(wàn)平方米左右．1999年為 
　　
　　15萬(wàn)平方米左右，2001年為20多萬(wàn)平方米。可見(jiàn)其速率增長(zhǎng)很快。 
　　
　　5、問(wèn)題與展望 
　　
　　我國(guó)在建筑膜材開(kāi)發(fā)中需解決的核心問(wèn)題有：
　　
　　_1_建筑膜材基布的織造．國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的基布都是平紋組織結(jié)構(gòu)。還沒(méi)有廠家開(kāi)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(kāi)發(fā)· 
　　
　　_3_表面防污自潔處理工藝。目前國(guó)內(nèi)廠家都是直接買國(guó)外的表面處理桶．品種以丙烯酸樹(shù)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(kāi)發(fā)。 目前還沒(méi)有機(jī)構(gòu)
　　
　　對(duì)建筑膜材的開(kāi)發(fā)進(jìn)行深人系統(tǒng)的研究，上述問(wèn)題未能順利解決在很大程度上鈳 
　　
　　約了建筑膜材在我國(guó)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(lái) 
　　
　　建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的主流。據(jù)國(guó)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(zhǎng)速率在增長(zhǎng)。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(guó)2008年申奧的成功，膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)的發(fā)展肯定要遠(yuǎn)高于6％的增長(zhǎng)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(kāi)發(fā)．使其盡快國(guó)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(lái)一個(gè)生機(jī)盎然的春天。