建筑膜材料在中國的開發(fā)及應用 
　　
　　膜材網(wǎng)將建筑膜材料與篷蓋材料進行躥比，分析了國內外建箋膜材生產(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，井對應用情況做了簡介。 
　　
　　以高強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力的新一代復合材料， 
　　
　　人們稱之為現(xiàn)代建筑膜結構材料_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PVC涂層的產(chǎn)品，另一類是以玻璃纖維織物為基材、表面進行聚四氟乙烯 
　　
　　_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，僅當年完成的膜材投影面積在萬平方米以上的大型膜結構體育館就有 
　　
　　六座，膜材用量在20多萬平方米以上。隨著我國2008年奧運會的申辦成功，這兩年膜結構的發(fā)展更是 
　　
　　迅速，很多奧運會運動場所都有膜結構設計方案參與競標． 
　　
　　目前使用的高檔膜材全部進口，年進口量已達幾十萬平方米，平方米售價在百元以上．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，自潔性等方面與進口產(chǎn)品存在很大差距，只能用于一 
　　
　　些要求低的臨時性建筑，膜材不能國產(chǎn)化，造成進口膜材價格偏高。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)對建筑膜結構在我國的大量推廣使用及加快相關行業(yè)的發(fā) 
　　
　　展有重大意義。 
　　
　　2、建筑膜材與蓬蓋材料的區(qū)別 
　　
　　國內很多生產(chǎn)廠家與用戶對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)品力學強度、表面進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，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對纖維的要求 
　　
　　蓬盞材料對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。為提高強力及減薄同樣重量基布厚度。織造結構多采mPanama結構_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行防污處理，而建筑膜材盛須進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強度包括高的拉伸強度、撕裂強度及剝離強度_建筑 
　　
　　膜材要求拉伸強度_經(jīng)，緯向_>4000N／Scm，撕裂強力_經(jīng)、緯向_>400N，剝離強度>100N／Scm_． 
　　
　　_2_建筑膜材對撕裂強度要求不僅是絕對值要求高，而且要求在同樣的纖維、同樣的基材重量條 
　　
　　件下，如何通過基材結構的改進盡可能地獲得高的撕裂強度。因此膜材基材織造結構多用Pa蚰咖結構。 
　　
　　_3_建筑膜材對雙向拉伸下力學性能更為關注，而蓬蓋材料只對單向下的力學性能有要求。建筑 
　　
　　膜材要求材料雙向拉伸下經(jīng)，緯向應力、應變值盡可能均衡．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 
　　
　　國外對建筑膜材的開發(fā)是始于二十世紀初，中期正式應用，現(xiàn)在產(chǎn)品巳形成系歹口化，多樣化，高 
　　
　　性能億。我國對建筑膜材的開發(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。印Preconta／ntd預應力技術進行生產(chǎn)，該技術核心內容是：基布從退卷到表面防污處理前整 
　　
　　個涂層過程中經(jīng)向與緯向始終持續(xù)地受到張力拉伸作用． 
　　
　　在Pr∞阻taint技術中，基布在整個生產(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 
　　
　　用的工藝對產(chǎn)品所帶來的優(yōu)點是： 
　　
　　_1_具有更高的足寸穩(wěn)定性殛挽蟠變性能。 
　　
　　由于№tain啦術中經(jīng)緯向纖維都已被預拉伸，處于伸直狀態(tài)。且控制纖維保持平行，經(jīng)緯向 兩個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．制作的膜結構易松弛變形。 _2_更好的耐老化性能。 
　　
　　對同等涂布量、不同涂布工藝纖維頂端涂層厚度進行對比，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，在同樣涂布量時纖維硬端可獲得 
　　
　　更多的保護層．保護層越厚。翩品耐老化性越好，使用壽命更長久． _3_更優(yōu)異的表現(xiàn)質置． 
　　
　　由于整個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致的緯斜，表面褶皺、兜邊 
　　
　　等質量缺陷，獲得更好的表現(xiàn)效果． 
　　
　　更適合膜結構設計，裁剪，使實物造型于圖紙完美吻合，作成的膜結構不需進行二次張拉． 
　　
　　4、建筑膜材在我國的應用 
　　
　　紡織建筑膜結構在我國的出現(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 
　　
　　結構在我國的應用形式主要有充氣式膜結構、張拉式膜結構_Tension／Suspension membrane structure_、 
　　
　　骨架式膜結構_Frame membranestrcture，Cable dome membrane structure_，組合式膜結構_Compound 
　　
　　membrane structure_，大多是用于一些娛樂．休閑、體育場所及一些商業(yè)標識性建筑。如體育館看臺， 
　　
　　游泳館、海邊造型，游樂甚及露天劇場等。 
　　
　　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、煙臺體育館 、 鄭州航海體育館 。
　　
　　盡管膜材在我國 應用的絕對數(shù)量不是很大。但增長速度還是很快的，1998年膜材進口量為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。可見其速率增長很快。 
　　
　　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．國內生產(chǎn)的基布都是平紋組織結構。還沒有廠家開發(fā)出可用于建筑膜 
　　
　　材的Paaama結構的基布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)。 目前還沒有機構
　　
　　對建筑膜材的開發(fā)進行深人系統(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。 

　　
　　膜結構由于造型新穎輕巧。具有強烈的時尚感及藝術美感、施工期短，綜合造價低，將成為未來 
　　
　　建筑結構發(fā)展的主流。據(jù)國外資料報道，壘世界建筑織物的銷售量在1990年為21億美元，2000年達 
　　
　　34億美元，10年內以6％的增長速率在增長。進入2l世紀，膜結構會以略高于此速度持續(xù)發(fā)展。隨著 
　　
　　我國2008年申奧的成功，膜結構在我國的發(fā)展肯定要遠高于6％的增長速度。甚至將以倍數(shù)速度發(fā)展。 
　　
　　因此若能盡快對建筑膜材進行開發(fā)．使其盡快國產(chǎn)億，在舉辦奧運的良好契機下，建筑膜材在我 
　　
　　中的推廣應用也一定會迎來一個生機盎然的春天。