膜結(jié)構(gòu)用膜材及其特性

膜結(jié)構(gòu)用膜材及其特性

膜材就是氟塑材料表面涂層與織物布基按照特定的工藝黏合在一起的薄膜材料。常用的氟塑材料表面涂層有PTFE（聚四氟乙烯）、PVDF（聚偏氟乙烯）等?？椢锊蓟饕芯埘ラL(zhǎng)絲（滌綸PES）和玻璃纖維兩種。膜材的黏合就是將涂層與基材合二為一組成通整體。建筑結(jié)構(gòu)所用的膜材大多是壓延成型和涂刮成型的。所謂壓延成型，就是將選定的軟PVDF經(jīng)塑煉后投入壓延機(jī)，按照所需厚度、寬度壓延成膜，立即與布基黏合，再經(jīng)過(guò)軋花，冷卻即可制得壓延膜材。而涂刮成型，是將聚氯乙烯糊均勻地涂或刮在布基上，再加熱處理即可獲得涂刮膜材，普遍采用刮刀直接涂刮，也有采用輥式涂刮的。

根據(jù)表面涂層和織物布基的不同，膜材分為兩大類。Ａ類膜材是玻璃纖維布基上敷聚四氟乙烯樹(shù)脂（PTFE），這種膜材的化學(xué)性能極其穩(wěn)定，俗稱為水久膜建筑，露天使用壽命達(dá)25年以上，為不燃材料（通過(guò)Ａ級(jí)防火測(cè)試），如奧運(yùn)“鳥(niǎo)巢”、世博軸、廣州國(guó)際機(jī)場(chǎng)等。Ｂ類膜材是聚酯長(zhǎng)絲布基上涂聚偏氟乙烯（PVDF），這種膜材受自然條件（如日曬雨淋等）影響較大，一般使用壽命為12～17年，是難燃材料（通過(guò)B1級(jí)防火測(cè)試）。

一、ETFE膜材

ETFE膜材由ETFE（乙烯－四氟乙烯共聚物）生料直接制成，ETFE不僅具有優(yōu)良的抗沖擊性能、電性能、熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性，而且機(jī)械強(qiáng)度高、加工性能好。近年來(lái)，ETFE膜材在很多方面的應(yīng)用可以取代其他產(chǎn)品而表現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)和良好的市場(chǎng)前景。這種膜材透光性特別好，號(hào)稱“軟玻璃”；質(zhì)量輕，只有同等大小玻璃的１％；韌性好，抗拉強(qiáng)度高，不易被撕裂，延展性大于400％；耐候性和耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，熔融溫度高達(dá)200℃；具有良好的聲學(xué)性能，自清潔功能使表面不易沾污了，雨水沖刷即可帶走沾污的少量污物，清潔周期大約為5年。另外，ETFE膜材可在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制成薄膜氣泡，方便施工和維修。ETFE膜材也有不足，如外界環(huán)境容易損壞材料而造成漏氣，維護(hù)費(fèi)用高等，但是隨著大型體育館、游客場(chǎng)所、候機(jī)大廳等的建設(shè)，ETFE更突顯出了自己的優(yōu)勢(shì)。北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館“鳥(niǎo)巢”和“水立方＂膜結(jié)構(gòu)就采用了ETFE膜材，是目前國(guó)內(nèi)最大的ETFE膜材結(jié)構(gòu)建筑，其膜材采用進(jìn)口產(chǎn)品?！傍B(niǎo)巢＂采用雙層膜結(jié)構(gòu)，外層用、ETFE防雨雪、防紫外線，內(nèi)層用PTFE達(dá)到保溫、防結(jié)露﹑隔聲和光效的目的。

二、PTFE膜材

PTFE膜材是在超細(xì)的玻璃纖維織物上涂以聚四氟乙烯樹(shù)脂而形成的復(fù)合材料。這種膜材有較好的焊接性能，有優(yōu)良的抗紫外線、抗老化性能和阻燃性能。另外，其防污自潔性是所有建筑膜材中最好的，但柔韌性差，施工較困難，成本也較高。其加工方法是把玻纖織物多次快速放入特氟隆熔體中，使織物兩面皆有均勻的特氟隆涂層，從而使永久性的PTFE膜材正式誕生。

三、PVDF膜材

PVDF膜材是指在聚酯纖維編織的基布上涂覆PVC（聚氯乙烯）后再加100％PVDF（聚偏氟乙烯）涂層而形成的復(fù)合材料。PVDF膜材由于自潔性良好、價(jià)位適中、運(yùn)輸安裝方便，，故廣泛應(yīng)用于各類建筑領(lǐng)域。它的壽命依表面不同的涂層而，，一般可達(dá)到10～15年。

另一種是涂有TiO₂（二氧化鈦）的PVC膜材，具有極高的自潔性。TiO₂膜材利用光觸媒的工作原理，使用TiO。作為表面處理材料。當(dāng)受到紫外線照射時(shí)﹐通過(guò)光催化反應(yīng)，與TiO。表面吸附的水氧化產(chǎn)生氫氧自由基，與空氣中的氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生超氧離子(O-),變成CO。和HO自動(dòng)揮發(fā)消除。

四、沼氣氟碳纖維膜

收集池體惡臭氣體最有效的辦法是對(duì)污水池進(jìn)行加蓋密封，再通過(guò)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口進(jìn)行換氣，把惡臭氣體抽送到治理裝置中進(jìn)行除臭處理。惡臭氣體具有逸散性,極易影響到周邊環(huán)境，因此對(duì)惡臭氣體的密封收集是除臭處理的前提。傳統(tǒng)加蓋的主要形式是：普通碳鋼骨架＋陽(yáng)光板或者不銹鋼骨架＋玻璃鋼板。這種鋼結(jié)構(gòu)支撐放在頂蓋內(nèi)部，由于池頂加罩后使其內(nèi)部腐蝕性氣體濃度成倍增加，在陽(yáng)光輻射下溫度很高，內(nèi)部的鋼結(jié)構(gòu)極易腐蝕，一般壽命為3~5年。即便采用不銹鋼材質(zhì)，在腐蝕性環(huán)境中耐久性仍得不到保證，而且成本非常高。