當我們需要用到膜結(jié)構(gòu)材料時需要怎么選擇?一般我們現(xiàn)在常用建筑膜材料主要分為三類:PVC膜材、PTFE膜材、ETFE膜材。
以滌綸織物為基材進行PVC涂層,一般情況下需對其表層進行處理,以改善表面性能,目前常用的方法是在其表層涂敷PVDF(聚二氟乙烯)、聚丙烯、納米Ti02,貼PVF(聚氟乙烯)膜。 PVC建筑膜材料的開發(fā)和應(yīng)用得比較早,其基材為聚酯類、聚酰胺類的纖維織物。涂層主要為聚氯乙烯類(PVC)樹脂,依據(jù)功能要求不同涂層的重量應(yīng)在400~1500g/m2之間,面層宜選用聚偏氟乙烯樹脂(PVF)、聚二氟乙烯樹脂(PVDF)、聚丙烯樹脂(ACRYLIC)、硅樹脂等,且應(yīng)具有改進PVC膜材料的自潔性及抗老化性能的功能。PVC建筑膜材按強度等級分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級。PVC膜材料的厚度應(yīng)大于0.5mm。面層在保質(zhì)期內(nèi)應(yīng)具有穩(wěn)定的抗腐蝕、抗紫外線的侵蝕能力,并應(yīng)具有自潔性能。
PTFE膜材是在超細玻璃纖維織物上涂以聚四氟乙烯樹脂而成的材料。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。在蓋格公司領(lǐng)導下,美國的杜邦公司、康寧玻纖公司、貝爾德建筑公司、化纖織布公司共同開發(fā)永久性膜材。其加工方法是把玻纖織物多次快速放入特氟隆熔體中,使織物兩面皆有均勻的特氟隆涂層,使永久性的PTFE膜正式誕生。此后永久性膜結(jié)構(gòu)正式在美國風行,許多學者對膜結(jié)構(gòu)進行了深入的研究。20年后跟蹤檢測結(jié)果表明,這種膜材的力學性能與化學穩(wěn)定性指標只下降了20%~30%,顏色也幾乎沒變,膜的表層光滑,具有彈性,大氣中的灰塵、化學物質(zhì)微粒極難附著與滲透,經(jīng)雨水沖刷建筑膜可恢復其原有的清潔面層與透光性,這足以顯示出PTFE膜材的強大生命力和廣闊的市場前景。 目前國外對這種膜材的開發(fā)和應(yīng)用比較成熟,生產(chǎn)廠家也很多,如美國TACONIC公司、德國Mehler公司、Verseidag公司,日本Taiyoko-gyo公司、中興化成工業(yè)株式會社、美國Chemfab公司、沙特阿拉伯ObeiKan公司等。
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)定性和耐化學腐蝕性,而且機械強度高,加工性能好。近年來,ETFE膜材的應(yīng)用在很多方面可以取代其他產(chǎn)品而表現(xiàn)出強大的優(yōu)勢和市場前景。這種膜材透光性特別好,號稱“軟玻璃”,質(zhì)量輕,只有同等大小玻璃的1%;韌性好、抗拉強度高、不易被撕裂,延展性大于400%;耐候性和耐化學腐蝕性強,熔融溫度高達200℃;具有良好的聲學性能。自清潔功能使表面不易沾污,且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膜可在現(xiàn)成預(yù)制成薄膜氣泡,方便施工和維修。ETFE也有不足,如外界環(huán)境容易損壞材料而造成漏氣,維護費用高等,但是隨著大型體育館、游客場所、候機大廳等的建設(shè),ETFE更突顯自己的優(yōu)勢。目前生產(chǎn)這種膜材的公司很少,只有ASAHIGLAS(AGC)、日本旭硝子、德國科威爾等少數(shù)幾家公司可以提供ETFE膜材,這種膜材的研發(fā)和應(yīng)用在國外發(fā)達國家也不過十幾年的歷史。 北京奧運會場館“鳥巢”和“水立方”膜結(jié)構(gòu)采用的就是ETFE膜材,是目前國內(nèi)最大的ETFE膜材結(jié)構(gòu)建筑,膜材采用進口產(chǎn)品。“鳥巢”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達到保溫、防結(jié)露、隔音和光效的目的。