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我国建筑结构膜材的应用现状
(1)结构膜技术及结构膜新颖建筑建筑结构膜应用技术汇总建筑钢结构技术、塑料人造革合成革的涂层加工技
术和纺织工业用布织造技术并融为一体，形成结构膜新颖建筑的综合新技术。
结构膜建筑被国外誉为21世纪的建筑，因其简洁优良的曲线造型，综合造价低、施工建设快、结构性能好，以
及卓越的保温、耐火、防火、自洁等性能，国外已广泛应用于体育场、体育馆、展览馆、休闲中心、机场候机厅、车站站台、
加油站、公园及温室等场馆。
(2)建筑结构膜材(简称结构膜材)建筑结构膜材是以高强度纤维为基材，经涂复具有阻燃性、耐腐性、抗风
拒雪及自洁性等多种功能的涂层料而成型的复合膜材。
建筑结构膜材通常有涂层基材和涂料材料的不同，以塑料涂层加工工艺的产品分类，主要分为两大类：一类是以
聚酯织物为基材、涂复多种功能的PVC涂层料的复合材料；另一类是以玻纤织物为基材、涂复聚氟乙烯PTFE涂层料的复
合膜材；也另有用以流延法加工，如用于水立方的ETFE流延膜作为气枕的含氟材料膜材。
(3)建筑结构膜材的开发应用膜结构建筑通常使用织物涂层做建筑物的软性屋顶，其软性屋顶有多种支撑结构
：一称之为骨架式结构，是用刚性的框架支撑织物涂层形成软性屋顶；二称之为张拉式结构，其以钢索系列支撑织物涂层制成
顶棚，其建筑曲线奇特、造型优美；另有称之为充气结构，即以空气压力把织物涂层鼓起进行支持，其形似半球形状的篷盖建
筑。
(4)国内外建筑结构膜的需求量据报道，世界建筑结构膜的销售量1999年为21亿美元，2000年已达
34亿美元，年增长速率为6%，预测21世纪的年增长率会更快地持续发展。
我国的结构膜建筑虽然开发较晚，但发展很快，据报道1995年我国结构膜材使用量近万平方米。2001年
国内以进口结构膜材使用于投影面超万平方米的大型结构膜的体育场馆即达6座(上海八万人体育场、上海虹口体育场、广州
黄埔体育馆、武汉体育中心、青岛颐中体育馆、烟台体育馆、义乌体育馆、威海体育中心)，使用量达20万平方米。随着2
008年奥运会的举办，膜结构的使用量必会更迅速发展。
我国建筑结构膜材推广发展的瓶颈
目前使用的高档建筑结构膜材几乎全部进口，年进口量已达几十万平方米，但售价偏高,每平方米均在百元以上
。
高档结构膜材不能国产化，进口建筑结构膜材价格偏高，已成为建筑结构膜推广发展的瓶颈。
1.从建筑结构膜材与篷盖材料的区别，分析我国结构膜材推广发展技术瓶颈
国内很多厂家用户对建筑结构膜材与篷盖材料的区别还不是很清楚，一些篷盖材料生产厂家以其篷盖材料产品仅
提高力学强度、表面进行简单的防污处理就可以作为建筑结构膜材用。其实，建筑结构膜材与篷盖材料虽然都是以涤纶丝织物
为基材、上下表面进行PVC涂层加工的产品,但两者在原料要求、织造工艺、涂层工艺及产品性能等方面存在很大差别，只
有正确了解两者的差异，才能真正把握好结构膜材的开发方向。
建筑结构膜材与篷盖材料系列产品的区别如下：(1)对基布纤维的要求。篷盖材料对化纤的要求是低收缩型涤
纶工业丝，而建筑结构膜材基材所用涤纶工业丝要求是高强超低收缩型工业用丝。建筑结构膜材要求具有比篷盖材料更高的力
学强度，建筑结构膜材要求拉伸强度(经、纬向)≥4000N/5cm,撕裂强度(经、纬向)≥400N，剥离强度≥1
00N/5cm。
(2)织造工艺。建筑结构膜材对基材织造中张力的控制要求很高，要求基材张力均匀，尺寸稳定性高，不易变
形。Panama结构比普通平纹组织纱线具有更少的交叉点及更小的弯曲度，因此其织物涂层后比普通平纹织物具有更小的
断裂伸长率。
(3)涂层配方。建筑结构膜材要选用迁移性小、分子量大的增塑剂，如DINP、聚酯增型剂并添加一些耐热
分解性能高的PVC树脂糊，并相应选择好抗氧化剂、抗紫外线剂及热稳定剂与填料品种。
(4)涂层工艺。建筑结构膜材对Precontaint预应力技术的运用双向拉伸下的力学性能更为关注。
建筑结构膜材要求材料双向拉伸下经、纬向的应力、应变值尽可能均衡，差距越小越好。其更高的尺寸稳定性，在双向拉伸作
用力下经、纬向断裂伸长率均小于单向拉伸，单向拉伸断裂伸长率比篷盖材料小；篷盖材料断裂伸长率在20%以上，模量明
显小于建筑结构膜材。
建筑结构膜材在涂层加工过程中尽可能保证织物纱线经、纬向均受到较大张力，使经、纬线尽可能伸直，减小弯
曲，提高产品尺寸稳定性与抗蠕变性能；篷盖材料对抗蠕变性无特殊要求。
(5)自洁型表面处理。作为长期户外使用的建筑结构膜材要抵御恶劣的气候变化及经受紫外线、各种大气污染
物的侵袭，因此对防污自洁、耐老化性能要求很高，要求材料经久不变色，使用寿命在5年以上，高档建筑结构膜使用寿命为
20年。
2.建筑结构膜材的生产工艺国外对建筑结构膜材的开发始于20世纪初，中期正式应用，现产品已形成系列化
、多样化、高性能化。我国对建筑结构膜材的开发起步很晚，近几年才开始，一些原来生产篷盖材料的厂家试生产过一些用于
临时性建筑的膜材，所用的生产工艺基本沿用一般篷盖材料的生产工艺：基布退卷→底涂层→烘干→轧光→面涂层→塑化→轧
光→冷却→表面防污处理→收卷。
Precontaint预应力技术：沿用篷盖材料的生产工艺生产建筑结构膜材，在整个生产工艺中基布基本
上只有在经向受到张力作用，纬向只有在塑化时才受到张力作用。而国外专业建筑结构膜材生产厂家如法国Fer鄄rari
公司，生产建筑结构膜材采用其专利技术即Precontaint预应力技术。该技术核心内容是：基布从退卷到表面防污
处理前整个涂层过程中经向与纬向始终持续地受到张力拉伸作用。
3.我国在建筑结构膜材开发上必须解决的三个核心技术问题(1)建筑结构膜材的基布织造：国内原生产的基
布通常都是平纹组织结构，要解决可用于建筑结构膜材的Panama结构基布以改变织造工艺设备。
(2)涂层加工工艺设备：国内原采用单向张拉工艺设备，需解决以双向张拉工艺设备，使基布及涂层加工时的
织物经纬始终受到张力作用，保证织物涂层经纬尺寸的稳定性及抗蠕变性能。
(3)织物涂层的自洁型表面处理：国内目前除直接进品表面处理剂外，通常以丙稀酸树脂为主，难以达到表面
的抗污自洁效果。
自洁型高性能聚酯织物PVC涂层简解(以亿龙公司开发的建筑结构膜材为例)
1.引进基布织造先进的工艺设备，具备Panama结构生产工艺
亿龙公司现已进口瑞士苏寿公司P7300HP片梭织机，门幅3.9M，满足结构膜材Panama结构(即
平纹组织)的生产工艺，基布张力均匀，表面几乎无毛丝，织物涂层要比普通平纹织物具有更小的断裂伸长率。
2.涂层工艺设备满足双向预应力要求
亿龙公司引进意大利AD.TECH公司的先进设备，基布在涂层加工时，纵向由牵引速度控制，始终保持纵向
的张拉；横向烘箱的针夹架幅宽控制横向张拉,在调节纵横双向的张拉过程中,织物基布的经、纬始终承受张拉作用，从而保
证经纬尺寸的稳定性及抗蠕变性。
3.织物涂层的自洁型表面处理亿龙公司为使自洁型建筑结构膜材具备自洁防污性能，与韩国公司共同开发了自
洁防污性含氟表面处理剂。
4.新开发的自洁型建筑膜材与原有的产品性能比较
杨秉正
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