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新技术在建筑膜材上的应用与发展

文章出处:卓越膜结构编辑:卓越网络部发表时间:2018-06-12 12:42:46阅读:
    大家都知道膜结构是由膜材为主要覆盖物的,所以膜材的性能直接影响膜结构的整体性能,之前大家说过膜结构常用膜材主要有三种:PVC/PVDF、PTFE、ETFE,这三种膜材有各自的优缺点,分别适用于不同的范围,需要根据项目的实际情况进行选择,就拿最常用的PVC膜材来说吧,其特点是价格较低,柔韧性好,加工安装非常便捷,适用范围广,但是其缺点也非常明显,那就是自洁能力和抗老化能力差,为了改善PVC膜材的性能,常常在其表面涂上涂层,如:丙烯酸树脂、含氯树脂(如PVDF)或者粘贴含氯薄膜(如PVF),这些涂层的作用就是极大的提高了PVC膜材的自洁性能和抗老化能力,随着技术的不断发展,现在有越来越多的新技术不断的应用在建筑膜材上,因此使得膜材的性能不断提高,下面大家就来总结下都有哪些新技术应用在建筑膜材上。

    一、仿荷叶效应的应用

    我国有句非常有名的诗词叫“出淤泥而不染”,大家都知道这是形容荷花的,的确荷叶表面一般都非常干净,不易附着灰尘,水分在荷叶表面都是形成水珠,所以其拥有极强的拒水性和自洁能力,古人当然不知道荷叶为什么有这样的特质,知道近代,研究人员发现,这与荷叶表面的微观乳头状凸起及其表面附着的蜡质有关,这种结构使得水滴与荷叶表面接触面积非常小,不易粘附,而形成的水珠可以带走荷叶表面的杂质,所以人们就开始想象如何将这种结构应用于膜结构织物上从而使得膜材具备像荷叶一样的超级拒水性及自洁性,日本帝人纤维企业首家开发了这种具有荷叶表面结构的聚酯类高密织物——Microfl Lo2t us,这种织物的特点就是高拒水、透湿性,即使在倾盆大雨中,也不会形成水膜而降低透湿性,德国的科研人员则开发了一种由纳米微粒与疏水性聚合物制成的溶胶,将其喷涂于材料表面,也可以形成类似荷叶表面的结构,使织物也具备优异的拒水性和自洁性。

应用仿荷叶效应的膜材
应用仿荷叶效应的膜材

    二、纳米技术的应用

    大家都知道纳米材料一般都拥有非常优异而奇特的性能,所以利用纳米技术改进膜材也成为了近几年来研究的热点之一,先进纳米技术在建筑膜材上的应用主要是以纳米涂层为主,纳米涂层可以有效提高膜材的抗菌防腐能力、自洁能力、防水透湿能力,现在该技术已经得到了广泛的应用。

    三、相变材料的应用

    相变材料(PCM)是一种利用相变潜热来储能和放能的化学材料,这种材料也是最近几年来国内外材料研究人员的重要研究课题,成果也不断取得进展,如美国航天局空间研究所就选择一种适合室内温度范围的相变材料,利用其存储和释放潜热的性能,将这种相变材料封装到微型胶囊内,然后将这种胶囊用一定的方式加入到建筑膜材中,从而得到一种能够调节温度的膜材,根据目前的研究,应用相变材料的膜材至少有四大突出功能:1、冷却功能,2、致热功能,3、控温功能,4、积极隔热功能。

相变材料的原理
相变材料的原理

    四、新型立体膜材结构的应用

    立体膜材结构主要是运用了透光织物与非透光织物在结构上的不同位置(一个在上,一个在下,中间为空气层),其能阻绝垂直照射的光线,但是斜射光线可以适度的穿透保证透光性,其可以改变两种织物的位置从而设计出不同透光性的立体膜材,而且由于立体膜材的中间为空气层,所以其不仅减少了自身的重量,还具有优异的抗紫外线和隔热功能。

    五、二氧化钛(TiO2)涂层的应用

    二氧化钛是一种光触媒(具有光催化能的光半导体材料总称),二氧化钛在紫外线的照射下会产生电子和正孔,因而具有极强的光化还原功能,具有极强的杀菌功能,涂有二氧化钛的膜材具有非常显著的自洁去污效果,其原理主要有两个,一个就是上面所说的光化还原功能将有机污染物氧化分解,另一个是二氧化钛受紫外线照射后,氧分子从表面脱离,出现晶格缺陷,再此空气中的水分子被分解吸附,产生亲水基(OH基),膜材料表面变成了超亲水性形成水滴,水滴将灰尘包裹并清洗掉,从而达到自洁效果。

具有二氧化钛涂层膜材的结构图
具有二氧化钛涂层膜材的结构图

    上面所说的这五种只是膜材新技术中的一部分,正是由于不断有新技术的应用与发展,所以现在膜材的性能越来越好,其应用范围也越来越广,作为膜结构行业的一员,我也希翼膜材能够不断进步,不断突破,让更多的工程师愿意采用膜结构这种新建筑形式,让更多的人感受膜结构建筑的魅力。
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