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              新技術在建筑膜材上的應用與發展

              文章出處:卓越膜結構作者:卓越網絡部發表時間:2018-06-12 12:42:46閱讀:
                  大家都知道膜結構是由膜材為主要覆蓋物的,所以膜材的性能直接影響膜結構的整體性能,之前我們說過膜結構常用膜材主要有三種:PVC/PVDF、PTFE、ETFE,這三種膜材有各自的優缺點,分別適用于不同的范圍,需要根據項目的實際情況進行選擇,就拿最常用的PVC膜材來說吧,其特點是價格較低,柔韌性好,加工安裝非常便捷,適用范圍廣,但是其缺點也非常明顯,那就是自潔能力和抗老化能力差,為了改善PVC膜材的性能,常常在其表面涂上涂層,如:丙烯酸樹脂、含氯樹脂(如PVDF)或者粘貼含氯薄膜(如PVF),這些涂層的作用就是極大的提高了PVC膜材的自潔性能和抗老化能力,隨著技術的不斷發展,現在有越來越多的新技術不斷的應用在建筑膜材上,因此使得膜材的性能不斷提高,下面我們就來總結下都有哪些新技術應用在建筑膜材上。

                  一、仿荷葉效應的應用

                  我國有句非常有名的詩詞叫“出淤泥而不染”,大家都知道這是形容荷花的,的確荷葉表面一般都非常干凈,不易附著灰塵,水分在荷葉表面都是形成水珠,所以其擁有極強的拒水性和自潔能力,古人當然不知道荷葉為什么有這樣的特質,知道近代,研究人員發現,這與荷葉表面的微觀乳頭狀凸起及其表面附著的蠟質有關,這種結構使得水滴與荷葉表面接觸面積非常小,不易粘附,而形成的水珠可以帶走荷葉表面的雜質,所以人們就開始想象如何將這種結構應用于膜結構織物上從而使得膜材具備像荷葉一樣的超級拒水性及自潔性,日本帝人纖維公司首家開發了這種具有荷葉表面結構的聚酯類高密織物——Microfl Lo2t us,這種織物的特點就是高拒水、透濕性,即使在傾盆大雨中,也不會形成水膜而降低透濕性,德國的科研人員則開發了一種由納米微粒與疏水性聚合物制成的溶膠,將其噴涂于材料表面,也可以形成類似荷葉表面的結構,使織物也具備優異的拒水性和自潔性。

              應用仿荷葉效應的膜材
              應用仿荷葉效應的膜材

                  二、納米技術的應用

                  大家都知道納米材料一般都擁有非常優異而奇特的性能,所以利用納米技術改進膜材也成為了近幾年來研究的熱點之一,先進納米技術在建筑膜材上的應用主要是以納米涂層為主,納米涂層可以有效提高膜材的抗菌防腐能力、自潔能力、防水透濕能力,現在該技術已經得到了廣泛的應用。

                  三、相變材料的應用

                  相變材料(PCM)是一種利用相變潛熱來儲能和放能的化學材料,這種材料也是最近幾年來國內外材料研究人員的重要研究課題,成果也不斷取得進展,如美國航天局空間研究所就選擇一種適合室內溫度范圍的相變材料,利用其存儲和釋放潛熱的性能,將這種相變材料封裝到微型膠囊內,然后將這種膠囊用一定的方式加入到建筑膜材中,從而得到一種能夠調節溫度的膜材,根據目前的研究,應用相變材料的膜材至少有四大突出功能:1、冷卻功能,2、致熱功能,3、控溫功能,4、積極隔熱功能。

              相變材料的原理
              相變材料的原理

                  四、新型立體膜材結構的應用

                  立體膜材結構主要是運用了透光織物與非透光織物在結構上的不同位置(一個在上,一個在下,中間為空氣層),其能阻絕垂直照射的光線,但是斜射光線可以適度的穿透保證透光性,其可以改變兩種織物的位置從而設計出不同透光性的立體膜材,而且由于立體膜材的中間為空氣層,所以其不僅減少了自身的重量,還具有優異的抗紫外線和隔熱功能。

                  五、二氧化鈦(TiO2)涂層的應用

                  二氧化鈦是一種光觸媒(具有光催化能的光半導體材料總稱),二氧化鈦在紫外線的照射下會產生電子和正孔,因而具有極強的光化還原功能,具有極強的殺菌功能,涂有二氧化鈦的膜材具有非常顯著的自潔去污效果,其原理主要有兩個,一個就是上面所說的光化還原功能將有機污染物氧化分解,另一個是二氧化鈦受紫外線照射后,氧分子從表面脫離,出現晶格缺陷,再此空氣中的水分子被分解吸附,產生親水基(OH基),膜材料表面變成了超親水性形成水滴,水滴將灰塵包裹并清洗掉,從而達到自潔效果。

              具有二氧化鈦涂層膜材的結構圖
              具有二氧化鈦涂層膜材的結構圖

                  上面所說的這五種只是膜材新技術中的一部分,正是由于不斷有新技術的應用與發展,所以現在膜材的性能越來越好,其應用范圍也越來越廣,作為膜結構行業的一員,我也希望膜材能夠不斷進步,不斷突破,讓更多的工程師愿意采用膜結構這種新建筑形式,讓更多的人感受膜結構建筑的魅力。

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