膜材料=“魔”材料

    國家游泳中心“水立方”所使用的膜結構建筑材料引起人們極大興趣。提起膜材料，它不僅廣泛地應用在建筑、汽車、醫療、土木、航天、軍需、農業、海洋等產業，而且膜材料在紡織服裝領域的應用也方興未艾。

    隨著2008年北京奧運會的臨近，奧運會場館建設被人們熱談。其中國家游泳中心“水立方”所使用的膜結構建筑材料引起人們極大的興趣。提起膜材料，它不僅廣泛地應用在建筑、汽車、醫療、土木、航天、軍需、農業、海洋等產業，而且膜材料在紡織服裝領域的應用也方興未艾。如利用非對稱膜以超薄非孔活性皮層作為阻擋層制作的防菌、防化學服裝；利用復合膜特有的微孔制成的可呼吸透濕防水織物，以及利用膜技術在紡織印染廢水處理中的應用等。在紡織服裝領域使用的膜材料主要有聚四氟乙烯（PTFE）、熱塑性聚氨酯（TPU）、聚乙二醚（PEO）、聚乙烯（PE）和聚胺酯基甲酸酯（PU）等，集中在非對稱膜、復合膜、均質膜、異質膜4個方面。它們的共同特點是材料能夠有效防止有機氣體分子通過，從而使織物具有優異的透濕防水功能。紡織用膜材料必須考慮到材料的服用性和對人體的安全無毒性及加工方便性。
    我國膜材料應用還較為落后
    中國產業用紡織品行業協會名譽理事長徐樸向記者介紹了我國目前膜材料在紡織服裝上的應用情況。他說，膜材料在10年前已經應用于紡織服裝領域，主要是涂層織物的開發應用，如透氣仿皮革面料，用超細無紡布作為布基，涂以聚胺酯基甲酸酯（PU），形成仿皮效果，廣泛應用于制革產品。這種產品由于工藝復雜（要經過涂層、上漿等），技術含量高，所以產品附加值高，國外市場售價為200元/平米，國內也要80~140元/平米，因此，市場前景廣闊。在印染污水處理方面，利用膜材料微孔，達到過濾雜質的目的，可利用的領域還很多。他介紹了國外開發應用膜材料的情況，他說，在這個領域，美國、日本等國家開發的成果領先我們許多，我國在膜技術領域還是跟在別人后面走，需輕工、紡織共同合作，迎頭趕上。
    北京思博福瑞空間結構技術有限公司總經理向陽是大范圍空間結構建筑膜材料方面的專家，他向記者介紹了膜材料的種類和當前我國在開發應用膜材料的情況。他說，膜材料一般分PVC、PTFE和ETFE膜三大類。PVC膜是以聚酯纖維作基材，覆以PVC形成的；PTFE膜材的基材是玻璃纖維；而ETFE膜則是沒有基材，直接成膜。國家游泳中心“水立方”和國家體育場“鳥巢”所使用的膜結構建筑材料就是ETFE膜材。在問到我國在建筑膜材料的發展情況時，向博士說，目前應用膜材料90%以上是國外的產品，我國在這方面廠家少，處于落后的局面。究其原因，一是膜材料技術含量高，涉及如高分子、力學、紡織、化工等多學科，許多我們做不了；二是我們的原材料開發應用沒有真正形成產業化，如玻璃纖維、芳綸、碳纖維開發等，還不能提供技術成熟產品來滿足市場需求。據記者了解，“水立方”所使用的建筑膜材料和技術全部是引進國外的產品和施工設計。當前世界膜材料市場幾乎為美國、日本、法國、德國、比利時等國所壟斷。
    缺乏標準和規范是瓶頸
    缺乏標準和規范是影響這個行業健康發展的原因之一。業內人士指出，要在中國進一步推廣膜結構的應用，最主要的措施之一就是要制定標準和規范。正所謂無規矩不成方圓。天津工業大學的教授指出，制定標準規范，對膜結構建筑施工、制作與安裝提出要求，并對允許誤差作出規定。這將有助于保證膜結構的工程質量，從而能夠吸引更多新的制造廠家進入這個行業。據了解，“膜結構技術規程”已由中國產業用紡織品行業協會立項制訂，會同中國鋼結構協會空間結構分會和中國紡織科學研究院標準所共同起草完成，并按審批程上報有關部門，有望今年出臺。
    前景樂觀但路途艱辛
    從許多國內外的實踐經驗來看，膜結構及材料具有強大的生命力和市場，它將成為21世紀新型建筑工程材料、紡織服裝面料和環保材料等新的經濟增長點。幾年來，我國一些研究機構和高等學校已從事膜結構的研究與開發，并建立了技術儲備。國內許多廠家積累了大規模的膜結構材質的開發和生產膜材料紡織品的有益經驗。這為進一步緊跟美國、日本、法國等國的先進技術打下基礎。在吸收消化國外先進技術的前提下，一些企業自主研發的膜技術新材料相繼問世，如抗菌防臭材料研究、聚四氟乙烯防水透濕層壓織物研究等都取得突破。有些指標甚至超過美國Gore-Tex公司的產品標準。中國紡織科學研究院開發的防污自潔型涂層復合材料，采用高強滌綸工業絲織物或其他特殊織物為基材，經復合涂層后，表面再經特殊處理，能有效防止增塑劑的遷移，使制品表面粘灰后可借助雨水沖刷或人工沖洗，達到自我清潔的目的，大大提高制品的使用壽命。
    天津膜天膜工程技術有限公司承擔的國家發改委鄂爾多斯羊毛基地污水處理項目，采用聚天氯乙烯（PVDF）膜材料進行廢水的處理、回用，取得了良好的經濟效益和社會效益，對解決內陸干旱少雨地區的循環用水找到一條新的路子。公司副總工程師戴海平教授介紹說，與國外單位數量印染產品相比較，我國的耗水量比國外高約2倍，排污總量是國外產品的1.2~1.8倍。她認為，在我國紡織印染生產工藝中，很多物質沒有得到充分利用，而隨廢水一同排放，既造成浪費又產生污染。利用膜技術處理紡織印染廢水，既降低成本，又利國惠民。有專家預測，我國的膜結構將以每年15%~20%速度增長。