薄膜建筑

薄膜多為纖維織物（如合成纖維、玻璃纖維、金屬纖維的織物），表面敷加聚酯薄膜、金屬薄膜等涂層。這種薄膜質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，透明度好，耐溫，具有防火、防塵、防紫外線等功能。按空間承托手段的不同，可分篷帳薄膜建筑和充氣薄膜建筑兩類。篷帳薄膜建筑　主要以骨架或網(wǎng)索支承，薄膜只起圍護(hù)作用，又稱普通薄膜建筑。篷帳薄膜建筑依靠形狀和預(yù)應(yīng)力的相互配合，保持張力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，只是在受拉（張力）狀態(tài)下承受荷載。篷帳薄膜建筑輕巧柔軟，用料省，施工簡(jiǎn)易，建造速度快，也可用于應(yīng)急性臨建時(shí)筑。例如1961年在蒙特利爾世界博覽會(huì)上由R.古特布羅德和F.奧托設(shè)計(jì)的聯(lián)邦德國(guó)館，使用鋼網(wǎng)索組成的張力結(jié)構(gòu)，屋面敷貼合成織物，呈半透明狀，新穎別致?；瘜W(xué)工業(yè)的發(fā)展，使篷布的性能有很大改進(jìn)；計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，使大型張力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題得到更合理的解決。建筑師W.摩根和工程師H.伯杰合作設(shè)計(jì)的美國(guó)邁阿密因特拉瑪劇場(chǎng)，是篷帳薄膜建筑成功的實(shí)例。劇場(chǎng)擁有6000座位，屋頂能防曬、防雨，具有開敞式自然通風(fēng)功能，造型獨(dú)特。它的屋面用蒂夫隆玻璃纖維作成，強(qiáng)度為106千克力／厘米2，有18％的透明度，并能承受時(shí)速200公里的颶風(fēng)。充氣薄膜建筑　將薄膜粘成整體，向薄膜內(nèi)充氣，使內(nèi)外形成氣壓差而獲得穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)。薄膜兼有受力和圍護(hù)雙重作用。如將骨架網(wǎng)索和充氣結(jié)合運(yùn)用，可以增大充氣薄膜建筑的規(guī)模。充氣薄膜建筑已大量應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、文化、體育等領(lǐng)域，特別適合于防震救災(zāi)等臨時(shí)需要。這種建筑正向大跨和多跨方面發(fā)展。發(fā)展概況　英國(guó)人F.W.蘭徹斯特在1918年第一個(gè)取得充氣建筑專利權(quán)，具體的方案是建立一座氣承式野戰(zhàn)醫(yī)院。1946年美國(guó)建成一個(gè)直徑16米、3／4球體的充氣雷達(dá)天線罩，經(jīng)受住時(shí)速160公里的颶風(fēng)的考驗(yàn)。1956年美國(guó)人W.W.伯德開設(shè)民用充氣薄膜建筑公司。1958年布魯塞爾世界博覽會(huì)上展出了泛美航空公司研制成的充氣薄膜建筑。1963年紐約世界博覽會(huì)上展出16個(gè)充氣薄膜建筑單體，其中以銅柱餐廳最引人注目，被譽(yù)為“充氣之花”。1970年日本大阪國(guó)際博覽會(huì)大規(guī)模地使用充氣薄膜建筑。美國(guó)館是一個(gè)142×83米的氣承結(jié)構(gòu)。日本富士館則用16根直徑4米、長(zhǎng)78米的拱形管柱組成的氣肋結(jié)構(gòu)，底面為一直徑50米的圓形平面。這個(gè)博覽會(huì)表明充氣薄膜建筑有廣闊前景。中國(guó)在60年代開始研制充氣結(jié)構(gòu)。70年代研制成了氣肋式、氣承式、氣被式等多種充氣薄膜建筑。理論研究　1947年美國(guó)科諾爾航天研究所開始研究充氣薄膜結(jié)構(gòu)。1950年出版了關(guān)于充氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)手冊(cè)。1967年國(guó)際薄殼學(xué)會(huì)在聯(lián)邦德國(guó)休芝卡爾特舉行學(xué)術(shù)討論會(huì)，發(fā)表了關(guān)于充氣薄膜結(jié)構(gòu)的論文集。1972年在荷蘭舉行第二次充氣薄膜結(jié)構(gòu)討論會(huì)，為制定新的國(guó)際設(shè)計(jì)規(guī)范作出貢獻(xiàn)。建筑形式　可分為四種。①氣承式：依靠鼓風(fēng)機(jī)不停地向粘縫成整體的薄膜覆蓋結(jié)構(gòu)內(nèi)部送氣，承托薄膜重量并使之保持微正壓以維持形體。遇到強(qiáng)風(fēng)時(shí)，則啟動(dòng)備用鼓風(fēng)機(jī)使薄膜具有設(shè)計(jì)的抗風(fēng)內(nèi)壓，同所受風(fēng)力相平衡。②氣肋式：以密閉充氣管為肋，充氣后獲得剛度，形成支承構(gòu)件，再外敷薄膜，構(gòu)成所需要的空間。③氣被式：將薄膜粘成密閉夾層，向其中充氣，使獲得剛度，形成建筑空間。④混合式：由上述兩種以上形式組合而成。這些薄膜建筑重量輕，裝運(yùn)體積小，可以降低造價(jià)，但對(duì)薄膜材料的強(qiáng)度、耐久性要求較高，一般不宜作耐久性建筑使用。 2100433B

常見的吹塑薄膜主要有聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、EVA薄膜和聚酰胺薄膜等。近幾年來這一家族成員增添了很多新成員。

PP吹塑薄膜

長(zhǎng)期以來，PP薄膜主要是采用擠出流延單、雙向拉伸技術(shù)生產(chǎn)的。由于PP樹脂的熔體強(qiáng)度較低，難以擠出吹塑成型，沒有可供擠出吹塑用的PP樹脂和設(shè)備。北歐化工公司2003年宣布開發(fā)成功的聚丙烯Borclear RB707 CF（熔體流動(dòng)速率1.8g/10min）是一種無規(guī)共聚物，熔體強(qiáng)度高于傳統(tǒng)PP，專門用于擠出吹塑PP薄膜的生產(chǎn)，可以在PE吹塑薄膜設(shè)備上吹制薄膜，所生產(chǎn)的薄膜具有極好的光學(xué)性能（透明性）、良好的加工性和平衡的剛性和韌性，應(yīng)用目標(biāo)市場(chǎng)是作軟包裝用共擠多層薄膜的密封層。

PVA吹塑薄膜

PVA （聚乙烯醇）是一種環(huán)境友好性聚合物，具有優(yōu)異的阻透性能，應(yīng)用廣泛。但其分子結(jié)構(gòu)規(guī)整，存在很強(qiáng)的氫鍵，結(jié)晶度高，熔融溫度高于分解溫度，難以熱塑成型。目前國(guó)內(nèi)PVA薄膜主要采用流延涂布法生產(chǎn)，效率低，薄膜質(zhì)量不穩(wěn)定，成本高。國(guó)外主要是采用濕法擠出吹膜法，生產(chǎn)穩(wěn)定性好，效率高，但進(jìn)口薄膜價(jià)高，限制了其廣泛應(yīng)用。輕工業(yè)塑料加工應(yīng)用研究所于近年開發(fā)了專利技術(shù)的干法PVA吹塑薄膜專用料和生產(chǎn)線，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。

PLA吹塑薄膜

UHMW- PE吹塑薄膜

一種綜合了壓塑成型和吹塑薄膜擠出成型的新型工藝能在不使用增塑劑的前提下生產(chǎn)出雙向拉伸吹塑的UHMW- PE薄膜。這一UHMW- PE薄膜吹塑工藝是日本Mitsui化學(xué)公司用日本Tomi機(jī)械制造公司制造的擠出機(jī)實(shí)現(xiàn)的。

PVF吹塑薄膜

聚氟乙烯 （PVF）是一種性能優(yōu)異的熱塑性樹脂，而且其薄膜制品具有優(yōu)良的耐老化性能，并有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。但其分解溫度低于其熔融加工溫度，且熔融粘度較大，因此采用傳統(tǒng)的熔融擠出加工方法很難得到常規(guī)的產(chǎn)品。目前，PVF薄膜一般都采用平膜擠出流延成型，然后經(jīng)單向或雙向拉伸得到薄膜。在PVF樹脂中加入潛溶劑和穩(wěn)定劑后用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，然后用單螺桿擠出機(jī)擠出吹塑成型，制得PVF吹塑薄膜。

聚苯乙烯吹塑薄膜

過去40年來，人們很少將聚苯乙烯看成是一種吹塑薄膜級(jí)樹脂，機(jī)械制造商也沒有生產(chǎn)其所用的設(shè)備，樹脂生產(chǎn)商也不供應(yīng)吹塑薄膜級(jí)聚苯乙烯樹脂（即使是流延級(jí)聚苯乙烯也很少）。但是事實(shí)上，聚苯乙烯不僅可以吹塑成高質(zhì)量的薄膜，而且已經(jīng)有幾十年的歷史。普通通用聚苯乙烯的吹塑自從上世紀(jì)60年代就已經(jīng)在經(jīng)過改進(jìn)的但非常通用的設(shè)備上商業(yè)化了。