在建筑和结构的方案设计阶段,选择高透光率的膜材时,常常会对不同种类膜材的特点把握不准。本文针对这个问题,将ETFE、STFE、PTFE高透膜的各自特点,进行详细的梳理,以期为高透膜的选择提供有理有据的技术支撑。
ETFE 膜材
ETFE膜材没有织物基材,直接由热塑成型的化合物薄膜构成,是将ETFE(乙烯-四氟乙烯 共聚物)粉末或颗粒加热至380摄氏度以上达到熔融状态的树脂浆,通过热压轮挤压,最终定型成标准厚度(0.1~0.5mm)和标准幅宽(1.55~1.60m)的薄膜。
膜材料之:塑料薄膜
ETFE 膜材的优点:透光率高(透明膜材可达90%)、透光透景,色彩丰富(可以各种颜色,而且通过镀点可以控制透光率和遮阳系数),柔韧性好,非常适合应用于(气枕式)充气膜结构形式,以及膜单元板块面积较小的单层张拉膜。
ETFE 膜材的注意事项:由于ETFE膜材强度低,需增加拉索以减小膜面跨度。拉索要穿过在膜面加焊的索套膜,以便与膜材协同工作。采用双向索网或加设钢梁时,还需要在索交叉点设置索夹。索套膜、交叉索夹、拉索及索头都会影响膜面张拉和外观效果。
单层张拉式ETFE膜单元的计算分析
STFE 膜材
STFE不是化学成分的英文缩写,而是膜材商品名的英文缩写(Structural、Transparent、Fluorinated、Envelope),其本质是网格覆膜。区别在于其织物基材,不同于PVC膜材的聚酯纤维纱线,也不同于PTFE膜材的玻璃纤维纱线,而是挤压特殊涂层的聚芳酯纱线;覆膜为特种含氟聚合物(涉及商业秘密未公开),单面覆膜。
STFE 膜材的优点:覆膜的清晰度较好,可实现一定程度的透景。同时,由于有织物基材提高了膜材强度,抗拉强度可达4000N/5cm。即使不加拉索,膜单元跨度一般在3m以上。
STFE 膜材的注意事项:虽然在一定程度上透景,但透光率最多50%。另外,由于STFE膜材的特殊含氟聚合物覆膜,在其热合连接时需要加焊黑色保护条,对外观造成一定的影响。另外,独家生产的现状还不能充分发挥市场调节功能。
PTFE 网格覆膜
PTFE 网格覆膜是将玻璃纤维基材的纱线网格间距加大,并浸渍PTFE乳液,形成一定开孔率的网格织物基材,然后在特定温度及特定压力下,双面贴覆PTFE薄膜,最终定型为一定厚度一定幅宽的网格覆膜材料,也习惯称高透膜。
PTFE 网格覆膜的优点:玻璃纤维纱线编织工艺成熟,可定制高强度的织物基材,能够达到G6等级。即使不加拉索,膜单元跨度一般可达5m左右。初始预张力高,张拉平整、外观效果好,PTFE的耐久性、自洁性好。
膜材料之:纺纱织布
膜材料之:搽脂涂粉
PTFE 网格覆膜的注意事项:透光率虽然较常规PTFE膜高,但最多到50%。另外覆膜的清晰度还不够,使得PTFE网格覆膜透光不透景。需要进一步改善覆膜的材质和工艺,以最终实现透光透景,成为名副其实的高透膜。