隨著2008年北京奧運會的臨近，奧運會場館建設(shè)被人們熱談。其中國家游泳中心“水立方”所使用的膜結(jié)構(gòu)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(yīng)用在建筑、汽車、醫(yī)療、土木、航天、軍需、農(nóng)業(yè)、海洋等產(chǎn)業(yè)，而且膜材料在紡織服裝領(lǐng)域的應(yīng)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(xué)服裝；利用復(fù)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(shù)在紡織印染廢水處理中的應(yīng)用等。在紡織服裝領(lǐng)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(fù)合膜、均質(zhì)膜、異質(zhì)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(yōu)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(yīng)用還較為落后
中國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)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(yīng)用情況。他說，膜材料在10年前已經(jīng)應(yīng)用于紡織服裝領(lǐng)域，主要是涂層織物的開發(fā)應(yīng)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(yīng)用于制革產(chǎn)品。這種產(chǎn)品由于工藝復(fù)雜（要經(jīng)過涂層、上漿等），技術(shù)含量高，所以產(chǎn)品附加值高，國外市場售價為200元/平米，國內(nèi)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(zhì)的目的，可利用的領(lǐng)域還很多。他介紹了國外開發(fā)應(yīng)用膜材料的情況，他說，在這個領(lǐng)域，美國、日本等國家開發(fā)的成果領(lǐng)先我們許多，我國在膜技術(shù)領(lǐng)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(jié)構(gòu)技術(shù)有限公司總經(jīng)理向陽是大范圍空間結(jié)構(gòu)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(dāng)前我國在開發(fā)應(yīng)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(jié)構(gòu)建筑材料就是ETFE膜材。在問到我國在建筑膜材料的發(fā)展情況時，向博士說，目前應(yīng)用膜材料90%以上是國外的產(chǎn)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(shù)含量高，涉及如高分子、力學(xué)、紡織、化工等多學(xué)科，許多我們做不了；二是我們的原材料開發(fā)應(yīng)用沒有真正形成產(chǎn)業(yè)化，如玻璃纖維、芳綸、碳纖維開發(fā)等，還不能提供技術(shù)成熟產(chǎn)品來滿足市場需求。據(jù)記者了解，“水立方”所使用的建筑膜材料和技術(shù)全部是引進國外的產(chǎn)品和施工設(shè)計。當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范是瓶頸
缺乏標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范是影響這個行業(yè)健康發(fā)展的原因之一。業(yè)內(nèi)人士指出，要在中國進一步推廣膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，最主要的措施之一就是要制定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。正所謂無規(guī)矩不成方圓。天津工業(yè)大學(xué)的教授指出，制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對膜結(jié)構(gòu)建筑施工、制作與安裝提出要求，并對允許誤差作出規(guī)定。這將有助于保證膜結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量，從而能夠吸引更多新的制造廠家進入這個行業(yè)。據(jù)了解，“膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程”已由中國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會立項制訂，會同中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會空間結(jié)構(gòu)分會和中國紡織科學(xué)研究院標(biāo)準(zhǔn)所共同起草完成，并按審批程上報有關(guān)部門，有望今年出臺。
前景樂觀但路途艱辛
從許多國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗來看，膜結(jié)構(gòu)及材料具有強大的生命力和市場，它將成為21世紀(jì)新型建筑工程材料、紡織服裝面料和環(huán)保材料等新的經(jīng)濟增長點。幾年來，我國一些研究機構(gòu)和高等學(xué)校已從事膜結(jié)構(gòu)的研究與開發(fā)，并建立了技術(shù)儲備。國內(nèi)許多廠家積累了大規(guī)模的膜結(jié)構(gòu)材質(zhì)的開發(fā)和生產(chǎn)膜材料紡織品的有益經(jīng)驗。這為進一步緊跟美國、日本、法國等國的先進技術(shù)打下基礎(chǔ)。在吸收消化國外先進技術(shù)的前提下，一些企業(yè)自主研發(fā)的膜技術(shù)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(biāo)甚至超過美國Gore-Tex公司的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。中國紡織科學(xué)研究院開發(fā)的防污自潔型涂層復(fù)合材料，采用高強滌綸工業(yè)絲織物或其他特殊織物為基材，經(jīng)復(fù)合涂層后，表面再經(jīng)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(shù)有限公司承擔(dān)的國家發(fā)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(jīng)濟效益和社會效益，對解決內(nèi)陸干旱少雨地區(qū)的循環(huán)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??2倍，排污總量是國外產(chǎn)品的1.2~1.8倍。她認(rèn)為，在我國紡織印染生產(chǎn)工藝中，很多物質(zhì)沒有得到充分利用，而隨廢水一同排放，既造成浪費又產(chǎn)生污染。利用膜技術(shù)處理紡織印染廢水，既降低成本，又利國惠民。有專家預(yù)測，我國的膜結(jié)構(gòu)將以每年15%~20%速度增長。
