膜材料结构在我国纺织服装上的应用

　随着2008年北京奥运会的临近，奥运会场馆建设被人们热谈。其中国家游泳中心“水立方”所使用的膜结构建筑材料引起人们极大的兴趣。提起膜材料，它不仅广泛地应用在建筑、汽车、医疗、土木、航天、军需、农业、海洋等产业，而且膜材料在纺织服装领域的应用也方兴未艾。如利用非对称膜以超薄非孔活性皮层作为阻挡层制作的防菌、防化学服装；利用复合膜特有的微孔制成的可呼吸透湿防水织物，以及利用膜技术在纺织印染废水处理中的应用等。在纺织服装领域使用的膜材料主要有聚四氟乙烯（PTFE）、热塑性聚氨酯（TPU）、聚乙二醚（PEO）、聚乙烯（PE）和聚胺酯基甲酸酯（PU）等，集中在非对称膜、复合膜、均质膜、异质膜4个方面。它们的共同特点是材料能够有效防止有机气体分子通过，从而使织物具有优异的透湿防水功能。纺织用膜材料必须考虑到材料的服用性和对人体的安全无毒性及加工方便性。 

　　我国膜材料应用还较为落后 

　　中国产业用纺织品行业协会名誉理事长徐朴向记者介绍了我国目前膜材料在纺织服装上的应用情况。他说，膜材料在10年前已经应用于纺织服装领域，主要是涂层织物的开发应用，如透气仿皮革面料，用超细无纺布作为布基，涂以聚胺酯基甲酸酯（PU），形成仿皮效果，广泛应用于制革产品。这种产品由于工艺复杂（要经过涂层、上浆等），技术含量高，所以产品附加值高，国外市场售价为200元/平米，国内也要80~140元/平米，因此，市场前景广阔。在印染污水处理方面，利用膜材料微孔，达到过滤杂质的目的，可利用的领域还很多。他介绍了国外开发应用膜材料的情况，他说，在这个领域，美国、日本等国家开发的成果领先我们许多，我国在膜技术领域还是跟在别人后面走，需轻工、纺织共同合作，迎头赶上。 

　　北京思博福瑞空间结构技术有限公司总经理向阳是大范围空间结构建筑膜材料方面的专家，他向记者介绍了膜材料的种类和当前我国在开发应用膜材料的情况。他说，膜材料一般分PVC、PTFE和ETFE膜三大类。PVC膜是以聚酯纤维作基材，覆以PVC形成的；PTFE膜材的基材是玻璃纤维；而ETFE膜则是没有基材，直接成膜。国家游泳中心“水立方”和国家体育场“鸟巢”所使用的膜结构建筑材料就是 ETFE膜材。在问到我国在建筑膜材料的发展情况时，向博士说，目前应用膜材料90%以上是国外的产品，我国在这方面厂家少，处于落后的局面。究其原因，一是膜材料技术含量高，涉及如高分子、力学、纺织、化工等多学科，许多我们做不了；二是我们的原材料开发应用没有真正形成产业化，如玻璃纤维、芳纶、碳纤维开发等，还不能提供技术成熟产品来满足市场需求。据记者了解，“水立方”所使用的建筑膜材料和技术全部是引进国外的产品和施工设计。当前世界膜材料市场几乎为美国、日本、法国、德国、比利时等国所垄断。 

　　缺乏标准和规范是瓶颈 

　　缺乏标准和规范是影响这个行业健康发展的原因之一。业内人士指出，要在中国进一步推广膜结构的应用，最主要的措施之一就是要制定标准和规范。正所谓无规矩不成方圆。天津工业大学的教授指出，制定标准规范，对膜结构建筑施工、制作与安装提出要求，并对允许误差作出规定。这将有助于保证膜结构的工程质量，从而能够吸引更多新的制造厂家进入这个行业。据了解，“膜结构技术规程”已由中国产业用纺织品行业协会立项制订，会同中国钢结构协会空间结构分会和中国纺织科学研究院标准所共同起草完成，并按审批程上报有关部门，有望今年出台。 

　　前景乐观但路途艰辛 

　　从许多国内外的实践经验来看，膜结构及材料具有强大的生命力和市场，它将成为21世纪新型建筑工程材料、纺织服装面料和环保材料等新的经济增长点。几年来，我国一些研究机构和高等学校已从事膜结构的研究与开发，并建立了技术储备。国内许多厂家积累了大规模的膜结构材质的开发和生产膜材料纺织品的有益经验。这为进一步紧跟美国、日本、法国等国的先进技术打下基础。在吸收消化国外先进技术的前提下，一些企业自主研发的膜技术新材料相继问世，如抗菌防臭材料研究、聚四氟乙烯防水透湿层压织物研究等都取得突破。有些指标甚至超过美国Gore-Tex公司的产品标准。中国纺织科学研究院开发的防污自洁型涂层复合材料，采用高强涤纶工业丝织物或其他特殊织物为基材，经复合涂层后，表面再经特殊处理，能有效防止增塑剂的迁移，使制品表面粘灰后可借助雨水冲刷或人工冲洗，达到自我清洁的目的，大大提高制品的使用寿命。 

　　天津膜天膜工程技术有限公司承担的国家发改委鄂尔多斯羊毛基地污水处理项目，采用聚天氯乙烯（PVDF）膜材料进行废水的处理、回用，取得了良好的经济效益和社会效益，对解决内陆干旱少雨地区的循环用水找到一条新的路子。公司副总工程师戴海平教授介绍说，与国外单位数量印染产品相比较，我国的耗水量比国外高约2倍，排污总量是国外产品的1.2~1.8倍。她认为，在我国纺织印染生产工艺中，很多物质没有得到充分利用，而随废水一同排放，既造成浪费又产生污染。利用膜技术处理纺织印染废水，既降低成本，又利国惠民。有专家预测，我国的膜结构将以每年15%~20%速度增长。