用于屋頂瀝青防水材料的高性能聚酯纖維_玻璃纖維復(fù)合材料

1、36產(chǎn)業(yè)用紡織品第22卷總第160期用于屋頂瀝青防水材料的高性能聚酯纖維玻璃纖維復(fù)合材料BertrandWeiter著吳英譯浩子校本文介紹了最新的以高性能玻璃纖維和聚酯纖維為骨架材料的防水產(chǎn)品的情況,以及將兩種出的性能。,瀝青在過去、現(xiàn)在都是解決防水問題的超級材料。但是,為了達(dá)到當(dāng)今所要求的質(zhì)量水平,長年來人們對瀝青混合物進(jìn)行了大量改進(jìn),最后還有很重要的一項(xiàng)研究是要盡可能地將瀝青屋頂膜加工成為卷裝產(chǎn)品,同樣也需要引進(jìn)新技術(shù)。長年來瀝青應(yīng)用技術(shù)經(jīng)歷了從澆筑和滾軋到半粘合體系的發(fā)展過程。,使現(xiàn)代瀝青,由連續(xù),且市場也。而在此之前,屋頂防水材料還在大量使用碎布?xì)?性能優(yōu)良的玻璃纖維織物是在20世紀(jì)6

2、0年代初開始一步步取代碎布?xì)值?。由于上述新原料的?yīng)用,新的屋頂膜應(yīng)用技術(shù)也得到發(fā)展。從那時(shí)起全球開始普及防水屋頂,大大提高了平頂房屋的使用壽命。根據(jù)房屋所處國家及屋頂設(shè)計(jì)情況,房屋設(shè)計(jì)者可保證屋頂5年10年不漏水。瀝青防水材料的所有發(fā)展都需要技術(shù)先進(jìn)的骨架材料的支撐。隨著屋頂設(shè)計(jì)的變化、勞動力成本的提高以及防水屋頂壽命的延長,必須引入新的骨架材料。1什么是瀝青屋頂膜瀝青屋頂膜一般由各種混合瀝青和玻璃、聚酯或這些材料的混合物制成的骨架材料組成。在一些國家也有用碎布生產(chǎn)非常便宜的產(chǎn)品,但這些產(chǎn)品完全不能滿足當(dāng)今高性能防水系統(tǒng)的要求。瀝青屋頂膜可采用下列生產(chǎn)步驟:(1)骨架材料用瀝青浸至飽和;(2)

3、浸過瀝青的骨架材料兩邊涂上瀝青;(3)在瀝青膜上表面覆蓋石礫、砂或云母,以2用于瀝青屋頂膜的骨架材料50多年前,瀝青氈生產(chǎn)采用了非織造玻璃纖維骨架材料,這才打破了原來由存在許多缺點(diǎn)的碎布瀝青氈控制整個(gè)市場的局面。JohnsManville公司歐洲分部最早采用玻璃纖維非織造布作為瀝青屋頂膜的骨架材料。采用骨架材料加工屋頂膜的工藝簡單,產(chǎn)品質(zhì)量容易控制,因而不用懷疑當(dāng)今每一座現(xiàn)代住宅平頂?shù)目傮w質(zhì)量。根據(jù)應(yīng)用方式,輕質(zhì)非織造玻璃纖維骨架材料也可用于生產(chǎn)高聚物膜,如PVC、TPO和FPO屋頂膜。在玻璃纖維非織造布之上是主骨架,用來生產(chǎn)遍及全球的(5)成品卷繞成卷。防紫外線照射;(4)在瀝青膜底面鋪上聚

4、乙烯(PE)或聚丙烯(PP)薄膜、砂或云母,防止瀝青膜堆積時(shí)互相粘著;20世紀(jì)70年代初開發(fā)的防水瀝青采用APP(無規(guī)聚丙烯)和SBS(苯乙烯丁二烯苯乙烯)瀝青屋頂板。玻璃纖維骨架材料的主要技術(shù)優(yōu)勢有:尺寸穩(wěn)定性好(不變形)、不腐爛、耐化學(xué)試劑、高拉伸2004年第1期產(chǎn)業(yè)用紡織品37強(qiáng)度和防火(阻燃)。盡管增強(qiáng)型瀝青材料已出現(xiàn)許多年,但現(xiàn)代防水材料真正在技術(shù)上的突破始于20世紀(jì)70年代初聚酯纖維骨架材料的發(fā)展。1968年BerkshireHathaway集團(tuán)成員之一的JohnsManville公司要求Hoechst公司聚酯紡粘生產(chǎn)小組首次引進(jìn)生產(chǎn)瀝度、高抗穿刺性、高撕裂強(qiáng)度、高抗釘擊性、不吸濕

5、、不腐爛、柔軟以及易加工。還有一些不同的生產(chǎn)聚酯纖維骨架的方法。我們發(fā)現(xiàn),用于屋頂膜骨架的材料主要由聚酯長絲制成,但也有一些產(chǎn)品用聚酯短纖制造。我們發(fā)現(xiàn),市場上由連續(xù)長絲制成的聚酯纖維骨架是用很普通的紡粘法生產(chǎn)的。先由紡絲工序獲得長絲,將其均勻地分布在輸送帶上,進(jìn)行粘合,通過針刺對其進(jìn)行預(yù)固結(jié),再利用化學(xué)樹脂對,瀝青對,浸漬瀝青后,可使其后涂上去的瀝青涂層獲得極高的粘合強(qiáng)度。由于產(chǎn)品成本需精心控制,聚酯纖維骨架材料為生產(chǎn)不同飽和度及涂層瀝青混合物的產(chǎn)品提供了可能性。從1973年市場上開始有瀝青屋頂膜以來,全球大約有億萬平方米的屋頂覆蓋了這類材料。青屋頂膜骨架材料的聚酯長絲非織造布,該產(chǎn)品于19

6、73年注冊TreviraSpunbond商標(biāo)進(jìn)入市場。當(dāng)時(shí)由于APP和SBS改性瀝青可以買到,且此前市場上從未出現(xiàn)高性能屋頂膜,這種不腐爛的熱塑性骨架材料為市場提供了耐久性良好的防水材料。料,原因,防水層的數(shù)量,而且大大改進(jìn)了防水層材料的耐疲勞性。采用至少三層材料作為屋頂防水層現(xiàn)已作為一種規(guī)定在執(zhí)行,即以玻璃纖維非織造布為基布,上面是瀝青層,最上面覆蓋一層與聚酯纖維骨架材料相結(jié)合的聚合物改性瀝青。此后,像垂直墻體、護(hù)墻的伸縮接縫一類的屋面防水材料必須用聚酯纖維骨架的屋頂膜覆蓋。市場在很短時(shí)間內(nèi)就接受了這些現(xiàn)代屋頂膜,這是因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,如連續(xù)的屋頂平頂面積大大增加,采用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)和較厚的

7、隔熱層,很少使用石礫防護(hù)等,直接影響到防水材料。面積達(dá)1萬m2或以上的屋頂已十分普遍,斜面盡可能小,而且經(jīng)常無斜面。由于熱傳遞,大面積屋頂會導(dǎo)致對防水層有更大的沖擊力。為了降低屋頂成本,采用盡可能輕的結(jié)構(gòu),因而對防水屋頂又施加了更高的應(yīng)力。當(dāng)然,也不能低估風(fēng)使屋頂面隆起及風(fēng)力對防水層的影響。由于長年來能源成本迅速提高,屋頂結(jié)構(gòu)中加入較厚的隔熱材料,造成在瀝青屋頂膜中熱應(yīng)力增加。再有重要的一點(diǎn)是石礫保護(hù)層的去除再次增加了防水層的熱應(yīng)力,因此需要有相應(yīng)韌性的現(xiàn)代骨架材料與瀝青相結(jié)合,使屋頂膜具有適當(dāng)?shù)纳扉L率。當(dāng)今以聚酯纖維骨架為基礎(chǔ)的現(xiàn)代瀝青屋頂膜具有下列主要技術(shù)優(yōu)勢:高伸長率、高斷裂強(qiáng)3新一代骨

8、架材料工業(yè)企業(yè)的義務(wù)就是為市場不斷提供用新穎技術(shù)生產(chǎn)的前導(dǎo)產(chǎn)品,并要繼續(xù)努力開發(fā)新的產(chǎn)品。創(chuàng)新產(chǎn)品是當(dāng)今防水市場所需的產(chǎn)品。自從20世紀(jì)70年代后期高聚物薄膜(如PVC、TPO、FPO和其他類似產(chǎn)品)開始在歐洲發(fā)揮作用以來,單層防水系統(tǒng)開始變得越來越受到關(guān)注,持續(xù)的成本降低及其他原因促進(jìn)了這些產(chǎn)品的使用,并迫使瀝青屋頂膜生產(chǎn)商參與防水系統(tǒng)競爭。在其他原因中,新復(fù)合材料的發(fā)展是為了滿足防水建材行業(yè)不斷提出的要求,因此在20世紀(jì)90年代初期,一種新型的聚酯纖維和玻璃纖維復(fù)合骨架材料進(jìn)入市場。該材料是由聚酯長絲用針刺法預(yù)固定在玻璃纖維布上,最后用化學(xué)樹脂固定的方法生產(chǎn)的。由于采用了復(fù)合骨架材料,現(xiàn)在

9、瀝青屋頂膜生產(chǎn)商可提高生產(chǎn)速度,特別是能降低加工成本。該瀝青復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性好,現(xiàn)已在整個(gè)歐洲成功使用。一般成品屋頂膜的變形率可小于0.2%,與變形達(dá)到0.5%的標(biāo)準(zhǔn)相比較,聚酯復(fù)合骨架材料已經(jīng)將尺寸穩(wěn)定性提高了50%以上。38產(chǎn)業(yè)用紡織品第22卷總第160期每一種產(chǎn)品經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展,其質(zhì)量都可能得到提高,這對開發(fā)將玻璃纖維和聚酯纖維骨架的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合,并同時(shí)能免除在后續(xù)加工中經(jīng)常出現(xiàn)缺點(diǎn)的復(fù)合材料提出了挑戰(zhàn)。玻璃纖維非織造布骨架材料的主要特點(diǎn)是低伸長率、不易刺破和高撕裂強(qiáng)度。而聚酯纖維骨架材料的尺寸穩(wěn)定性需要加以改進(jìn)?，F(xiàn)在可以自豪地說,經(jīng)過多年生產(chǎn)玻璃纖維和聚酯纖維骨架材料及將其應(yīng)用到房

10、屋防漏等領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,我們研究小組已經(jīng)完成任務(wù),并成功地、創(chuàng)造性地開發(fā)出一種新型復(fù)合材料。兩年前市場就已認(rèn)識了這種產(chǎn)品,一起,料分層,。首先采用針刺法加工復(fù)合骨架材料,將玻璃纖維非織造布與聚酯長絲骨架復(fù)合起來。這種新一代骨架材料以過去從未采用過的獨(dú)特方法將玻璃纖維非織造布和聚酯長絲的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來。特別是開發(fā)的針刺技術(shù)允許聚酯長絲通過相當(dāng)硬和剛性的玻璃纖維骨架而不破壞其結(jié)構(gòu),從而保證玻璃纖維非織造布骨架的加工穩(wěn)定性。除了聚酯長絲高伸長和抗穿刺性能外,制得的屋頂膜一面表現(xiàn)出非常好的尺寸穩(wěn)定性,而另一面提供了人們知道的所有聚酯纖維骨架的技術(shù)特點(diǎn)。新一代復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和尺寸穩(wěn)定性提高情況分別示于

11、圖1和圖2。1標(biāo)準(zhǔn)聚酯纖維材料;2;3;4圖2,特別在單層建材應(yīng)用等許多其他領(lǐng)域選擇的可能性更大。由于該種復(fù)合材料能與所有普通瀝青混合在一起,在任何屋頂膜生產(chǎn)線上生產(chǎn),這在該行業(yè)中是獨(dú)一無二的。我們認(rèn)為該復(fù)合材料能滿足屋頂建材行業(yè)對現(xiàn)代屋頂防水所提出的所有的要求。與其他產(chǎn)品相比,該復(fù)合材料表現(xiàn)出如下技術(shù)優(yōu)勢:(1)高尺寸穩(wěn)定性與極限伸長相結(jié)合,高抗穿刺性;(2)不使用添加劑與其他助劑,改進(jìn)了其防火性能;(3)可用一步法生產(chǎn)出雙骨架的屋頂膜;(4)用潛在的更高的生產(chǎn)速度來提高生產(chǎn)線效率;(5)降低投資成本;(6)屋頂保養(yǎng)工作量小。至今該復(fù)合材料仍代表著新一代的屋頂膜骨架材料。該材料的尺寸穩(wěn)定性,

12、特別在應(yīng)用于屋頂防水后接縫部分無收縮,以及通過歐洲普通防火試驗(yàn),都是今天建筑行業(yè)所需要的。采用這種新型多功能復(fù)合材料能滿足上述性能要求。除較高的生產(chǎn)速度外,該復(fù)合材料可通過一步法加工出兩種骨架。這意味著生產(chǎn)該復(fù)合材料有利于提圖1新一代復(fù)合材料高投資和物流效益,更重要的是高性能的膜能有效地面對現(xiàn)代防水技術(shù)領(lǐng)域中的每一次挑戰(zhàn)。瀝青膜頂部采用特殊的玻璃纖維骨架還可以改進(jìn)其防火性能,該膜可以通過普通的歐洲防火試驗(yàn)(DIN4102,part7)。這種新一代復(fù)合材料為屋頂建材行業(yè)提供了4結(jié)語由于玻璃纖維非織造布骨架材料和聚酯長絲2004年第1期產(chǎn)業(yè)用紡織品39品質(zhì)競爭乃上策品質(zhì)的含義,一般認(rèn)為是物品的質(zhì)量

13、。然而在市場經(jīng)濟(jì)的社會里,特別是經(jīng)濟(jì)全球化和區(qū)域一體化的新形勢下,品質(zhì)的內(nèi)涵應(yīng)有所擴(kuò)展。品質(zhì)的內(nèi)涵實(shí)質(zhì)上是品牌與質(zhì)量的統(tǒng)一,品質(zhì)表明了事物上品與優(yōu)質(zhì)的本質(zhì)性,是區(qū)別于其他事物的顯著標(biāo)志。品質(zhì)競爭對于我國非織造材料產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)第四次快速發(fā)展具有非常重要的意義。的地位,。也就是說,品牌與質(zhì)量的競爭是我國非織造材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的上策。品牌是企業(yè)的形象,也是企業(yè)的一面旗幟,品牌競爭則是企業(yè)生存發(fā)展的一個(gè)永恒主題。我國的非織造材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快,但是在品牌建設(shè)和競爭策略上顯得不足,有待今后重視,應(yīng)放上發(fā)展戰(zhàn)略的首要位置。結(jié)合我國國情,非織造材料產(chǎn)業(yè)的品牌競爭應(yīng)該有一個(gè)層次性的提升和潮流性的發(fā)展。品牌的建設(shè)和競

14、爭客觀上有層次性。第一層次的品牌是某種產(chǎn)品的品牌,其范圍較狹小,然而是品牌建設(shè)的基礎(chǔ)。第二層次的品牌是行業(yè)的品骨架材料可用于生產(chǎn)現(xiàn)代瀝青復(fù)合材料,其制成的復(fù)合材料非常適合用于今天的防水系統(tǒng)。原有骨架材料如碎布?xì)忠巡辉偻扑]使用?？紤]到建筑物的價(jià)值及屋內(nèi)需要保護(hù)的財(cái)產(chǎn),必須使用最好的材料以避免過去曾見到過的錯(cuò)誤發(fā)生。相對于房屋的造價(jià)及室內(nèi)財(cái)產(chǎn),屋頂防水系統(tǒng)的成本是微不足道的。應(yīng)該使用技術(shù)上最好的防水材料,所有建筑師、工程師及有關(guān)人員應(yīng)該注意這一點(diǎn)。即使室內(nèi)物品未遭損壞,但由于屋頂漏水而進(jìn)行翻修也是非常昂貴的。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,經(jīng)常是最便宜的防水系統(tǒng)到最后被證明是最昂貴的。全球每年用于修理房屋漏水的費(fèi)用

15、高達(dá)數(shù)百萬美元,從某種程度上說這是一個(gè)巨大的浪費(fèi),這資料來源:INDEX2002Congress牌,比產(chǎn)品品牌的范圍大,內(nèi)涵也有提升。第三層次的品牌是企業(yè)的品牌,成為最高層次的品牌,即體現(xiàn)了企業(yè)的形象,增加了大量的附加值及無形資產(chǎn)。在跨世紀(jì)發(fā)展進(jìn)程中,最有說服力的還是海爾品牌,。海爾品,又創(chuàng),這僅僅是第一層,進(jìn)而發(fā)展、空調(diào)、彩電等白色及黑色家電的品牌,其外延及內(nèi)涵都有擴(kuò)展。海爾品牌建設(shè)不停步,又向高一層次的企業(yè)品牌沖擊,成功地進(jìn)軍電腦、手機(jī)等IT領(lǐng)域,整體廚房用具等居家裝潢領(lǐng)域以及保險(xiǎn)、基金等金融領(lǐng)域。海爾發(fā)展成為名符其實(shí)的企業(yè)品牌,品牌的價(jià)值大幅提升,海爾的國際競爭力隨之顯著地增強(qiáng)。應(yīng)該說品牌建設(shè)和競爭的層次性是一種客觀規(guī)律的反映,我國非織造材料生產(chǎn)的發(fā)展也應(yīng)走這條必然之路。要從非織造材料的產(chǎn)品品牌做起,認(rèn)真做好、做大,最終達(dá)到企業(yè)品牌的高層次,造就國內(nèi)與國際市場的非凡競爭力。品牌建設(shè)和競爭也有一種潮流性的發(fā)