用于屋顶沥青防水材料的高性能聚酯纤维_玻璃纤维复合材料

1、36产业用纺织品第22卷总第160期用于屋顶沥青防水材料的高性能聚酯纤维玻璃纤维复合材料BertrandWeiter著吴英译浩子校本文介绍了最新的以高性能玻璃纤维和聚酯纤维为骨架材料的防水产品的情况,以及将两种出的性能。,沥青在过去、现在都是解决防水问题的超级材料。但是,为了达到当今所要求的质量水平,长年来人们对沥青混合物进行了大量改进,最后还有很重要的一项研究是要尽可能地将沥青屋顶膜加工成为卷装产品,同样也需要引进新技术。长年来沥青应用技术经历了从浇筑和滚轧到半粘合体系的发展过程。,使现代沥青,由连续,且市场也。而在此之前,屋顶防水材料还在大量使用碎布毡,性能优良的玻璃纤维织物是在20世纪6

2、0年代初开始一步步取代碎布毡的。由于上述新原料的应用,新的屋顶膜应用技术也得到发展。从那时起全球开始普及防水屋顶,大大提高了平顶房屋的使用寿命。根据房屋所处国家及屋顶设计情况,房屋设计者可保证屋顶5年10年不漏水。沥青防水材料的所有发展都需要技术先进的骨架材料的支撑。随着屋顶设计的变化、劳动力成本的提高以及防水屋顶寿命的延长,必须引入新的骨架材料。1什么是沥青屋顶膜沥青屋顶膜一般由各种混合沥青和玻璃、聚酯或这些材料的混合物制成的骨架材料组成。在一些国家也有用碎布生产非常便宜的产品,但这些产品完全不能满足当今高性能防水系统的要求。沥青屋顶膜可采用下列生产步骤:(1)骨架材料用沥青浸至饱和;(2)

3、浸过沥青的骨架材料两边涂上沥青;(3)在沥青膜上表面覆盖石砾、砂或云母,以2用于沥青屋顶膜的骨架材料50多年前,沥青毡生产采用了非织造玻璃纤维骨架材料,这才打破了原来由存在许多缺点的碎布沥青毡控制整个市场的局面。JohnsManville公司欧洲分部最早采用玻璃纤维非织造布作为沥青屋顶膜的骨架材料。采用骨架材料加工屋顶膜的工艺简单,产品质量容易控制,因而不用怀疑当今每一座现代住宅平顶的总体质量。根据应用方式,轻质非织造玻璃纤维骨架材料也可用于生产高聚物膜,如PVC、TPO和FPO屋顶膜。在玻璃纤维非织造布之上是主骨架,用来生产遍及全球的(5)成品卷绕成卷。防紫外线照射;(4)在沥青膜底面铺上聚

4、乙烯(PE)或聚丙烯(PP)薄膜、砂或云母,防止沥青膜堆积时互相粘着;20世纪70年代初开发的防水沥青采用APP(无规聚丙烯)和SBS(苯乙烯丁二烯苯乙烯)沥青屋顶板。玻璃纤维骨架材料的主要技术优势有:尺寸稳定性好(不变形)、不腐烂、耐化学试剂、高拉伸2004年第1期产业用纺织品37强度和防火(阻燃)。尽管增强型沥青材料已出现许多年,但现代防水材料真正在技术上的突破始于20世纪70年代初聚酯纤维骨架材料的发展。1968年BerkshireHathaway集团成员之一的JohnsManville公司要求Hoechst公司聚酯纺粘生产小组首次引进生产沥度、高抗穿刺性、高撕裂强度、高抗钉击性、不吸湿

5、、不腐烂、柔软以及易加工。还有一些不同的生产聚酯纤维骨架的方法。我们发现,用于屋顶膜骨架的材料主要由聚酯长丝制成,但也有一些产品用聚酯短纤制造。我们发现,市场上由连续长丝制成的聚酯纤维骨架是用很普通的纺粘法生产的。先由纺丝工序获得长丝,将其均匀地分布在输送带上,进行粘合,通过针刺对其进行预固结,再利用化学树脂对,沥青对,浸渍沥青后,可使其后涂上去的沥青涂层获得极高的粘合强度。由于产品成本需精心控制,聚酯纤维骨架材料为生产不同饱和度及涂层沥青混合物的产品提供了可能性。从1973年市场上开始有沥青屋顶膜以来,全球大约有亿万平方米的屋顶覆盖了这类材料。青屋顶膜骨架材料的聚酯长丝非织造布,该产品于19

6、73年注册TreviraSpunbond商标进入市场。当时由于APP和SBS改性沥青可以买到,且此前市场上从未出现高性能屋顶膜,这种不腐烂的热塑性骨架材料为市场提供了耐久性良好的防水材料。料,原因,防水层的数量,而且大大改进了防水层材料的耐疲劳性。采用至少三层材料作为屋顶防水层现已作为一种规定在执行,即以玻璃纤维非织造布为基布,上面是沥青层,最上面覆盖一层与聚酯纤维骨架材料相结合的聚合物改性沥青。此后,像垂直墙体、护墙的伸缩接缝一类的屋面防水材料必须用聚酯纤维骨架的屋顶膜覆盖。市场在很短时间内就接受了这些现代屋顶膜,这是因为建筑结构发生了变化,如连续的屋顶平顶面积大大增加,采用轻质结构和较厚的

7、隔热层,很少使用石砾防护等,直接影响到防水材料。面积达1万m2或以上的屋顶已十分普遍,斜面尽可能小,而且经常无斜面。由于热传递,大面积屋顶会导致对防水层有更大的冲击力。为了降低屋顶成本,采用尽可能轻的结构,因而对防水屋顶又施加了更高的应力。当然,也不能低估风使屋顶面隆起及风力对防水层的影响。由于长年来能源成本迅速提高,屋顶结构中加入较厚的隔热材料,造成在沥青屋顶膜中热应力增加。再有重要的一点是石砾保护层的去除再次增加了防水层的热应力,因此需要有相应韧性的现代骨架材料与沥青相结合,使屋顶膜具有适当的伸长率。当今以聚酯纤维骨架为基础的现代沥青屋顶膜具有下列主要技术优势:高伸长率、高断裂强3新一代骨

8、架材料工业企业的义务就是为市场不断提供用新颖技术生产的前导产品,并要继续努力开发新的产品。创新产品是当今防水市场所需的产品。自从20世纪70年代后期高聚物薄膜(如PVC、TPO、FPO和其他类似产品)开始在欧洲发挥作用以来,单层防水系统开始变得越来越受到关注,持续的成本降低及其他原因促进了这些产品的使用,并迫使沥青屋顶膜生产商参与防水系统竞争。在其他原因中,新复合材料的发展是为了满足防水建材行业不断提出的要求,因此在20世纪90年代初期,一种新型的聚酯纤维和玻璃纤维复合骨架材料进入市场。该材料是由聚酯长丝用针刺法预固定在玻璃纤维布上,最后用化学树脂固定的方法生产的。由于采用了复合骨架材料,现在

9、沥青屋顶膜生产商可提高生产速度,特别是能降低加工成本。该沥青复合材料尺寸稳定性好,现已在整个欧洲成功使用。一般成品屋顶膜的变形率可小于0.2%,与变形达到0.5%的标准相比较,聚酯复合骨架材料已经将尺寸稳定性提高了50%以上。38产业用纺织品第22卷总第160期每一种产品经过一段时间的发展,其质量都可能得到提高,这对开发将玻璃纤维和聚酯纤维骨架的优点相结合,并同时能免除在后续加工中经常出现缺点的复合材料提出了挑战。玻璃纤维非织造布骨架材料的主要特点是低伸长率、不易刺破和高撕裂强度。而聚酯纤维骨架材料的尺寸稳定性需要加以改进。现在可以自豪地说,经过多年生产玻璃纤维和聚酯纤维骨架材料及将其应用到房

10、屋防漏等领域的实验结果证明,我们研究小组已经完成任务,并成功地、创造性地开发出一种新型复合材料。两年前市场就已认识了这种产品,一起,料分层,。首先采用针刺法加工复合骨架材料,将玻璃纤维非织造布与聚酯长丝骨架复合起来。这种新一代骨架材料以过去从未采用过的独特方法将玻璃纤维非织造布和聚酯长丝的优点结合起来。特别是开发的针刺技术允许聚酯长丝通过相当硬和刚性的玻璃纤维骨架而不破坏其结构,从而保证玻璃纤维非织造布骨架的加工稳定性。除了聚酯长丝高伸长和抗穿刺性能外,制得的屋顶膜一面表现出非常好的尺寸稳定性,而另一面提供了人们知道的所有聚酯纤维骨架的技术特点。新一代复合材料的结构和尺寸稳定性提高情况分别示于

11、图1和图2。1标准聚酯纤维材料;2;3;4图2,特别在单层建材应用等许多其他领域选择的可能性更大。由于该种复合材料能与所有普通沥青混合在一起,在任何屋顶膜生产线上生产,这在该行业中是独一无二的。我们认为该复合材料能满足屋顶建材行业对现代屋顶防水所提出的所有的要求。与其他产品相比,该复合材料表现出如下技术优势:(1)高尺寸稳定性与极限伸长相结合,高抗穿刺性;(2)不使用添加剂与其他助剂,改进了其防火性能;(3)可用一步法生产出双骨架的屋顶膜;(4)用潜在的更高的生产速度来提高生产线效率;(5)降低投资成本;(6)屋顶保养工作量小。至今该复合材料仍代表着新一代的屋顶膜骨架材料。该材料的尺寸稳定性,

12、特别在应用于屋顶防水后接缝部分无收缩,以及通过欧洲普通防火试验,都是今天建筑行业所需要的。采用这种新型多功能复合材料能满足上述性能要求。除较高的生产速度外,该复合材料可通过一步法加工出两种骨架。这意味着生产该复合材料有利于提图1新一代复合材料高投资和物流效益,更重要的是高性能的膜能有效地面对现代防水技术领域中的每一次挑战。沥青膜顶部采用特殊的玻璃纤维骨架还可以改进其防火性能,该膜可以通过普通的欧洲防火试验(DIN4102,part7)。这种新一代复合材料为屋顶建材行业提供了4结语由于玻璃纤维非织造布骨架材料和聚酯长丝2004年第1期产业用纺织品39品质竞争乃上策品质的含义,一般认为是物品的质量

13、。然而在市场经济的社会里,特别是经济全球化和区域一体化的新形势下,品质的内涵应有所扩展。品质的内涵实质上是品牌与质量的统一,品质表明了事物上品与优质的本质性,是区别于其他事物的显著标志。品质竞争对于我国非织造材料产业实现第四次快速发展具有非常重要的意义。的地位,。也就是说,品牌与质量的竞争是我国非织造材料产业发展战略的上策。品牌是企业的形象,也是企业的一面旗帜,品牌竞争则是企业生存发展的一个永恒主题。我国的非织造材料产业发展很快,但是在品牌建设和竞争策略上显得不足,有待今后重视,应放上发展战略的首要位置。结合我国国情,非织造材料产业的品牌竞争应该有一个层次性的提升和潮流性的发展。品牌的建设和竞

14、争客观上有层次性。第一层次的品牌是某种产品的品牌,其范围较狭小,然而是品牌建设的基础。第二层次的品牌是行业的品骨架材料可用于生产现代沥青复合材料,其制成的复合材料非常适合用于今天的防水系统。原有骨架材料如碎布毡已不再推荐使用。考虑到建筑物的价值及屋内需要保护的财产,必须使用最好的材料以避免过去曾见到过的错误发生。相对于房屋的造价及室内财产,屋顶防水系统的成本是微不足道的。应该使用技术上最好的防水材料,所有建筑师、工程师及有关人员应该注意这一点。即使室内物品未遭损坏,但由于屋顶漏水而进行翻修也是非常昂贵的。经验告诉我们,经常是最便宜的防水系统到最后被证明是最昂贵的。全球每年用于修理房屋漏水的费用

15、高达数百万美元,从某种程度上说这是一个巨大的浪费,这资料来源:INDEX2002Congress牌,比产品品牌的范围大,内涵也有提升。第三层次的品牌是企业的品牌,成为最高层次的品牌,即体现了企业的形象,增加了大量的附加值及无形资产。在跨世纪发展进程中,最有说服力的还是海尔品牌,。海尔品,又创,这仅仅是第一层,进而发展、空调、彩电等白色及黑色家电的品牌,其外延及内涵都有扩展。海尔品牌建设不停步,又向高一层次的企业品牌冲击,成功地进军电脑、手机等IT领域,整体厨房用具等居家装潢领域以及保险、基金等金融领域。海尔发展成为名符其实的企业品牌,品牌的价值大幅提升,海尔的国际竞争力随之显著地增强。应该说品牌建设和竞争的层次性是一种客观规律的反映,我国非织造材料生产的发展也应走这条必然之路。要从非织造材料的产品品牌做起,认真做好、做大,最终达到企业品牌的高层次,造就国内与国际市场的非凡竞争力。品牌建设和竞争也有一种潮流性的发