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节能环保的建筑用非织造布

  围绕绿色和节能主题,越来越多的纺织品被用于建筑领域。高性能非织造布由于其成本及产品特性的优势,是最主要的一种建筑用纺织品,广泛应用于各类建筑及其附属设施等诸多领域,被称为继钢材、水泥、木材之后的第四种新型建筑材料,其在中国市场的应用也有逐渐扩大之势。

  建筑用非织造布的主要功能包括防水、保温、节能和隔音等。据世界非织造布工业展望2014~2020年资讯,2014全球建筑用非织造布总产量达63万吨,占全球非织造布总产量的7.1%。预计到2020年,全球建筑用非织造布产量将达82.1万吨。

  非织造布在建筑领域的应用大致可以分为建筑防水非织造布、建筑包覆用非织造布和其他建筑结构材料三大种类。

  一、防水用非织造布

  柔性防水材料主要是指以防水膜材料在建筑物表面形成具有一定形变能力的一层或多层高分子或合成高分子材料,可分为“卷材防水”和“涂膜防水”两类。非织造布主要用于卷材类柔性防水材料。

  改性沥青防水卷材

  以沥青为基本原材料制成的防水卷材,是最先应用的有机柔性防水材料,是目前国际上使用量最多、应用范围最广、产量最大的一类防水材料。经历史验证,目前没有找到性价比更高的产品。尤其在屋面和地下工程中,通过与改性沥青卷材、自粘卷材等,构成复合防水系统,再结合耐根穿刺、耐盐碱等卷材,实现防水、阻根、耐盐碱侵蚀等各种综合功能。非织造布是改性沥青防水卷材的骨架材料,可以赋予防水卷材优异的抗拉伸性能,并延长防水卷材的使用寿命。典型的沥青基防水卷材,实际上是一种非织造布增强复合材料,其结构成三明治结构,中间层为非织造布,两边层为改性沥青。

  用作改性沥青防水卷材的非织造布主要有三种,即聚酯纺粘针刺非织造布、聚酯短纤针刺非织造布和湿法玻纤毡。尽管玻纤毡造价便宜,但是合成纤维非织造布能够给予改性沥青防水卷材更好的柔性和适应热胀冷缩的性能,大大降低漏水的可能性,从而延长防水卷材的使用寿命。

  除少量无胎基改性沥青防水卷材,每平米改性沥青防水卷材至少都需要同等面积的非织造布作为骨架材料。为适应市场需求,改性沥青防水卷材越来越多地使用聚酯纺粘针刺非织造布,其发展趋势是轻量化和使用玻纤增强。

  合成高分子防水卷材

  合成高分子卷材是以合成树脂、合成橡胶以及这两者之间的混合体为基本材料,加入一定量的化学制剂和添加剂,然后用橡胶和塑胶的加工技术所制成的可卷曲的片状新型防水材料。高分子防水卷材具有拉伸强度高、断裂伸长率大、耐热性好、低温柔性好、耐腐蚀、可冷施工等优越性能。

  目前,国内高分子卷材呈现多元化、高端化发展趋势,在建筑屋面、市政工程、地下空间、环保设施、水利设施及国防军工等方面有广泛应用。

  美国市场高分子防水卷材在平屋面占主流,欧洲市场仍以改性沥青防水卷材为主,日本市场沥青卷材、高分子卷材和防水涂料三分天下。在中国市场,沥青防水卷材占主流,但高分子卷材市场正逐渐扩大。

  与在改性沥青防水卷材中的应用类似,非织造布在高分子防水卷材中用作增强材料。非织造布既可以用在高分子卷材的中间层,也可作为高分子卷材的背衬底层。用于高分子防水卷材的非织造布主要是聚酯短纤热轧非织造布。它可以由再生聚酯材料制成,具有可回收、环境友好和稳定的吸音隔热性能。

  作为高分子卷材背衬的非织造布,主要作用是便于施工,在胶黏剂的作用下使得高分子卷材与混凝土基面紧密粘合。

  二、建筑包覆用非织造布

  建筑节能是在合理使用能源的前提下,尽可能的提高能源利用率,提高建筑的舒适度,对于大多数建筑而言,供暖和制冷站能耗的一半以上。通过有效保温,可降低能耗,减少用电需求,从而降低二氧化碳和其他污染排放。

  有效保温的关键是加强建筑的气密性和水密性。欧美建筑界开始广泛采用一层隔气膜,铺在保温层之外,将整个建筑包覆起来,从而有效地加强了建筑的气密性及水密性。但由于隔气膜不透汽,建筑外墙及屋面而中水汽的凝结,会严重影响建筑保温材料的性能及围护结构的耐久性。

  因此人们发明了一种性能更好的防水透汽膜。其主要功能包括:

  (1)透汽性。使维护系统内的水汽排出,解决冷凝结露问题,保护保温层,起防潮作用。

  (2)气密性。用在维护结构,将建筑包覆起来,加强建筑的气密性,减少空气泄露和对流产生的热损失。

  (3)水密性。具有一定的辅助防水功能。

  美国国家标准与技术研究所研究了建筑气密性对商业建筑能耗的影响,结果表明,采用防水透汽膜加强气密性的建筑,其暖通能耗比不使用防水透气膜的建筑的供热制冷费用节约最多可达40%。

  隔气膜

  隔气膜是一种用于加强建筑气密性、水密性,减缓混凝土结构中的水汽与室内中的湿气向保温层排放的速度,阻止冷凝形成,保护保温材料与维护结构的热工性能,降低建筑能耗的材料。隔气膜铺设于基层之上,加强建筑水密性的同时,防止室内湿气向保温层渗透,保温层不受侵蚀。与保温层之上的防水透气膜配套使用,可令墙体或屋面获得绝佳的水汽隔绝效果,并是围护内的水汽通过防水透气膜顺畅排出,保护围护结构热工性能,从而达到节能的目的。

  隔气膜作为隔气层设置在复合外墙墙体内侧,可与防水透气膜组合使用,也可单独使用。隔气膜适用于有隔气要求的采暖建筑及纺织、食品加工等行业的工业厂房。

  在美国,一般隔气膜与防水透汽膜同时使用,隔气膜用于保温层内部,防水透汽膜位于保温层外面。隔气膜在德国的应用也相当广泛,据统计80%以上的建筑都会使用隔气膜。

  在中国,隔气膜在墙面使用的比较少,主要集中在屋面,钢结构厂房两层钢结构中间安装隔气膜或者钢板墙,保温层中间安装隔气膜;温差比较大的建筑如冷库等。

  最简单的隔气膜是由就聚丙烯纺粘热轧非织造布中间夹一层防水膜复合而成。外层非织造布要求有抗紫外线稳定性。

  防水透汽膜

  在北美和欧洲大多数地区,防水透汽膜已习惯并被强制要求使用。防水透气膜是一种可以呼吸的阻隔材料,铺设于墙壁和外部覆盖层之间,不允许雨水等液态水通过,但允许水汽和空气透过,起到防水、防潮、防霉变、隔音、防虫害等作用。

  用于透气膜的非织造布,主要是纺粘热轧非织造布、流延覆膜纺粘布与薄膜复合材料和纺粘布与微孔膜复合材料等。非织造布的主要作用是抗撕裂、耐磨和抗穿刺,一般要求有抗紫外稳定性和防滑表面。

  三、其他建筑结构材料

  地板衬垫。如以聚酯热轧非织造布作为背衬的PVC合成膜,主要功能是增加地板弹性和降低脚步噪音。

  非织造布用于隔音板作为建筑结构覆面材料,非织造布面板和面板装饰面主要功能是隔热、隔音,用于地面、墙面、天花板、阁楼和屋顶。这种非织造布主要是热粘合聚酯非织造布。可以是再生材料制成,本身可以回收利用,具有环境友好和稳定的吸音隔热性能。

  玻纤非织造布用于吊顶隔音,石膏墙板,绝缘板,壁炉隔板,内外墙面,这些板材具有防霉、防潮和防火功能。 玻纤非织造布的主要功能是吸音,要求具有阻燃功能。

  四、总结

  世界各国对建筑节能和绿色建筑日渐重视,尤其是欧美等发达国家,对建筑节能的要求非常严格,这直接催生诸多高性能非织造布用于建筑领域。

  非织造布在建筑防水和建筑包覆等领域应用潜力巨大。用量最大的当属建筑防水领域,主要有沥青基非织造布增强防水卷材和非织造布增强高分子防水卷材,需求的非织造布种类包括聚酯纺粘针刺非织造布,聚酯短纤维针刺非织造布和湿法玻纤毡。

  在建筑包覆领域应用的主要是轻定量热轧非织造布,及其与薄膜(透气膜)迭层复合结构,要求具有抗紫外稳定性。

  其他建筑结构材料包括地板衬垫材料(非织造布背衬的PVC地板革)、非织造布增强隔音板/墙板和非织造贴墙布等。

(来源:姜瑞明 中国产业用纺织品行业协会

 

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