本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，特別是涉及一種膜結(jié)構(gòu)建筑篷蓋用經(jīng)編襯緯布及其制備方法。

背景技術(shù)：

膜結(jié)構(gòu)建筑作為新的建筑形式于本世紀(jì)五十年代在國際上開始出現(xiàn)，至今已有四十多年的歷史，特別是到了七十年代以后，膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用得到了迅速發(fā)展。膜結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)為建筑師們提供了超出傳統(tǒng)建筑模式以外的新選擇。

膜結(jié)構(gòu)一改傳統(tǒng)建筑材料而使用膜材，其重量只是傳統(tǒng)建筑的三十分之一。而且膜結(jié)構(gòu)可以從根本上克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度（無支撐）建筑上實現(xiàn)時所遇到的困難，可創(chuàng)造巨大的無遮擋的可視空間。其造型自由輕巧、阻燃、制作簡易、安裝快捷、節(jié)能、易于施工、使用安全等優(yōu)點，因而使它在世界各地受到廣泛應(yīng)用。另外值得一提的是，在陽光的照射下，由膜覆蓋的建筑物內(nèi)部充滿自然漫射光，無強反差的著光面與陰影的區(qū)分，室內(nèi)的空間視覺環(huán)境開闊和諧。夜晚，建筑物內(nèi)的燈光透過屋蓋的膜照亮夜空，建筑物的體型顯現(xiàn)出夢幻般的效果。這種結(jié)構(gòu)形式特別適用于大型體育場館、入口廊道、小品、公眾休閑娛樂廣場、展覽會場、購物中心等領(lǐng)域。

張拉膜結(jié)構(gòu)(Tesioned Membrane Structure) ，是依靠膜自身的張拉應(yīng)力與支撐桿和拉索共同構(gòu)成機構(gòu)體系。在陽光的照射下，由膜覆蓋的建筑物內(nèi)部充滿自然漫射光，無強反差的著光面與陰影的區(qū)分，室內(nèi)的空間視覺環(huán)境開闊和諧。夜晚，建筑物內(nèi)的燈光透過屋蓋的膜照亮夜空，建筑物的體型顯現(xiàn)出夢幻般的效果。張拉膜結(jié)構(gòu)特別適合用來建造城市標(biāo)志性建筑的屋頂，如體育與娛樂性場館，需有廣告效應(yīng)的商場、餐廳等。城市的交通樞紐是城市命脈的關(guān)鍵性建筑，使用功能要求建筑物各組成單元的標(biāo)志明確。因而近來年，這類建筑越來越多采用膜結(jié)構(gòu)。建筑膜材料的使用壽命為 25 年以上。在使用期間，在雪或風(fēng)荷載作用下均能保持材料的力學(xué)形態(tài)穩(wěn)定不變。建成于 1973 年的美國加州 La Verne 大學(xué)的學(xué)生活動中心是已有 23 年歷史的張拉膜結(jié)構(gòu)建筑．跟蹤測試與材料的加載與加速氣候變化的試驗，證明它的膜材料的力學(xué)性能與化學(xué)穩(wěn)定性指標(biāo)下降了 20 %至 30 %，但仍可正常使用。膜的表層光滑，具有彈性，大氣中的灰塵、化學(xué)物質(zhì)的微粒極難附著與滲透，經(jīng)雨水的沖刷建筑膜可恢復(fù)其原有的清潔面層與透光性。

膜結(jié)構(gòu)建筑篷蓋不但要有輕質(zhì)、透光等特性，更重要的是，其必須具備一定的柔性，，其在風(fēng)荷載或雪荷載的作用下會產(chǎn)生變形。膜結(jié)構(gòu)通過變形來適應(yīng)外荷載，在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小，直至能更有效抵抗該荷載。故用于膜結(jié)構(gòu)建筑篷蓋的經(jīng)編襯緯布不但要具有非常好的強度，同時也需要有非常好的韌性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種膜結(jié)構(gòu)建筑篷蓋用經(jīng)編襯緯布及其制備方法。

一種膜結(jié)構(gòu)建筑篷蓋用經(jīng)編襯緯布，包括以下重量百分比的成分：

改性高強度玻璃纖維 20-30%

滌綸纖維 70-80%。

一種膜結(jié)構(gòu)建筑篷蓋用經(jīng)編襯緯布的制備方法，按照下述步驟進行：

A、將異丙醇鋁和乙醇鎂加入乙醇中，再加入丙酮，攪拌均勻；

B、緩慢加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的乙醇溶液，攪拌6-8小時，得到溶液膠；

C、將溶液膠緩慢加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的乙酸乙烯樹脂溶液中，高速攪拌4-6小時；

D、將以上溶液作為紡絲溶液，采用靜電紡絲工藝，將其負(fù)載在高強度玻璃纖維上；

E、400-600℃高溫煅燒2-3小時，得到改性高強度玻璃纖維；

F、將改性高強度玻璃纖維與滌綸長絲采用經(jīng)編工藝，得到經(jīng)編襯緯布。

優(yōu)選的，所述的步驟A中，異丙醇鋁和乙醇鎂的物質(zhì)的量之比為2:1。

優(yōu)選的，所述的步驟F中，所述的經(jīng)編工藝，采用四梳櫛編織：第一梳櫛滿穿滌綸長絲，采用多針經(jīng)平組織；第二梳櫛滿穿滌綸長絲與改性高強度玻璃纖維的加捻絲，采用經(jīng)平組織；第三梳櫛1穿5空滌綸單絲與改性高強度玻璃纖維的加捻絲，采用變化襯緯組織，第四梳櫛滿穿滌綸長絲與改性高強度玻璃纖維的加捻絲，采用經(jīng)平組織。

優(yōu)選的，所述的第二梳櫛和第四梳櫛的加捻絲中，改性高強度玻璃纖維的質(zhì)量比為10-20%，所述的第三梳櫛的加捻絲中，改性高強度玻璃纖維的質(zhì)量比為50-60%。

本發(fā)明所提供的一種膜結(jié)構(gòu)建筑篷蓋用經(jīng)編襯緯布及其制備方法，具有如下優(yōu)點：

1、采用改性高強度玻璃纖維和滌綸纖維共同經(jīng)編的方式，既降低了重量，也控制了成本；

2、采用鎂、鋁納米材料改性高強度玻璃纖維，在加熱制備篷蓋過程中可以生成部分鎂鋁尖晶石結(jié)構(gòu)，不但有利于增強纖維間的剛度，而且安裝后有非常好的防火、阻燃效果；

3、采用四梳櫛編織工藝，其中各梳櫛的編織組織不同，纖維中改性高強度玻璃纖維的含量也不同，有利于形成強度和韌性均非常好的篷蓋。

具體實施方式

實施例1

一種膜結(jié)構(gòu)建筑篷蓋用經(jīng)編襯緯布，包括以下重量百分比的成分：

改性高強度玻璃纖維 24%

滌綸纖維 76%。

一種膜結(jié)構(gòu)建筑篷蓋用經(jīng)編襯緯布的制備方法，按照下述步驟進行：

A、將2mol異丙醇鋁和1mol乙醇鎂加入乙醇中，再加入50g丙酮，攪拌均勻；

B、緩慢加入250g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的乙醇溶液，攪拌7小時，得到溶液膠；

C、將溶液膠緩慢加入到500g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的乙酸乙烯樹脂溶液中，高速攪拌5小時；

D、將以上溶液作為紡絲溶液，采用靜電紡絲工藝，將其負(fù)載在高強度玻璃纖維上；

E、550℃高溫煅燒2.5小時，得到改性高強度玻璃纖維；

F、將改性高強度玻璃纖維與滌綸長絲采用經(jīng)編工藝，得到經(jīng)編襯緯布。

所述的步驟F中，所述的經(jīng)編工藝，采用四梳櫛編織：第一梳櫛滿穿滌綸長絲，采用多針經(jīng)平組織；第二梳櫛滿穿滌綸長絲與改性高強度玻璃纖維的加捻絲，采用經(jīng)平組織；第三梳櫛1穿5空滌綸單絲與改性高強度玻璃纖維的加捻絲，采用變化襯緯組織，第四梳櫛滿穿滌綸長絲與改性高強度玻璃纖維的加捻絲，采用經(jīng)平組織。

所述的第二梳櫛和第四梳櫛的加捻絲中，改性高強度玻璃纖維的質(zhì)量比為15%，所述的第三梳櫛的加捻絲中，改性高強度玻璃纖維的質(zhì)量比為55%。

實施例2

一種膜結(jié)構(gòu)建筑篷蓋用經(jīng)編襯緯布，包括以下重量百分比的成分：

改性高強度玻璃纖維 22%

滌綸纖維 78%。

一種膜結(jié)構(gòu)建筑篷蓋用經(jīng)編襯緯布的制備方法，按照下述步驟進行：

A、將2mol異丙醇鋁和1mol乙醇鎂加入乙醇中，再加入50g丙酮，攪拌均勻；

B、緩慢加入250g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的乙醇溶液，攪拌8小時，得到溶液膠；

C、將溶液膠緩慢加入到500g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的乙酸乙烯樹脂溶液中，高速攪拌4小時；

D、將以上溶液作為紡絲溶液，采用靜電紡絲工藝，將其負(fù)載在高強度玻璃纖維上；

E、400-600℃高溫煅燒3小時，得到改性高強度玻璃纖維；

F、將改性高強度玻璃纖維與滌綸長絲采用經(jīng)編工藝，得到經(jīng)編襯緯布。

所述的步驟F中，所述的經(jīng)編工藝，采用四梳櫛編織：第一梳櫛滿穿滌綸長絲，采用多針經(jīng)平組織；第二梳櫛滿穿滌綸長絲與改性高強度玻璃纖維的加捻絲，采用經(jīng)平組織；第三梳櫛1穿5空滌綸單絲與改性高強度玻璃纖維的加捻絲，采用變化襯緯組織，第四梳櫛滿穿滌綸長絲與改性高強度玻璃纖維的加捻絲，采用經(jīng)平組織。

所述的第二梳櫛和第四梳櫛的加捻絲中，改性高強度玻璃纖維的質(zhì)量比為20%，所述的第三梳櫛的加捻絲中，改性高強度玻璃纖維的質(zhì)量比為50%。

實施例3

一種膜結(jié)構(gòu)建筑篷蓋用經(jīng)編襯緯布，包括以下重量百分比的成分：

改性高強度玻璃纖維 30%

滌綸纖維 70%。

一種膜結(jié)構(gòu)建筑篷蓋用經(jīng)編襯緯布的制備方法，按照下述步驟進行：

A、將2mol異丙醇鋁和1mol乙醇鎂加入乙醇中，再加入50g丙酮，攪拌均勻；

B、緩慢加入250g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的乙醇溶液，攪拌6小時，得到溶液膠；

C、將溶液膠緩慢加入到500g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的乙酸乙烯樹脂溶液中，高速攪拌6小時；

D、將以上溶液作為紡絲溶液，采用靜電紡絲工藝，將其負(fù)載在高強度玻璃纖維上；

E、400-600℃高溫煅燒2小時，得到改性高強度玻璃纖維；

F、將改性高強度玻璃纖維與滌綸長絲采用經(jīng)編工藝，得到經(jīng)編襯緯布。

所述的步驟F中，所述的經(jīng)編工藝，采用四梳櫛編織：第一梳櫛滿穿滌綸長絲，采用多針經(jīng)平組織；第二梳櫛滿穿滌綸長絲與改性高強度玻璃纖維的加捻絲，采用經(jīng)平組織；第三梳櫛1穿5空滌綸單絲與改性高強度玻璃纖維的加捻絲，采用變化襯緯組織，第四梳櫛滿穿滌綸長絲與改性高強度玻璃纖維的加捻絲，采用經(jīng)平組織。

所述的第二梳櫛和第四梳櫛的加捻絲中，改性高強度玻璃纖維的質(zhì)量比為10%，所述的第三梳櫛的加捻絲中，改性高強度玻璃纖維的質(zhì)量比為60%。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。