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ETFE膜,ETFE膜应用,ETFE膜工作原理

ETFE膜应用

ETFE膜材常做成气垫应用于膜结构中。最早的ETFE工程已有20余年的历史。

ETFE膜是透明建筑结构中品质优越的替代材料,多年来在许多工程中以其众多优点被证明为可信赖且经济实用的屋顶材料。该膜是由人工高强度氟聚合物(ETFE)制成,其特有抗粘着表面使其具有高抗污,易清洗的特点。通常雨水即可清除主要污垢。
水立方的外墙是用ETFE膜制成的

ETFE膜工作原理

过滤原理有三种:筛分、滤饼层过滤、深层过滤。一般认为MF的分离机理为筛分机理,膜的物理结构起决定作用。此外,吸附和电性能等因素对截留率也有影响。其有效分离范围为0.1-10μm的粒子,操作静压差为0.01-0.2MPa。

聚四氟乙烯滤膜能截留0.1~1微米之间的颗粒,膜允许大分子有机物和溶解性固体(无机盐)等通过,但能阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体的透过,膜两侧的运行压差(有效推动力)一般为0.7bar。

ETFE膜工业应用

1) 除去水中的细菌和其它微粒;

2) 除去组织液、抗菌素、血清、血浆蛋白质等多种溶液中的菌体;

3) 除去饮料、酒类、酱油、醋等食品中的悬浊物、微生物和异味杂质。

ETFE膜技术特点

膜的材质分为有机和无机两大类,有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等膜的孔径大约 0.1~10μm,其操作压力在0.01-0.2MPa左右。过程操作分死端过滤和错流过滤两种方式。在死端过滤时,溶剂和小于膜孔的溶质粒子在压力的推动下透过膜,大于膜孔的溶质粒子被截留,通常堆积在膜面上。随着时间的增加,膜面上堆积的颗粒越来越多,膜的渗透性将下降,这时必须停下来清洗膜表面或更换膜。错流过滤是在压力推动下料液平行于膜面流动,把膜面上的滞留物带走,从而使膜污染保持一个较低的水平。

ETFE膜应用领域

(1)水处理行业:水中悬浮物,微小粒子和细菌的去除;

(2)电子工业:半导体工业超纯水、集成电路清洗用水终端处理;

(3)制药行业:医用纯水除菌、除热原,药物除菌;

(4)食品工业:酒、饮料中酵母和霉菌的去除,果汁的澄清过滤;

(5)化学工业:各种化学品的过滤澄清。

ETFE膜使用寿命至少为25-35年,是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料。该膜材料多用于跨距为4米的两层或三层充气支撑结构,也可根据特殊工程的几何和气候条件,增大膜跨距。膜长度以易安装为标准,一般为15-30米。小跨度的单层结构也可用较小规格。

ETFE膜达到B1、DIN4102防火等级标准,燃烧时也不会滴落。且该膜质量很轻,每平方米只有0.15-0.35公斤。这种特点使其即使在由于烟、火引起的膜融化情况下也具有相当的优势。

根据位置和表面印刷的情况,ETFE膜的透光率可高达95%。该材料不阻挡紫外线等光的透射,以保证建筑内部自然光线。通过表面印刷,该材料的半透明度可进一步降低到50%。根据几何条件及膜的层数,其K值可高达2.0W/m2K。耗能指数以一个三层印刷的膜为例可达到0.77。

由于其优秀品质,ETFE膜几乎不需日常保养。可对其由于机械损坏的屋顶进行简单检查(一年一次为宜),并根据需要就地维修。同时也可检查通风系统,更换过滤装置。

ETFE膜完全为可再循环利用材料,可再次利用生产新的膜材料,或者分离杂质后生产其它ETFE产品。ETFE与PVC,PTFE完全不同,就像大家了解的汽车一样,欧1到欧2比较容易,而欧2到欧3就完全不同了。

ETFE膜的出现为现代建筑提供了一个创新解决方案。由这种膜材料制成的屋面和墙体质量轻,只有同等大小的玻璃质量的1%;韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂,延展性大于400%;耐候性和耐化学腐蚀性强,熔融温度高达200℃,并且不会自燃。

作为大型比赛场馆的建筑材料用ETFE膜,更大的优势还在于它们可以加工成任何尺寸和形状,满足大跨度的需求,节省了中间支承结构。作为一种充气后使用的材料,它可以通过控制充气量的多少,对遮光度和透光性进行调节,有效地利用自然光,节省能源,同时起到保温隔热作用。

不仅如此,这种膜还具有自清洁功能,使灰尘不易附在其表面,清洁周期大约为5年。这种材料另一大优点就是可在现场预制成薄膜气泡,方便施工和维修。另外成本合理也是其极具竞争力的另一优势,覆盖层加上结构的费用只有玻璃的一半,而使用寿命却长达25年。

ETFE膜材在世界上的应用已有二十几年的历史,但国内ETFE膜材的研究与工程应用至今仍属空白。

目前国内对ETFE这种新型薄膜材料的了解仅限于国外生产商提供的有关资料以及来自国外典型工程的直观感觉。

ETFE膜深入研究

ETFE薄膜的基本性能、ETFE充气枕在内压、风、雪等分布荷载(包括雪荷载非均匀分布)及人员检修集中荷载等作用下的受力性能、充气枕的热传导特性、水密性、气密性、充气枕与边缘构件的连接、边缘构件的设计及ETFE施工标准控制等。通过系统的理论分析、试验研究与应用研究,建立具有自主知识产权的ETFE薄膜材料成套应用技术,推动ETFE薄膜在国内的应用与发展。

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