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20世紀60年代末,美國 Gore公司采用機械拉伸的方法研制了產品名為GORE-TEX的膨體聚四氟乙烯薄膜,它具有結點和纖維組成的網狀結構,結點是由多個 PTFE顆粒拉伸而成的,結點由 PTFE顆粒拉伸而成。70年代中期,戈爾公司采用雙向拉伸技術研制了 PTFE雙向拉伸微濾膜,并成功地應用于服裝面料、空氣過濾等行業(yè)。
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膨脹聚四氟乙烯薄膜簡稱為 ePTFE膜,是一種新型高分子材料,具有微米、亞微米級、立體網狀結構,由 PTFE樹脂經拉伸、車削等特殊加工方法制成,在保持 PTFE優(yōu)良化學性能的同時,改變材料的結構、形貌、厚度、表面幾何形狀,再搭配不同特性的輔助材料,達到不同功能和用途。PTFE膜具有良好的化學穩(wěn)定性、耐高低溫、耐腐蝕、耐氣候、高潤滑、良好的不粘附性、電絕緣性、生物相容性好等特點,是一種很好的防水、防塵、透氣材料。ePTFE薄膜及其組件生產加工所用的主要原材料是 PTFE樹脂、 PP、 PE等高分子材料,該類原材料屬于石油化工產品;由于其在聲、電、磁、熱等方面具有的性能,在汽車、消費電子、新能源、、服裝、工業(yè)過濾、航空航天等領域有著的性能。從來看,北美和歐洲是主要的生產和消費市場。Gore、 Clark、 Sonogban和Donathan是世界的膨體聚四氟乙烯微孔膜制造商。
消費電子領域在膨脹聚四氟乙烯薄膜層的一面涂上帶有氣體分子微孔的涂層,可達到50米以上無滲水現象,可保證揚聲器通話的音質清晰不失真。在消費類電子領域,耐水壓透聲膜產品已用于華為、小米等智能可穿戴設備,近三年的復合增長率高達67%。三、密封材料與航空航天膨脹 PTFE在高溫高壓下具有良好的抗蠕變松弛性能、良好的壓縮回彈性、優(yōu)良的耐介質腐蝕性和較高的抗拉強度,在密封領域得到了廣泛的應用。用膨體 PTFE制成的密封墊片能夠很大程度上替代傳統 PTFE密封材料,而膨體PTFE編織盤根由于其優(yōu)良的物理機械性能,大大提高了填料密封的使用壽命和密封效果,使填料密封的使用領域更加廣闊。
為了檢查飛機內部的管道、設備和系統的狀況,飛機上設計了很多窗戶和口蓋。常規(guī)密封材料以橡膠為主,雖然橡膠壓縮性能好,但其耐溫、耐老化性能較差,一旦老化失去彈性,出現龜裂,密封失效。航空油箱口蓋采用密封劑密封,結構復雜,硫化時間長,清除舊硫化膠費時費力,給飛機地面維護帶來麻煩。ePTFE是近幾年興起的一種新型氟材料,在航空領域主要用作結構密封,與傳統密封材料相比,具有如下優(yōu)點:致密性好,可用于飛機上,體重減輕;使用溫度范圍寬;良好的抗老化性能,蠕變性能好,施工方便,維修方便;耐蝕性好。
如何使用 PTFE薄膜口罩過濾材料?· PTFE膜密度,一般僅為1.75 g/m2,需與無紡布或 ES熱風棉復合,形成“PTFE膜 無紡布”雙層復合膜,或“無紡布 PTFE膜 無紡布”三層復合膜。只有熔噴絲的 PTFE纖維截面積只有1%通過漿膏擠出,雙向拉伸技術,制備出了熔噴纖維直徑小于100 nm的纖維,熔噴纖維的截面積僅為 PP纖維的1%。這種納米纖維交錯排列形成的網狀結構具有的過濾效率,具有、低阻力的特性,足以保護細菌和病毒。
不會降低長期存儲效率PTFE納米濾材采用純物理過濾,在長時間儲存的過濾效率不會降低,在使用沸水蒸煮或酒精消毒滅菌后,效率不會下降,并且可以實現重復使用。抵抗較少,效率較高PTFE與兩層無紡布復合的三層結構聚四氟乙烯納米濾材相比, PTFE納米微孔膜具有較低的阻力、、且在后期處理和使用過程中損傷更小。05納米復合 PTFE與 PP熔噴布的對比研究目前,口罩所用過濾層主要是由聚(PP)纖維堆積形成網狀貫通結構的熔噴無紡布,具有良好的過濾性、阻隔性、保溫性、吸附性。熔噴無紡布的 PP熔噴無紡布纖維直徑為1-10微米,纖維堆積形成的孔隙較大,因此 PP熔噴無紡布一般都會進行駐極處理,以有效過濾顆粒物。結果表明, PP熔噴無紡布的過濾機理為物理截留和靜電吸附。為增加負載電荷,改善 PP熔噴無紡布的過濾效果,無紡布需要較大的厚度和重量來儲存足夠的電荷,但這也會導致其阻力增大。因此,的 PP熔噴無紡布往往阻力大,透氣性差。
PTFE雙向拉伸薄膜的典型微孔結構如圖1所示[8],聚四氟乙烯覆膜材料為表層過濾行為,過濾機理為機械篩分過濾,相較于駐極聚熔噴非織造布材料的深層過濾行為,使用過程中需要注意呼吸阻力的上升情況。PTFE覆膜材料的微粒過濾,無靜電吸附行為,且材料材料穩(wěn)定,在貯存或通過標準規(guī)定的預處理步驟后,覆膜材料過濾效率不會下降。在工業(yè)除塵領域,由于 PTFE材料表面張力極低,潤滑性較高,同時濾料表面沉積形成濾餅,便于清洗操作,多采用高壓脈沖反吹工藝使濾料再生,使用壽命一般在3年以上。PTFE材料和聚材料都能承受100℃以上的高溫。PTFE覆膜材料可作為防護面罩濾材使用,其過濾,基本不發(fā)生衰減,可反復洗滌,可重復使用,用該材料制成的口罩可保證過濾效率底限,但存在因鹽類微粒沉積造成過濾阻力迅速增加的風險[9],不宜用于呼吸系統疾病的消費者、老年人、兒童以及孕婦。
推薦面罩企業(yè)采用聚四氟乙烯覆膜材料和駐極型聚熔噴非織造布復合過濾材料,實現了高過濾效率、低初始阻力、緩慢上升速度,尤其是鑒于醫(yī)院特殊的使用環(huán)境(高酒精濃度、消毒劑濃度)和醫(yī)護人員呼吸暖濕潮氣會加速駐極熔噴布材料的靜電衰減,這兩種情況下,特別是在醫(yī)院特殊的使用環(huán)境(酒精濃度、消毒劑濃度)和醫(yī)護人員呼吸濕濕潮氣會加速駐極熔噴布材料的衰減,這兩種材料的結構特點是:在醫(yī)院特殊的使用環(huán)境(高酒精濃度、消毒劑濃度)和醫(yī)護人員呼吸濕濕潮氣會加速駐極熔噴布材料的衰減,這兩種材料在不同條件下的應用。