ePTFE 膜(防水透氣膜）概述

ePTFE（expanded PTFE）叫做聚四氟(fu)乙(yi)烯俗稱(防水透(tou)氣膜(mo)(mo)），具有(you)非常好的(de)化(hua)學穩定(ding)性(xing)，能耐受(shou)(shou)強酸(suan)強堿的(de)腐蝕，同時(shi)又(you)較寬的(de)溫(wen)度耐受(shou)(shou)性(xing)。因(yin)此 PTFE 與(yu)其他(ta)過濾材料相比，具有(you)很大(da)優勢(shi)。但 PTFE 材料不熔，即(ji)使加(jia)(jia)(jia)熱(re)到分解溫(wen)度，也不會流動。所以(yi)加(jia)(jia)(jia)工性(xing)能很差。目前制備 PTFE 微孔膜(mo)(mo)的(de)方法為雙向(xiang)拉(la)(la)伸法。干(gan)燥的(de) PTFE 細粉料與(yu)添加(jia)(jia)(jia)劑充分混合后(hou)(hou)，進入擠壓(ya)機中，粉料受(shou)(shou)推擠壓(ya)出(chu) PTFE 條狀(zhuang)物，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)滾壓(ya)機下壓(ya)延(yan)成膜(mo)(mo)片。然(ran)后(hou)(hou)加(jia)(jia)(jia)熱(re)揮(hui)發(fa)去(qu)除添加(jia)(jia)(jia)劑，進行雙向(xiang)拉(la)(la)伸。由于(yu)拉(la)(la)伸作用，PTFE 原纖(xian)結構發(fa)生(sheng)分離，形成特殊的(de)節點—裂(lie)隙組織。微濾膜(mo)(mo)指的(de)是孔徑在(zai) 0.1μm-10μm 范圍的(de)高分子濾膜(mo)(mo)，能夠(gou)截留氣體(ti)或液(ye)體(ti)中固體(ti)顆粒和膠體(ti)微粒。國外從(cong)上(shang)世紀(ji) 50 年代(dai)開始(shi)研發(fa)雙向(xiang)拉(la)(la)伸 PTFE 膜(mo)(mo)，而我國從(cong) 70 年代(dai)投入研發(fa)生(sheng)產。PTFE 膜(mo)(mo)經(jing)過多面的(de)發(fa)展，現已(yi)在(zai)化(hua)工、制藥、半導體(ti)、環保、食品、飲料和釀酒等(deng)行業廣泛(fan)應用。

ePTFE 微濾膜種類

經雙向拉伸的(de) PTFE 膜(mo)(mo)，厚(hou)度(du)為 8~180μm,一(yi)般常(chang)用的(de)為 10~60μm，微濾膜(mo)(mo)的(de)孔(kong)徑通常(chang)為 0.1μm、0.22μm、0.45μm、1μm、3μm、5μm。PTFE 膜(mo)(mo)具有天(tian)然的(de)疏(shu)水(shui)性(xing)，所(suo)(suo)以廣泛用在膜(mo)(mo)蒸餾與包裝透(tou)(tou)氣(qi)行業。但(dan)是在液體過濾領(ling)域(yu)，疏(shu)水(shui)性(xing)會導致膜(mo)(mo)污(wu)染，并(bing)且需(xu)要較高的(de)壓力。所(suo)(suo)以很多企業與高校研(yan)究機(ji)構(gou)對(dui) PTFE 膜(mo)(mo)進行親(qin)水(shui)改性(xing)，降低(di)表(biao)面張力，減少膜(mo)(mo)污(wu)染，提高膜(mo)(mo)的(de)使用壽(shou)命(ming)，使水(shui)溶液更易透(tou)(tou)過。在一(yi)些特(te)殊透(tou)(tou)氣(qi)應用領(ling)域(yu)，如汽(qi)車透(tou)(tou)氣(qi)、醫療透(tou)(tou)氣(qi)，食品包裝，傳統的(de)疏(shu)水(shui) ePTFE 膜(mo)(mo)容易被潤滑劑(ji)、表(biao)面活性(xing)劑(ji)、油(you)(you)脂等低(di)表(biao)面能(neng)的(de)液體所(suo)(suo)潤濕透(tou)(tou)過，導致 ePTFE 膜(mo)(mo)失去透(tou)(tou)氣(qi)保(bao)護功(gong)能(neng)。所(suo)(suo)以需(xu)要對(dui) PTFE 進行疏(shu)油(you)(you)處理，通常(chang)利用表(biao)面能(neng)更低(di)的(de)氟(fu)甲基(ji)基(ji)團置于膜(mo)(mo)的(de)表(biao)面，這類氟(fu)烷基(ji)材料本身(shen)無毒無害，所(suo)(suo)以有廣泛的(de)應用。

雙向拉伸 PTFE 膜(mo)質地比較軟，機械強度(du)低，在使(shi)用(yong)中經常和無紡布復(fu)(fu)合(he)(he)，達(da)到增強的(de)(de)(de)作用(yong)。主要復(fu)(fu)合(he)(he)方法(fa)(fa)為(wei)熱(re)復(fu)(fu)合(he)(he)與粘結劑復(fu)(fu)合(he)(he)，熱(re)復(fu)(fu)合(he)(he)方法(fa)(fa)是目(mu)前(qian)(qian)主流方法(fa)(fa)。因為(wei)前(qian)(qian)者在使(shi)用(yong)過(guo)程中，特(te)別是水(shui)(shui)(shui)溶(rong)(rong)液過(guo)濾(lv)，溶(rong)(rong)出(chu)物(wu)(wu)含(han)量低，復(fu)(fu)合(he)(he)強度(du)高、穩定。常用(yong)的(de)(de)(de)無紡布支撐為(wei) PP 和 PET，在透氣領域，可以通過(guo)熱(re)焊(han)接(jie)或超(chao)聲波焊(han)接(jie)的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)。親(qin)水(shui)(shui)(shui)改(gai)(gai)(gai)性(xing)后的(de)(de)(de) PTFE 膜(mo)大大增強了水(shui)(shui)(shui)溶(rong)(rong)液過(guo)濾(lv)領域的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)，當前(qian)(qian)親(qin)水(shui)(shui)(shui)改(gai)(gai)(gai)性(xing)的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)主要有化學處(chu)理(li)改(gai)(gai)(gai)性(xing)（鈉-萘處(chu)理(li)）、等離子(zi)體改(gai)(gai)(gai)性(xing)、等離子(zi)體接(jie)枝聚(ju)合(he)(he)改(gai)(gai)(gai)性(xing)、高能輻射改(gai)(gai)(gai)性(xing)、離子(zi)束注入改(gai)(gai)(gai)性(xing)。其中很(hen)多方法(fa)(fa)也只是停留在實驗室階段，還不能工業化應(ying)用(yong)。而且反應(ying)條件劇烈，會(hui)導致 PTFE 膜(mo)表面(mian)發生損壞，強度(du)損失(shi)。目(mu)前(qian)(qian)只有少數(shu)企(qi)業及研(yan)究機構掌(zhang)握(wo)了親(qin)水(shui)(shui)(shui)改(gai)(gai)(gai)性(xing)技術，通過(guo)將磺(huang)酸基、羥基、羧基等親(qin)水(shui)(shui)(shui)性(xing)基團與 PTFE 膜(mo)表面(mian)發生物(wu)(wu)理(li)聯系，達(da)到親(qin)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。

那 PTFE 疏(shu)油(you)(you)膜(mo)是怎么(me)回事呢？與(yu)親水膜(mo)類似(si)，是在(zai) PTFE 膜(mo)表面涂覆(fu)氟烷基(ji)，不同的是要進一步降(jiang)低膜(mo)表面張力。前面提到，未經疏(shu)油(you)(you)改性的 PTFE 容(rong)易讓油(you)(you)脂、酒精、清洗劑等低表面能的液體通過。改性后(hou)主要用在(zai)透氣防護(hu)方面，但(dan)也會用在(zai)一些特殊的溶(rong)液過濾領域(yu)。

利用膜對顆粒的截留和篩分作用進行分離的超微濾技術取得迅速發展， 防水透氣閥廠家的PTFE濾膜化學穩定性好，可用于多種苛刻條件下的過濾，如氣固分離、液固分離等領域;利用 PTFE 材料的強疏水性。孔徑控制和親水、疏油改性是關鍵加工技術。用于更加精細場合過濾是濾膜的發展方向之一，同時膜制造工藝的不斷改進，PTFE 濾膜有望取得進一步的應用。