PTFE膜はどのようにして通気性と不浸透性を達成しますか？

の防水性と通気性のある機能PTFE膜 微孔性構造特性と表面化学的特性の相乗的なメカニズムに由来します。この材料は、二軸伸張プロセスを使用してナノメートルからマイクロメートルまでの穴の3次元ネットワークを構築し、細孔の内壁は積み上げられた高度なPTFEファイバーバンドルで構成されています。細孔構造の空間分布はフラク​​タルジオメトリのルールに従い、細孔サイズの変更は対数正規分布パターンを示し、マルチスケール勾配遷移ろ過界面層を形成します。

水分子と空気分子の選択的透過PTFE膜これら2つの物質の運動エネルギーの差と表面張力効果に基づいています。液体水は水素結合のためにクラスター構造を形成し、その同等の直径は膜の細孔喉のサイズをはるかに超えています。 150度を超える固液界面接触角の超疎水性特性では、表面の張力の制約のために細孔に侵入することはできません。

の電荷分布特性PTFE膜材料は、選択的透過性をさらに強化します。ポリテトラフルオロエチレン分子鎖の強い電気陰性度により、細孔の内壁が双極子マトリックスカラムを形成し、静電反発を生成して、帯電した液体が近づかないようにします。ガス分子の偏光の違いにより、その透過率は電界勾配によって調節され、湿気と乾燥した空気の動的な分離を実現します。

高温環境では、の微小茶色の動きPTFE膜分子セグメントが強化され、多孔性が適応的に増加し、ガス透過効率の熱減衰効果を補正します。低温条件下では、結晶化された領域は細孔構造の機械的強度を高め、氷の結晶の成長によって引き起こされる構造的損傷を避けます。