Hogyan érheti el a PTFE membrán a légzőképességet és az áthatolhatatlanságot?

A vízálló és a lélegző funkcióPTFE membrán A mikroporózus szerkezeti tulajdonságok és a felületi kémiai tulajdonságok szinergetikus mechanizmusából származik. Az anyag egy biaxiális nyújtási eljárást használ a lyukak háromdimenziós hálózatának felépítésére a nanométerektől a mikrométerig, és a pórus belső fala erősen orientált PTFE szálkötegekből áll. A pórusszerkezet térbeli eloszlása ​​a fraktál geometria szabályait követi, és a pórusméret-változások logaritmikus normál eloszlási mintát mutatnak, és több méretű gradiens átmeneti szűrő interfészréteget képeznek.

A vízmolekulák és a légmolekulák szelektív permeációjaPTFE membránalapja a két anyag kinetikus energiakülönbségének és felületi feszültségének hatása. A folyékony víz a hidrogénkötés miatt klaszterszerkezetet képez, és ekvivalens átmérője messze meghaladja a membrán torok méretét. A szilárd-folyadék interfész érintkezési szögének szuper-hidrofób tulajdonságai mellett, amelyek meghaladják a 150 fokot, a felületi feszültségkorlátozások miatt nem tud behatolni a pórusba.

A töltés eloszlási jellemzőiPTFE membránAz anyagok tovább javítják a szelektív permeabilitást. A polietrafluor -etilén molekuláris láncok erős elektronegativitása a pórus belső falának dipólmátrix oszlopot képez, amely elektrosztatikus repulációt generál, hogy megakadályozzák a töltött cseppek közeledését. A gázmolekulák polarizálhatóságának különbsége miatt az átviteli sebességet az elektromos mező gradiens szabályozza, felismerve a nedves és száraz levegő dinamikus elválasztását.

Magas hőmérsékletű környezetben a mikro-bronziai mozgásPTFE membránA molekuláris szegmensek fokozódnak, ami a porozitás adaptív növekedését eredményezi, kompenzálva a gázátvitel hatékonyságának termikus csillapítási hatását. Alacsony hőmérsékleti körülmények között a kristályosított terület javítja a pórusszerkezet mechanikai szilárdságát, hogy elkerülje a jégkristályok növekedése által okozott szerkezeti károsodást.