Hur uppnår PTFE -membran andningsförmåga och ogenomtränglighet?

Den vattentäta och andningsbara funktionenPtfe -membran härstammar från den synergistiska mekanismen för mikroporösa strukturella egenskaper och ytkemiska egenskaper. Materialet använder en biaxial sträckningsprocess för att konstruera ett tredimensionellt nätverk av hål från nanometrar till mikrometer, och porens innervägg består av högt orienterade PTFE-fiberbuntar staplade. Den rumsliga fördelningen av porstrukturen följer reglerna för fraktalgeometri, och porstorleksförändringarna visar ett logaritmiskt normalfördelningsmönster och bildar ett flerskaligt gradientövergångsfiltreringsgränssnittsskikt.

Den selektiva genomträngningen av vattenmolekyler och luftmolekyler iPtfe -membranär baserad på den kinetiska energiskillnaden och ytspänningseffekten av dessa två ämnen. Flytande vatten bildar en klusterstruktur på grund av vätebindning, och dess ekvivalenta diameter överstiger långt storleken på membranporens hals. Under de superhydrofoba egenskaperna hos den fasta vätskeledningskontaktvinkeln som överstiger 150 grader kan den inte invadera poren på grund av ytspänningsbegränsningar.

Laddningsfördelningsegenskaperna hosPtfe -membranMaterial förbättrar ytterligare den selektiva permeabiliteten. Den starka elektronegativiteten hos polytetrafluoroetylenmolekylkedjor får porens innervägg att bilda en dipolmatrispelare, vilket genererar elektrostatisk avstötning för att förhindra laddade droppar från att närma sig. På grund av skillnaden i polariserbarhet av gasmolekyler regleras deras överföringshastighet av den elektriska fältgradienten, vilket inser den dynamiska separationen av våt och torr luft.

I hög temperaturmiljö, den mikro-bruna rörelsen avPtfe -membranMolekylära segment intensifieras, vilket resulterar i en adaptiv ökning av porositet, vilket kompenserar för den termiska dämpningseffekten av gasöverföringseffektivitet. Under låga temperaturförhållanden förbättrar det kristalliserade området porstrukturens mekaniska styrka för att undvika strukturella skador orsakade av iskristalltillväxt.