Làm thế nào để màng PTFE đạt được độ thở và khả năng không thấm nước?

Chức năng không thấm nước và thoáng khí củaMàng PTFE bắt nguồn từ cơ chế hiệp đồng của các đặc tính cấu trúc vi mô và tính chất hóa học bề mặt. Vật liệu này sử dụng một quá trình kéo dài hai trục để xây dựng một mạng lưới các lỗ ba chiều từ nanomet đến micromet và thành bên trong của lỗ chân lông bao gồm các bó sợi PTFE định hướng cao được xếp chồng lên nhau. Sự phân bố không gian của cấu trúc lỗ rỗng tuân theo các quy tắc của hình học fractal và thay đổi kích thước lỗ rỗng cho thấy một mẫu phân phối bình thường logarit, tạo thành một lớp giao diện lọc chuyển tiếp gradient đa diện.

Sự thẩm thấu chọn lọc của các phân tử nước và các phân tử không khí trongMàng PTFEdựa trên sự khác biệt năng lượng động học và hiệu ứng sức căng bề mặt của hai chất này. Nước lỏng tạo thành một cấu trúc cụm do liên kết hydro và đường kính tương đương của nó vượt xa kích thước của cổ họng lỗ rỗng màng. Dưới các đặc tính siêu hydrophobic của góc tiếp xúc giao diện chất lỏng-lỏng vượt quá 150 độ, nó không thể xâm chiếm lỗ chân lông do các ràng buộc căng thẳng bề mặt.

Các đặc điểm phân phối điện tích củaMàng PTFEVật liệu tăng cường hơn nữa tính thấm chọn lọc. Độ âm điện mạnh mẽ của chuỗi phân tử polytetrafluoroetylen làm cho thành bên trong của lỗ chân lông tạo thành một cột ma trận lưỡng cực, tạo ra lực đẩy tĩnh điện để ngăn chặn các giọt tích điện tiếp cận. Do sự khác biệt về tính phân cực của các phân tử khí, tốc độ truyền của chúng được điều chỉnh bởi độ dốc điện trường, nhận ra sự phân tách động của không khí khô và khô.

Trong môi trường nhiệt độ cao, chuyển động màu nâu micro củaMàng PTFECác đoạn phân tử tăng cường, dẫn đến sự gia tăng thích nghi về độ xốp, bù cho hiệu ứng suy giảm nhiệt của hiệu quả truyền khí. Trong điều kiện nhiệt độ thấp, khu vực kết tinh giúp tăng cường cường độ cơ học của cấu trúc lỗ rỗng để tránh thiệt hại cấu trúc do sự phát triển của tinh thể băng.