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口罩用新型納米濾材PTFE微孔薄膜的制作工藝
- 分類：行業動态
- 作者：PFA管小姐姐
- 來源：丹凱
- 發(fā)布時間：2023-01-03 14:00
- 訪問量：
口罩用新型納米濾材PTFE微孔薄膜的制作工藝
- 分類：行業動态
- 作者：PFA管小姐姐
- 來源：丹凱
- 發(fā)布時間：2023-01-03 14:00
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我國(guó)聚四氟乙烯微孔薄膜的研究開(kāi)展較晚，落後(hòu)于歐美及日本等發(fā)達國(guó)家。目前聚四氟乙烯微孔薄膜的生産工藝有壓延膜法、
車削膜法和拉伸膜法。拉伸膜法可以分爲單向(xiàng)拉伸和雙向(xiàng)拉伸，通過(guò)結構分析及實際測定，隻有雙向(xiàng)拉伸膜才具有良好(hǎo)的微孔
結構。
一、PTFE微孔膜的前道(dào)工藝：
PTFE膜的原料是顆粒狀PTFE樹脂是四氟乙烯的均聚物，其不能(néng)采用普通熱塑料成(chéng)型方法加工。而采用類似粉末冶金的原理加
工，例如懸浮法、分散法即液法等聚合方法加工得到。PTFE樹脂粉料國(guó)外有多家産品,國(guó)内也有少量造廠家制造。國(guó)外生産廠商
以美國(guó)杜邦公司、日本大金公司等爲代表。
常規制作過(guò)程是將(jiāng)聚四氟乙烯分散樹脂與液體助劑混合，通過(guò)壓延法將(jiāng)混合物制成(chéng)薄片，再用機器雙向(xiàng)拉伸薄片，制得PTFE微
孔膜。其工藝流程爲:PTFE樹脂、助擠劑(選料)一混合一壓延一雙向(xiàng)拉伸一卷取。
圖一：聚四氟乙烯微孔膜 來源：網絡
制作工藝
（1）基膜的制備：好(hǎo)的基膜必須厚薄均勻，結晶度和密度合理。基膜的質量直接影響成(chéng)品的性能(néng)指标。制備基膜時,應注意以下
幾個因素:
原料的選擇:PTFE樹脂宜選用分子量較适宜的牌号,其性能(néng)可承受拉伸時高溫條件下的高速應變而不斷裂;助劑劑選用宜使樹脂濕
潤、無毒、沸點高、易除去而無殘留的物質。
配比:根據所用樹脂及助擠劑牌号,按适當比例進(jìn)行配制,助擠劑一般範圍在12%-28%之間。
壓縮比:壓縮比也是影響産品性能(néng)指标的重要參數。壓縮比大,縱向(xiàng)纖維化強度高,拉伸時不易斷裂,易于連續生産,其産品強度也較
大。壓縮比過(guò)大,使擠出物太硬,不利于後(hòu)續工序的正常生産。因此應根據樹脂牌号、設備、生産工藝,合理選用壓縮比。
（2）拉伸溫度和拉伸率
PTFE微孔膜成(chéng)型過(guò)程，在國(guó)外以雙向(xiàng)拉伸即延伸的加工方法用得較多。PTFE在常溫到327之間均可被拉伸，即低于熔點階段的
拉伸在高彈狀态下進(jìn)行。低溫下拉伸會使薄膜破裂，導緻拉伸無法進(jìn)行，而高于327時，PTFE分子間的結晶狀态變化成(chéng)無定
形，能(néng)很好(hǎo)得到網狀結構，故一般拉伸溫度在40-327之間。
在生産中，拉伸溫度的高低與拉伸率及速度有關，同時也取決于制品的強度與尺寸。溫度高，薄膜較柔軟易于拉伸，尺寸穩定
性好(hǎo)，不易回縮。但是溫度過(guò)高，制品強度降低，也可導緻斷裂。拉伸率越大，所需溫度較高，因爲較低的拉伸溫度所需要的
拉力較大，當拉力超過(guò)被拉制品所能(néng)承受的強度時，便會斷裂，反之,拉伸率小,溫度可低些。
溫度的不同也直接影響其制品的性能(néng)指标，因此，在生産中一定要尋找适合特定工藝與設備的最佳範圍。制品的強度、孔徑、
空隙率是決定制品質量的重要指标，對(duì)不同使用環境及使用條件的不同制品，選定其相應生産工藝，以生産相适應的具有孔徑
小、分布均勻、空隙率高及結節小PTFE薄膜。
圖二：聚四氟乙烯微孔膜 來源：網絡
二、操作參數對(duì)PTFE薄膜性能(néng)的影響
PTFE微孔薄膜在雙向(xiàng)拉伸過(guò)程及其前道(dào)工藝過(guò)程中對(duì)薄膜的性能(néng)影響因素是複雜而多方面(miàn)的。除了加工設備的性能(néng)、拉伸溫度
和拉伸率外，其他影響因素有：操作溫度、操作濕度。
PTFE薄膜對(duì)溫度的影響特别敏感，不同的操作溫度可以形成(chéng)薄膜的不同性能(néng)。這(zhè)不僅在拉伸過(guò)程中，在PTFE樹脂加工和中間工
藝過(guò)程中，溫度都(dōu)是至關重要的操作參數。
濕度是與溫度相關的，離開(kāi)溫度，濕度從談起(qǐ)。環境濕度對(duì)薄膜也有一定影響。
圖三：聚四氟乙烯微孔膜 來源：網絡
三、PTFE微孔薄膜應用優勢
過(guò)濾特性
1、從“深層過(guò)濾”過(guò)度到“表面(miàn)過(guò)濾”；
2、過(guò)濾精度高，未來很好(hǎo)應對(duì)PM2.5問題；
3、運行阻力低，濾袋兩(liǎng)側阻力在300~500Pa；
4、口初始阻力高200~400Pa；
5、口正常運行阻力低；
6、易清灰；
7、可以應對(duì)部分“濕工況”；
8、極端工況可以清洗。
四、聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜的應用
聚四氟乙烯微孔膜具有很多特性，如:不吸水，熔點高爲327，使用溫度範圍200-260，即熱穩定性，摩擦系數小耐許多高腐蝕
性介質，耐氣候性及抗電性等，這(zhè)些特性決定了它在多個領域的應用，我們簡要介紹聚四氟乙烯微孔膜在環保、服裝、生物醫
藥三大領域的應用。
五、聚四氟乙烯微孔膜在環保領域的應用
在環保領域，聚四氟乙烯微孔膜主要應用于濾料，并應用與袋式除塵器，在防治煙塵及超細粉塵對(duì)大氣的污染方面(miàn)獲得高度成(chéng)
功。
六、聚四氟乙烯微孔膜在服裝領域的應用
聚四氟乙烯微孔膜是在一定的工藝條件下經(jīng)機械拉伸纖維膨化制得的一種(zhǒng)緻密而又多空的薄膜。該微孔膜每平方英寸能(néng)達到幾
十億個微孔，利用這(zhè)種(zhǒng)結構可以達到優秀的防風防水防濕性能(néng)。并能(néng)過(guò)濾細菌，具有防護功能(néng)。因此可制成(chéng)服裝、鞋帽、帳篷
等。
七、聚四氟乙烯微孔膜在生物醫藥領域的應用
在醫藥、生物工程領域的無菌過(guò)濾中，聚四氟乙烯微孔膜因其無相變、高效、節能(néng)、工藝簡便、無二次污染等優點，正獲得越
來越廣泛的應用。主要制成(chéng)膜分離設備等。
目前市場上大多數采用熔噴無紡布的防護口罩，其過(guò)濾PM2.5及病毒的機理是靜電吸附，口罩一旦沾水，過(guò)濾功能(néng)即失效，因
此需要每4小時更換一個，使用壽命較短。納米膜材料作爲口罩濾材，其效果比熔噴布更好(hǎo)，且可以反複使用。佩戴後(hòu)隻要用
65-68的溫水浸泡（不能(néng)手搓）10分鍾，或者用75%濃度的酒精均勻塗抹在口罩表面(miàn)，然後(hòu)等口罩自然風幹，即可再次使用。
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