¿Cómo logra la membrana PTFE transpirabilidad e impermeabilidad?
2025-05-13
La función impermeable y transpirable deMembrana ptfe Se origina en el mecanismo sinérgico de las características estructurales microporosas y las propiedades químicas de la superficie. El material utiliza un proceso de estiramiento biaxial para construir una red tridimensional de agujeros desde nanómetros hasta micrómetros, y la pared interna del poro está compuesta de bondles de fibra PTFE altamente orientados apilados. La distribución espacial de la estructura de poros sigue las reglas de la geometría fractal, y los cambios en el tamaño de los poros muestran un patrón de distribución normal logarítmico, formando una capa de interfaz de filtración de transición de gradiente a múltiples escala.
La permeación selectiva de las moléculas de agua y las moléculas de aire enMembrana ptfese basa en la diferencia de energía cinética y el efecto de tensión superficial de estas dos sustancias. El agua líquida forma una estructura de clúster debido a la unión de hidrógeno, y su diámetro equivalente supera con creces el tamaño de la garganta de poro de membrana. Bajo las características superhidrofóbicas del ángulo de contacto de la interfaz de líquido sólido que excede los 150 grados, no puede invadir el poro debido a las limitaciones de la tensión superficial.
Las características de distribución de carga deMembrana ptfeLos materiales mejoran aún más la permeabilidad selectiva. La fuerte electronegatividad de las cadenas moleculares de politetrafluoroetileno hace que la pared interna del poro forme una columna de matriz dipolar, generando repulsión electrostática para evitar que las gotas cargadas se acerquen. Debido a la diferencia en la polarización de las moléculas de gas, su velocidad de transmisión está regulada por el gradiente de campo eléctrico, realizando la separación dinámica del aire húmedo y seco.
En un entorno de alta temperatura, el movimiento micro-browniano deMembrana ptfeLos segmentos moleculares se intensifican, lo que resulta en un aumento adaptativo en la porosidad, compensando el efecto de atenuación térmica de la eficiencia de la transmisión de gas. En condiciones de baja temperatura, el área cristalizada mejora la resistencia mecánica de la estructura de los poros para evitar el daño estructural causado por el crecimiento del cristal de hielo.
