+86-15267462807
ภาษา
เมื่อเราพูดถึงวัสดุขั้นสูงที่มีความต้องการในสภาพแวดล้อม Polytetrafluoroethylene (PTFE) มักจะนึกถึง พอลิเมอร์ที่น่าทึ่งนี้เป็นรากฐานของเยื่อหุ้ม PTFE ซึ่งมีความสำคัญในการใช้งานที่ทันสมัยนับไม่ถ้วนตั้งแต่การทำให้มั่นใจได้ว่าน้ำดื่มที่สะอาดไปจนถึงการเปิดใช้งานอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ก้าวล้ำ
ที่แกนกลางของมัน PTFE เป็นฟลูออโรโพลิเมอร์สังเคราะห์ของ tetrafluoroethylene คุณอาจรู้ด้วยชื่อแบรนด์ที่มีชื่อเสียงที่สุด Teflon ™ - ค้นพบ Serendipitously ในปี 1938 โดย Roy Plunkett ที่ Dupont ซึ่งเป็นโครงสร้างทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ของ PTFE ซึ่งโดดเด่นด้วยพันธะคาร์บอนฟลูออรีนที่แข็งแกร่งอย่างไม่น่าเชื่อทำให้มีคุณสมบัติพิเศษมากมาย มันมีชื่อเสียงในเรื่องของมัน พื้นผิวที่ไม่ติด - จุดหลอมเหลวสูง และพิเศษ ความต้านทานต่อสารเคมี - ลักษณะเหล่านี้ทำให้เป็นวัสดุที่โดดเด่นในอุตสาหกรรมที่ความทนทานและความเฉื่อยเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง
อัน เมมเบรน PTFE เป็นแผ่นบาง ๆ ที่ทำจาก PTFE ซึ่งแตกต่างจาก PTFE ที่เป็นของแข็งซึ่งไม่สามารถผ่านได้เยื่อหุ้มเซลล์ได้รับการออกแบบด้วยโครงสร้างรูขุมขนที่ควบคุมซึ่งช่วยให้สารบางชนิด (เช่นก๊าซหรือของเหลว) ผ่านในขณะที่ปิดกั้นผู้อื่น การซึมผ่านที่เลือกได้นี้เป็นสิ่งที่ทำให้พวกเขามีค่ามาก คิดว่ามันเป็นตะแกรงที่มีความซับซ้อนสูง แต่ในระดับกล้องจุลทรรศน์สามารถแยกอนุภาคหรือโมเลกุลที่เล็กที่สุดได้ คุณสมบัติเฉพาะของวัสดุ PTFE รวมกับขนาดรูขุมขนและการกระจายที่ควบคุมอย่างระมัดระวังกำหนดประสิทธิภาพและความเหมาะสมของเมมเบรนสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย
ในขณะที่เยื่อหุ้มเซลล์ PTFE ทั้งหมดแบ่งปันคุณสมบัติพื้นฐานของพอลิเมอร์กระบวนการผลิตของพวกเขาสามารถนำไปสู่ประเภทที่แตกต่างกับลักษณะที่แตกต่างกันโดยตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกัน ประเภทที่โดดเด่นที่สุดคือ ขยาย PTFE (EPTFE) .
ขยาย PTFE (EPTFE): นี่อาจเป็นรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุดและหลากหลายของเมมเบรน PTFE มันผลิตโดยการยืดและขยาย PTFE ภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุมสร้างโครงสร้างไฟบริลที่มีรูพรุนสูงและเชื่อมต่อกัน กระบวนการขยายนี้เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ความพรุน และ พื้นที่ผิว ของเมมเบรนในขณะที่ยังคงรักษาสารเคมีโดยธรรมชาติและความต้านทานความร้อนของ PTFE เมมเบรน EPTFE ที่เกิดขึ้นนั้นเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงการระบายอากาศที่ยอดเยี่ยมและประสิทธิภาพการกรองที่น่าประทับใจทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการอัตราการไหลสูงและการเก็บรักษาอนุภาคที่ดี
ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของเยื่อหุ้มเซลล์ PTFE ในแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายนั้นเกิดขึ้นโดยตรงจากคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของพอลิเมอร์ PTFE เองซึ่งได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมโดยโครงสร้างทางวิศวกรรมของเมมเบรน คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้พวกเขาเป็นที่ต้องการอย่างมากในการเรียกร้องสภาพแวดล้อม
หนึ่งในคุณสมบัติที่กำหนดมากที่สุดของ PTFE คือมันพิเศษ ความเฉื่อยทางเคมี - เยื่อหุ้มเซลล์ PTFE นั้นไม่ได้รับผลกระทบจากสารเคมีกัดกร่อนส่วนใหญ่รวมถึงกรดที่แข็งแรงฐานตัวทำละลายอินทรีย์และออกซิไดเซอร์ นี่เป็นเพราะพันธะคาร์บอนฟลูออรีนที่แข็งแกร่งอย่างไม่น่าเชื่อในโครงสร้างโมเลกุลซึ่งมีความเสถียรสูงและทนต่อการโจมตีทางเคมี คุณสมบัตินี้ทำให้เยื่อหุ้ม PTFE เหมาะสำหรับการกรองและกระบวนการแยกในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่ก้าวร้าวซึ่งวัสดุอื่น ๆ จะลดลงอย่างรวดเร็ว มีข้อยกเว้นน้อยมากสำหรับกฎนี้ส่วนใหญ่เป็นโลหะอัลคาไลที่หลอมเหลวและสารประกอบฟลูออไรด์สูงที่อุณหภูมิสูง
เมมเบรน PTFE จัดแสดงที่น่าทึ่ง เสถียรภาพทางความร้อน ช่วยให้พวกเขาทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงอุณหภูมิที่กว้างมาก พวกเขาสามารถทนต่ออุณหภูมิการทำงานอย่างต่อเนื่องจากต่ำถึง -200 ° C (-328 ° F) ประมาณ 260 ° C (500 ° F) โดยไม่มีการย่อยสลายอย่างมีนัยสำคัญหรือการสูญเสียคุณสมบัติเชิงกล การทนความร้อนในวงกว้างนี้ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในกระบวนการทั้งแช่แข็งและอุณหภูมิสูงซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญในการตั้งค่าอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์
PTFE นั้นมีอยู่จริง ไม่ชอบน้ำ หมายถึงมันขับไล่น้ำอย่างรุนแรง คุณสมบัตินี้ถูกวัดโดยมุมสัมผัสน้ำสูงโดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 110 ° C ถึง 140 ° C สำหรับพื้นผิว PTFE ที่เก่าแก่ บนเมมเบรน PTFE ความไม่ชอบน้ำนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการแก้ปัญหาน้ำจะไม่เปียกหรือซึมผ่านรูขุมขนของเมมเบรนเว้นแต่จะได้รับแรงดันอย่างมีนัยสำคัญ ลักษณะ "ไม่เปียก" นี้มีความสำคัญในการใช้งานเช่นการกรองก๊าซซึ่งจะป้องกันไม่ให้ไอน้ำจากการกลั่นและการปิดกั้นรูขุมขนและในผ้ากันน้ำ
กระบวนการผลิตของเยื่อหุ้มเซลล์ PTFE ช่วยให้สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำ ขนาดรูขุมขน และการกระจายมักจะมีตั้งแต่ micron ย่อย (เช่น 0.02 μm) ถึงหลายไมครอน (เช่น 15 μm) ความพรุนที่ควบคุมนี้กำหนดประสิทธิภาพการกรองและการซึมผ่านของเมมเบรน
ขนาดรูขุมขน: กำหนดอนุภาคที่เล็กที่สุดหรือหยดที่สามารถเก็บรักษาได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยเมมเบรน รูขุมขนขนาดเล็กนำไปสู่ประสิทธิภาพการกรองที่สูงขึ้น
การซึมผ่าน: หมายถึงอัตราที่ก๊าซหรือของเหลวสามารถผ่านเมมเบรน โดยทั่วไปขนาดรูพรุนที่ใหญ่ขึ้นและความพรุนที่สูงขึ้น (เปอร์เซ็นต์ของช่องว่างว่าง) นำไปสู่การซึมผ่านที่สูงขึ้นในขณะที่ยังคงลดแรงดันต่ำในเยื่อหุ้มเซลล์ ยกตัวอย่างเช่นโครงสร้างโหนดและไฟบริลที่เป็นเอกลักษณ์ของ EPTFE ช่วยให้มีความพรุนสูงและการซึมผ่านสูงแม้จะมีขนาดรูขุมขนที่มีประสิทธิภาพน้อยมาก
PTFE ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางสำหรับมัน ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ หมายถึงโดยทั่วไปแล้วจะได้รับการยอมรับอย่างดีจากร่างกายมนุษย์และไม่ได้ทำให้เกิดการตอบสนองทางชีวภาพที่ไม่พึงประสงค์อย่างมีนัยสำคัญ ความเฉื่อยและการขาดปฏิกิริยากับเนื้อเยื่อชีวภาพและของเหลวนี้ทำให้เยื่อหุ้ม PTFE เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานทางการแพทย์และยาที่หลากหลาย พื้นผิวที่เรียบเนียนและไม่ติดยังช่วยลดการดูดซับโปรตีนและการยึดเกาะของแบคทีเรียช่วยเพิ่มความเหมาะสมสำหรับการปลูกถ่ายการกรองในการผลิตยาและอุปกรณ์ชีวการแพทย์อื่น ๆ ที่ลดปฏิกิริยาของร่างกายและการปนเปื้อนเป็นสิ่งสำคัญ
การเปลี่ยนแปลงของเรซิน PTFE ดิบเป็นเมมเบรนประสิทธิภาพสูงเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติเฉพาะของพอลิเมอร์ ในขณะที่มีการเปลี่ยนแปลงวิธีการหลักมีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างโครงสร้างที่มีรูพรุนที่เหมาะสมสำหรับการกรองและการแยก
การอัดรีด เป็นวิธีพื้นฐานที่ใช้ในการประมวลผลเรซินผง PTFE ในรูปทรงต่าง ๆ รวมถึงฟิล์มบาง ๆ ที่สามารถประมวลผลไปยังเยื่อหุ้มเซลล์ได้
กระบวนการ: ผง PTFE ละเอียดผสมกับน้ำมันหล่อลื่นของเหลว (มักจะเป็นตัวทำละลายไฮโดรคาร์บอน) เพื่อก่อให้เกิดการวาง การวางนี้จะถูกอัดผ่านการตายภายใต้แรงดันสูงสร้างเทปหรือฟิล์มต่อเนื่อง
การเผา: หลังจากการอัดรีดแล้วน้ำมันหล่อลื่นจะถูกลบออกและโดยทั่วไปแล้ววัสดุที่อัดแน่นจะถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิสูงกว่าจุดหลอมเหลวของผลึก (การเผา) ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 327 ° C กระบวนการซินเทอร์นี้รวมอนุภาค PTFE ทำให้วัสดุมีความแข็งแรงเชิงกลและความเฉื่อยสุดท้าย
การก่อตัวของเมมเบรน: สำหรับการผลิตเมมเบรนฟิล์ม PTFE ที่ไม่ได้รับการประนีประนอมหรือบางส่วนอาจถูกประมวลผลต่อไปเช่นการยืดกล้ามเนื้อเพื่อกระตุ้นความพรุน ในขณะที่การอัดรีดของตัวเองไม่ได้สร้างความพรุนของเมมเบรนโดยตรงมันเป็นขั้นตอนเบื้องต้นที่สำคัญสำหรับการสร้างวัสดุพื้นฐานที่จะขยายหรือแก้ไขในภายหลัง
การผลิตของ ขยาย PTFE (EPTFE) เป็นวิธีที่พบบ่อยและสำคัญที่สุดในการสร้างเยื่อหุ้ม PTFE ที่มีประสิทธิภาพสูง กระบวนการนี้เป็นผู้บุกเบิกโดย W. L. Gore & Associates ในปี 1960
การประมวลผลเบื้องต้น: เช่นเดียวกับการอัดรีดแบบ paste ผง PTFE ผสมกับน้ำมันหล่อลื่นและอัดเป็นเทปหรือก้านบาง ๆ
การยืดอย่างรวดเร็ว (การขยายตัว): จากนั้นวัสดุ PTFE ที่ไม่ได้รับการเผาหรือเผาเบา ๆ นั้นอยู่ภายใต้กระบวนการยืดกล้ามเนื้ออย่างรวดเร็วและควบคุมโดยทั่วไปจะอยู่ที่อุณหภูมิสูง แต่ต่ำกว่าจุดหลอมเหลว การยืดกลไกเชิงกลนี้มักจะดำเนินการ biaxiทั้งหมดy (ในสองทิศทางตั้งฉาก) ทำให้โครงสร้างจุลภาค PTFE ขยายตัวอย่างมาก
โครงสร้าง nodal-fibrillar: การยืดกล้ามเนื้อสร้างเอกลักษณ์ โครงสร้างฟีฟริลลาร์ - โหนด (อนุภาค PTFE) เชื่อมต่อกันโดย fibrils ที่ละเอียดมาก (โซ่พอลิเมอร์ PTFE ที่ยืดออก) ช่องว่างระหว่างโหนดเหล่านี้และไฟบริลเป็นรูขุมขนที่เชื่อมต่อระหว่างกันของเมมเบรน ระดับของการยืดอุณหภูมิและความเร็วจะถูกควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อให้ได้ขนาดรูพรุนที่ต้องการความพรุนและความแข็งแรง
การเผาครั้งสุดท้าย: หลังจากการขยายตัววัสดุมักจะถูกเผาอย่างเต็มที่ที่อุณหภูมิสูง สิ่งนี้ทำให้โครงสร้างที่ขยายตัวล็อคในเรขาคณิตรูขุมขนและให้คุณสมบัติทางกลและสารเคมีขั้นสุดท้ายของเยื่อหุ้มเซลล์ EPTFE
เยื่อหุ้มเซลล์ PTFE จำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่ง EPTFE ได้รับเพิ่มเติม การเคลือบและการเคลือบ กระบวนการเพื่อปรับปรุงการทำงานของพวกเขาหรือรวมเข้ากับระบบที่ซับซ้อนมากขึ้น
เลเยอร์สนับสนุน: เนื่องจากโครงสร้างที่ดีและบางครั้งธรรมชาติที่ละเอียดอ่อนเยื่อหุ้มเซลล์ PTFE มักจะถูกลามิเนตไปยังชั้นรองรับที่ไม่ทอผ้า (เช่นโพลีเอสเตอร์โพรพิลีน) หรือผ้าทอที่แข็งแรงขึ้น สิ่งนี้ให้ความแข็งแรงเชิงกลทำให้เมมเบรนง่ายต่อการจัดการและช่วยให้สามารถทนต่อแรงกดดันที่แตกต่างที่สูงขึ้นโดยไม่ต้องฉีกขาด กาวหรือพันธะความร้อนเป็นเทคนิคการเคลือบทั่วไป
การเคลือบฟังก์ชั่น: ในบางกรณีพื้นผิวเมมเบรน PTFE อาจถูกเคลือบด้วยโพลีเมอร์อื่น ๆ (เช่นโพลียูรีเทนอะคริลิค) หรือวัสดุพิเศษ การเคลือบเหล่านี้สามารถ:
ปรับเปลี่ยนพลังงานพื้นผิว: ตัวอย่างเช่นเพื่อให้เยื่อหุ้มเซลล์ที่ไม่ชอบน้ำตามธรรมชาติมากขึ้น
เพิ่มความต้านทานสารเคมี: สำหรับเงื่อนไขที่รุนแรงยิ่งขึ้น
เพิ่มคุณสมบัติ antifouling: เพื่อต้านทานการสะสมของสารปนเปื้อน
ปรับปรุงการยึดเกาะ: สำหรับพันธะที่ตามมาในวัสดุคอมโพสิต
ขั้นตอนการผลิตเหล่านี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระบวนการขยายตัวที่ซับซ้อนเป็นกุญแจสำคัญในการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ PTFE ที่มีความพรุนสูงขนาดรูขุมขนที่ควบคุมและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม
ต้องขอบคุณการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของความเฉื่อยทางเคมีความเสถียรทางความร้อนความร้อนแรงและความพรุนที่ควบคุมได้เยื่อหุ้มเซลล์ PTFE ได้พบบทบาทที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมมากมาย ความเก่งกาจของพวกเขาทำให้พวกเขาเป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับการแยกการกรองการกรองและแอพพลิเคชั่นป้องกัน
การกรองเป็นหนึ่งในแอพพลิเคชั่นหลักสำหรับเยื่อหุ้ม PTFE โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่จำเป็นต้องมีประสิทธิภาพสูงและความต้านทานต่อสภาวะที่รุนแรง
การกรองที่ผ่านการฆ่าเชื้อ: ในอุตสาหกรรมยาและเทคโนโลยีชีวภาพเยื่อหุ้ม PTFE ใช้สำหรับการกรองก๊าซที่ผ่านการฆ่าเชื้อ (เช่นอากาศอัดออกซิเจน CO2) และตัวทำละลายก้าวร้าว ความเฉื่อยของพวกเขาทำให้ไม่มั่นใจในการชะล้างผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการกรองและขนาดรูขุมขนที่ละเอียดของพวกเขาสามารถกำจัดแบคทีเรียไวรัสและอนุภาคได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การกรองสารเคมี: ความต้านทานทางเคมีที่ยอดเยี่ยมของพวกเขาทำให้พวกเขาเหมาะสำหรับการกรองกรดกัดกร่อนฐานและตัวทำละลายอินทรีย์ในโรงงานแปรรูปเคมี
เมมเบรน PTFE มีบทบาทสำคัญในกระบวนการบำบัดน้ำขั้นสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับน้ำเสียอุตสาหกรรมที่ท้าทายและในการใช้งานที่ต้องการความบริสุทธิ์สูง
เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเมมเบรน (MBRS): ในขณะที่พบน้อยกว่าโพลีเมอร์อื่น ๆ สำหรับ MBRs จำนวนมาก แต่ใช้เมมเบรน PTFE ในแอปพลิเคชัน MBR ของซอกเนื่องจากความทนทาน
น้ำเสียที่ท้าทาย: พวกเขาใช้ในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมที่มีการกัดกร่อนสูงหรืออุณหภูมิสูงซึ่งวัสดุเยื่อหุ้มเซลล์อื่นจะล้มเหลว
การระบายอากาศของถังเก็บน้ำ: ธรรมชาติที่ไม่ชอบน้ำของเยื่อหุ้มเซลล์ PTFE ช่วยให้ถังหายใจได้ในขณะที่ป้องกันไม่ให้น้ำและสารปนเปื้อนเข้ามาเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาความบริสุทธิ์ของน้ำ
การกรองอากาศเป็นแอพพลิเคชั่นที่สำคัญซึ่งได้รับประโยชน์จากความสามารถของเยื่อหุ้มเซลล์ PTFE ในการจับอนุภาคละเอียดและต้านทานความชื้น
ตัวกรอง HEPA/ULPA: ในห้องทำความสะอาดโรงพยาบาลและการผลิตเซมิคอนดักเตอร์เยื่อหุ้มเซลล์ EPTFE เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในอากาศที่มีประสิทธิภาพสูง (HEPA) และตัวกรองการเจาะอากาศต่ำมาก (ULPA) โครงสร้างที่หนาแน่นและมีเส้นใยกับดักอนุภาคย่อยไมครอนอย่างมีประสิทธิภาพรวมถึงฝุ่นละอองละอองเรณูเชื้อราเชื้อแบคทีเรียและแม้แต่ไวรัสบางชนิดทำให้มั่นใจได้ว่าอากาศที่สะอาดเป็นพิเศษ
คอลเลกชันฝุ่นอุตสาหกรรม: สำหรับฝุ่นที่ก้าวร้าว (เช่นในโรงไฟฟ้าโรงงานปูนซีเมนต์เตาเผาขยะ) และลำธารก๊าซอุณหภูมิสูงถุงกรองเมมเบรน-ลามิเนต PTFE ให้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าการปล่อยเค้กฝุ่นสูงและอายุการใช้งานที่ยืดเยื้อเมื่อเทียบกับสื่อตัวกรองทั่วไป
ตัวกรองยานยนต์: ใช้ในตัวกรองยานยนต์พิเศษบางตัวเพื่อความทนทานและประสิทธิภาพ
ความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความเฉื่อยของเยื่อหุ้มเซลล์ PTFE ทำให้พวกเขามีค่าในสาขาการแพทย์
รากฟันเทียม: PTFE (EPTFE) ที่ขยายออกไปใช้กันอย่างแพร่หลายในการปลูกถ่ายหลอดเลือดเย็บแผลและแพทช์สำหรับหลอดเลือดหัวใจการผ่าตัดและการผ่าตัดทั่วไปเนื่องจากความเฉื่อยความยืดหยุ่นและความสามารถในการรวมเข้ากับเนื้อเยื่อ
ระบบส่งยา: เยื่อหุ้มเซลล์ PTFE สามารถรวมเข้ากับอุปกรณ์ส่งมอบยาที่ควบคุมการปล่อยหรือเป็นอุปสรรคในการป้องกันสำหรับส่วนประกอบยาที่ละเอียดอ่อน
ช่องระบายอากาศที่ผ่านการฆ่าเชื้อ: ใช้ในบรรจุภัณฑ์อุปกรณ์การแพทย์และภาชนะที่ผ่านการฆ่าเชื้อเพื่อให้ความดันเท่าเทียมกันในขณะที่ป้องกันการปนเปื้อนของจุลินทรีย์
ผ้าม่านและชุดผ่าตัด: ให้อุปสรรคที่ระบายอากาศได้ แต่ผ่านไม่ได้กับของเหลวและเชื้อโรค
นอกเหนือจากงานการกรองที่เฉพาะเจาะจงเยื่อหุ้ม PTFE ให้บริการบทบาทที่หลากหลายในการตั้งค่าอุตสาหกรรมทั่วไป
การประมวลผลทางเคมี: ในฐานะที่เป็นปะเก็นซีลและวัสดุเยื่อบุสำหรับการจัดการของเหลวกัดกร่อนทำให้มั่นใจได้ว่าการดำเนินการป้องกันการรั่วไหลและการป้องกันอุปกรณ์
เซลล์แบตเตอรี่และเชื้อเพลิง: ในฐานะตัวคั่นหรือชั้นป้องกันเนื่องจากความเสถียรทางเคมีและความสามารถในการรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างในสภาพแวดล้อมทางเคมีไฟฟ้า
เซ็นเซอร์และเครื่องมือวัด: เป็นเยื่อหุ้มป้องกันสำหรับเซ็นเซอร์ที่สัมผัสกับสารเคมีที่รุนแรงหรืออุณหภูมิสูงทำให้สามารถอ่านได้อย่างแม่นยำในขณะที่ป้องกันส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อน
คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของ EPTFE โดยเฉพาะอย่างยิ่งโครงสร้าง microporous ได้ปฏิวัติประสิทธิภาพของสิ่งทอทางเทคนิค
ผ้ากันน้ำและระบายอากาศได้: แบรนด์เช่น Gore-Tex®ใช้เมมเบรน eptfe ลามิเนตกับผ้าเพื่อสร้างวัสดุที่กันน้ำ (น้ำของเหลวไม่สามารถผ่านได้เนื่องจากการชอบน้ำและรูขุมขนขนาดเล็ก) แต่สามารถระบายอากาศได้ (ไอน้ำสามารถหลบหนีได้ นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเครื่องแต่งกายกลางแจ้งอุปกรณ์ป้องกันและรองเท้า
ชุดป้องกัน: ใช้ในชุดป้องกันสารเคมีเสื้อผ้าห้องทำความสะอาดและอุปกรณ์ดับเพลิงสำหรับความต้านทานทางเคมีและคุณสมบัติของสิ่งกีดขวาง
คุณสมบัติที่แท้จริงของ PTFE รวมกับความเป็นไปได้ทางวิศวกรรมของการก่อตัวของเมมเบรนมอบเยื่อหุ้ม PTFE พร้อมชุดข้อดีที่น่าสนใจซึ่งแยกแยะพวกเขาออกจากวัสดุอื่น ๆ อีกมากมาย
ตามรายละเอียดในคุณสมบัติที่สำคัญของพวกเขาความเฉื่อยทางเคมีที่ไม่มีใครเทียบของเยื่อหุ้ม PTFE เป็นข้อได้เปรียบที่โดดเด่น พวกเขาสามารถทนต่อการสัมผัสกับสารเคมีเกือบทั้งหมดรวมถึงกรดที่แข็งแรงฐานและตัวทำละลายอินทรีย์ก้าวร้าวโดยไม่ลดลงบวมหรือสูญเสียความสมบูรณ์ของโครงสร้าง สิ่งนี้ช่วยให้พวกเขาสามารถใช้งานได้อย่างน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่เยื่อโพลีเมอร์อื่น ๆ จะล้มเหลวอย่างรวดเร็วมั่นใจว่าอายุการใช้งานที่ยาวนานและรักษาประสิทธิภาพการกรองในกระบวนการกัดกร่อนสูง
เยื่อหุ้มเซลล์ PTFE ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในสเปกตรัมอุณหภูมิที่กว้างเป็นพิเศษจากระดับต่ำสุดที่แช่แข็ง (เช่น -200 ° C) ไปจนถึงอุณหภูมิการทำงานอย่างต่อเนื่องสูง (สูงถึง260∘C) ความยืดหยุ่นทางความร้อนนี้หมายความว่าพวกเขารักษาความแข็งแรงเชิงกลและประสิทธิภาพการกรองแม้ในกระบวนการอุตสาหกรรมที่ร้อนหรือเย็นอย่างรุนแรงทำให้พวกเขามีความหลากหลายสูงสำหรับสภาพการปฏิบัติงานที่หลากหลาย ความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิสูงยังทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องใช้การฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำหรือความร้อนสูง
ในขณะที่ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำของ PTFE (หนึ่งในต่ำสุดของทึบใด ๆ ) เป็นคุณสมบัติทั่วไปของวัสดุการประยุกต์ใช้กับเยื่อหุ้มเซลล์แปลเป็นประโยชน์ที่สำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการกรอง พื้นผิวที่เรียบและไม่ติดของเยื่อหุ้ม PTFE ช่วยลดการยึดเกาะของอนุภาคฝุ่นละอองและสารปนเปื้อน ลักษณะ "การทำความสะอาดตัวเอง" โดยธรรมชาตินี้หมายความว่าอนุภาคที่กรองมีโอกาสน้อยที่จะฝังอยู่ในรูขุมขนเมมเบรนซึ่งนำไปสู่:
เค้กฝุ่นง่ายขึ้น: ในการกรองอากาศฝุ่นสะสมสามารถหลุดออกจากพื้นผิวเมมเบรนในระหว่างการเต้นหรือการทำความสะอาดรอบ
ลดการเปรอะเปื้อน: ในการกรองของเหลวพื้นผิวที่ไม่ติดจะช่วยต้านทานการสะสมของการทำผิดกติกาทางชีวภาพหรือสารเคมีรักษาอัตราการไหลที่สอดคล้องกันและลดความถี่ของการทำความสะอาดหรือทดแทน สิ่งนี้ก่อให้เกิดอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา
เยื่อหุ้มเซลล์ PTFE มีความทนทานเป็นพิเศษและออกแบบมาเพื่ออายุยืน ความต้านทานต่อสารเคมีและความร้อนที่แข็งแกร่งของพวกเขารวมกับความแข็งแรงโดยธรรมชาติของพวกเขา (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง eptfe ที่มีโครงสร้าง fibrillar) แปลเป็นอายุการใช้งานที่ยาวนานแม้ภายใต้สภาวะที่รุนแรง พวกเขาต่อต้านริ้วรอยการย่อยสลายรังสียูวีและ embrittlement ซึ่งเป็นโหมดความล้มเหลวทั่วไปสำหรับโพลีเมอร์อื่น ๆ ชีวิตการบริการที่ขยายนี้นำไปสู่:
ลดต้นทุนทดแทน: การเปลี่ยนแปลงของเมมเบรนน้อยลง
การหยุดทำงานน้อยที่สุด: การหยุดชะงักน้อยลงในกระบวนการ
ประสิทธิภาพที่สอดคล้องกัน: การกรองที่เชื่อถือได้และการแยกเป็นระยะเวลานาน ในการใช้งานด้านสถาปัตยกรรมและอุตสาหกรรมจำนวนมากโครงสร้างเมมเบรน PTFE ได้แสดงให้เห็นถึงการออกแบบที่ได้รับการยืนยันชีวิตเกิน 45 ปีโดยมีสถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งบางแห่งจากปี 1970 ยังคงมีประสิทธิภาพในปัจจุบัน
ในขณะที่เยื่อหุ้มเซลล์ PTFE เสนอข้อดีที่น่าประทับใจ แต่ก็มีความสำคัญเท่าเทียมกันที่จะยอมรับข้อ จำกัด ของพวกเขา การทำความเข้าใจข้อเสียเหล่านี้ช่วยในการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเกี่ยวกับความเหมาะสมของพวกเขาสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะและการออกแบบปัญหาที่อาจเกิดขึ้น
หนึ่งในข้อ จำกัด ที่สำคัญที่สุดของเยื่อหุ้ม PTFE คือ ค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง เมื่อเทียบกับวัสดุเยื่อหุ้มโพลีเมอร์ทั่วไปอื่น ๆ เช่นโพลีโพรพีลีน (PP) หรือโพลีซัลโฟน (PS/PES) กระบวนการผลิตที่ซับซ้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งการขยายตัวของ EPTFE และค่าใช้จ่ายโดยธรรมชาติของพอลิเมอร์ PTFE ดิบมีส่วนทำให้จุดราคาสูงขึ้นนี้ ในขณะที่อายุการใช้งานที่ยาวนานและประสิทธิภาพที่เหนือกว่าของเยื่อหุ้มเซลล์ PTFE มักจะนำไปสู่ค่าใช้จ่ายวงจรชีวิตทั้งหมดที่ลดลงในการเรียกร้องแอปพลิเคชันค่าใช้จ่ายเริ่มต้นทุนเริ่มต้นอาจเป็นตัวยับยั้งสำหรับโครงการหรือแอปพลิเคชันที่ จำกัด งบประมาณซึ่งวัสดุที่แข็งแกร่งน้อยกว่า
แม้จะมีคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม PTFE เป็นที่รู้จักกันในการจัดแสดง คืบคลาน เรียกอีกอย่างว่า "การไหลของเย็น" การคืบเป็นแนวโน้มของวัสดุที่เป็นของแข็งที่จะทำให้เสียรูปอย่างถาวรภายใต้ความเครียดทางกลอย่างต่อเนื่องเมื่อเวลาผ่านไปแม้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดหลอมเหลว สำหรับเยื่อหุ้มเซลล์ PTFE ซึ่งหมายความว่าภายใต้แรงดันสูงหรือแรงอัดที่ยั่งยืนวัสดุเมมเบรนสามารถเปลี่ยนรูปได้อย่างช้าๆนำไปสู่:
การสูญเสียความสมบูรณ์ของตราประทับ: ในการปิดผนึกแอพพลิเคชั่นเช่นปะเก็นการคืบอาจนำไปสู่การลดลงของการปิดผนึกเมื่อเวลาผ่านไปอาจทำให้เกิดการรั่วไหล
การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างรูขุมขน: ในขณะที่พบน้อยสำหรับเมมเบรนเองเนื่องจากโครงสร้างที่มีรูพรุนในการกำหนดค่าบางอย่างหรือภายใต้แรงกดดันที่แตกต่างกันมากการโหลดที่ยั่งยืนสามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างรูขุมขนที่ละเอียดอ่อนในทางทฤษฎีซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการกรอง
ความไม่แน่นอนของมิติ: ในการใช้งานโครงสร้างการคืบอาจส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมิติหรือรูปร่างของเมมเบรนอย่างค่อยเป็นค่อยไป เพื่อลดการคืบคลานเยื่อ PTFE มักจะใช้กับโครงสร้างการสนับสนุนที่เข้มงวดหรือฟิลเลอร์จะถูกรวมเข้ากับวัสดุ PTFE (แม้ว่าจะมีผลต่อคุณสมบัติอื่น ๆ )
ในขณะที่ PTFE มีความต้านทานต่อสารเคมีที่ยอดเยี่ยม แต่ก็ไม่สามารถทำได้ทั้งหมด all สาร. มีข้อยกเว้นที่หายาก แต่มีความสำคัญเล็กน้อย:
โลหะอัลคาลีหลอมเหลว: โลหะอัลคาไลที่หลอมเหลวที่มีปฏิกิริยาสูง (เช่นโซเดียมหรือโพแทสเซียม) จะโจมตีและลดระดับ PTFE
สารประกอบฟลูออไรด์สูง: สารฟลูออไรด์ที่ก้าวร้าวอย่างมากเช่นคลอรีน trifluoride CLF3, โคบอลต์ (III) ฟลูออไรด์ (COF3) และฟลูออรีนองค์ประกอบที่อุณหภูมิและแรงกดดันสูงยังสามารถทำให้การย่อยสลายได้
ตัวทำละลายอินทรีย์เฉพาะ (เอฟเฟกต์เล็กน้อย): ในขณะที่ความต้านทานโดยทั่วไปตัวทำละลายอินทรีย์ที่มีฮาโลเจนสูงบางตัว (เช่นตัวทำละลายคลอรีนเฉพาะที่อุณหภูมิสูง) และไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกบางชนิดอาจทำให้ผู้เยาว์สามารถย้อนกลับได้บวมหรือดูดซับ อย่างไรก็ตามผลกระทบเหล่านี้มักจะเป็นทางกายภาพมากกว่าการย่อยสลายทางเคมีและพบได้น้อยกว่าสำหรับการใช้งานเมมเบรน
รังสีสูง: PTFE มีความต้านทานค่อนข้างไม่ดีต่อการแผ่รังสีพลังงานสูง (เช่นรังสีแกมม่า) เมื่อเทียบกับโพลีเมอร์อื่น ๆ ซึ่งสามารถนำไปสู่การกัดกร่อนของโซ่และการย่อยสลายของคุณสมบัติ สิ่งนี้ จำกัด การใช้งานในสภาพแวดล้อมการทำหมันหรือนิวเคลียร์บางอย่าง
ในขณะที่เยื่อหุ้มเซลล์ PTFE เสนอประสิทธิภาพที่โดดเด่นในหลาย ๆ สถานการณ์ภูมิทัศน์ที่กว้างใหญ่ของเทคโนโลยีเมมเบรนรวมถึงวัสดุพอลิเมอร์อื่น ๆ แต่ละชุดมีข้อได้เปรียบและข้อ จำกัด ของตัวเอง การทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเลือกเมมเบรนที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันที่กำหนด ที่นี่เราเปรียบเทียบเยื่อหุ้มเซลล์ PTFE กับทางเลือกที่ใช้กันทั่วไปสามทาง: polypropylene (PP), polyethersulfone (PES) และ polyvinylidene fluoride (PVDF)
โพรพิลีน (pp) เมมเบรนมีการใช้กันอย่างแพร่หลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการกรองทั่วไปการกรองล่วงหน้าและแอพพลิเคชั่นที่เรียกร้องน้อยกว่าส่วนใหญ่เกิดจากความคุ้มค่าของพวกเขา
表格
กุญแจสำคัญ: PTFE นั้นเหนือกว่าในสภาพแวดล้อมทางเคมีและความร้อนที่รุนแรงในขณะที่ PP เสนอวิธีแก้ปัญหาที่ประหยัดสูงสำหรับงานกรองที่มีความต้องการน้อยลงหรือมีจำนวนมาก
Polyethersulfone (PES) เยื่อหุ้มเซลล์เป็นที่รู้จักกันดีในอัตราการไหลที่สูงการจับโปรตีนต่ำและความเสถียรทางความร้อนที่ดีทำให้พวกเขาได้รับความนิยมในการใช้งานเทคโนโลยีชีวภาพและยา
表格
กุญแจสำคัญ: PES เป็นไปสู่การกรองน้ำในปริมาณสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับชีวภาพที่ละเอียดอ่อนเนื่องจากความเป็นน้ำและการจับโปรตีนต่ำ PTFE เก่งที่มีความต้านทานต่อสารเคมีที่รุนแรงและอุณหภูมิสูง
polyvinylidene fluoride (PVDF) เมมเบรนเป็นฟลูออโรโพลีเมอร์เช่น PTFE แต่มีลักษณะที่แตกต่างกันซึ่งมีความสมดุลของความต้านทานทางเคมีและความแข็งแรงเชิงกล
表格
กุญแจสำคัญ: PVDF เสนอความสมดุลของความต้านทานทางเคมีและความแข็งแรงเชิงกลที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับ PTFE ซึ่งมักจะทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีเมื่อความทนทานเชิงกลมีความสำคัญเท่ากับความเฉื่อยทางเคมีแม้ว่าจะมีความต้านทานอุณหภูมิต่ำกว่า PTFE เล็กน้อย
สาขาเทคโนโลยีเมมเบรน PTFE เป็นแบบไดนามิกด้วยการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่องมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการขยายแอพพลิเคชั่นและการจัดการกับความกังวลด้านสิ่งแวดล้อม แนวโน้มสำคัญหลายประการกำลังสร้างอนาคตของวัสดุที่น่าทึ่งเหล่านี้
การรวมกันของ นาโนเทคโนโลยี เป็นพรมแดนที่สำคัญสำหรับการปรับปรุงเยื่อหุ้ม PTFE โดยการรวมอนุภาคนาโนหรือการผลิต PTFE โครงสร้างนาโนนักวิจัยกำลังตั้งเป้าหมายที่จะบรรลุระดับการควบคุมคุณสมบัติของเมมเบรนอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน
ประสิทธิภาพการกรองที่ได้รับการปรับปรุง: nanofibers หรืออนุภาคนาโน (เช่นท่อนาโนคาร์บอน, ออกไซด์ของโลหะเช่น Fe2O3 สำหรับคุณสมบัติต้านจุลชีพ) สามารถรวมเข้ากับหรือเข้าสู่เมทริกซ์ PTFE เพื่อสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีรูขุมขนขนาดเล็ก สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ประสิทธิภาพการกรองที่สูงขึ้นสำหรับอนุภาคที่มีขนาดใหญ่เป็นพิเศษไวรัสและแม้กระทั่งโมเลกุลที่เฉพาะเจาะจงโดยไม่ลดระดับการซึมผ่านอย่างมีนัยสำคัญ
ปรับปรุงการทำงานของพื้นผิว: วัสดุนาโนสามารถปรับเปลี่ยนพลังงานพื้นผิวของเยื่อหุ้มเซลล์ PTFE สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการสร้างพื้นผิว "superhydrophobic" เพื่อเพิ่มคุณสมบัติการต่อต้านการเปียกและการต่อต้านการผสมหรือในทางกลับกันทำให้พวกเขาชอบน้ำมากขึ้นสำหรับการใช้งานการกรองของเหลวที่เฉพาะเจาะจง
ความสามารถในการตรวจจับนวนิยาย: การรวมวัสดุนาโนอาจนำไปสู่เยื่อหุ้มเซลล์ PTFE "อัจฉริยะ" ที่สามารถตรวจจับการวิเคราะห์เฉพาะการเปลี่ยนแปลงค่า pH หรือความผันผวนของอุณหภูมิการเปิดประตูสำหรับระบบการวินิจฉัยและการตรวจสอบขั้นสูง
นอกเหนือจากนาโนเทคโนโลยีแล้วความพยายามอย่างต่อเนื่องมุ่งเน้นไปที่การผลักดันขอบเขตของประสิทธิภาพการทำงานของเมมเบรน PTFE ผ่านทางวิศวกรรมและวิธีการทางวิทยาศาสตร์วัสดุต่างๆ
การเลือกและฟลักซ์ที่สูงขึ้น: นักวิจัยกำลังสำรวจเทคนิคการผลิตใหม่และวิธีการหลังการรักษาเพื่อปรับแต่งขนาดรูขุมขนและความหนาของเมมเบรนโดยมีจุดมุ่งหมายสำหรับเยื่อหุ้มเซลล์ที่ให้ทั้งการเลือกที่สูงขึ้น (การแยกที่ดีขึ้น) และการไหลที่เพิ่มขึ้น สิ่งนี้เกี่ยวข้องอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานเช่นการแยกก๊าซและการกลั่นด้วยเมมเบรน
เพิ่มความต้านทานต่อเปรอะเปื้อน: ในขณะที่ดีโดยเนื้อแท้กลยุทธ์ในการลดการเปรอะเปื้อนกำลังได้รับการพัฒนารวมถึงการเคลือบผิวใหม่หรือการปรับเปลี่ยนที่สร้างพื้นผิวที่เรียบเนียนขึ้นและขับไล่มากขึ้นหรือแม้แต่ฟังก์ชั่นการทำความสะอาดด้วยตนเอง
ความทนทานทางกลมากขึ้น: นวัตกรรมในการประมวลผลพอลิเมอร์และการพัฒนาวัสดุคอมโพสิตนำไปสู่เยื่อหุ้มเซลล์ PTFE ที่มีความแข็งแรงเชิงกลความทนทานและความต้านทานต่อการคืบทำให้พวกเขาสามารถทนต่อแรงกดดันและความเครียดในการทำงานที่รุนแรงยิ่งขึ้นโดยไม่ลดทอนโครงสร้างที่มีรูพรุน สิ่งนี้สามารถเกี่ยวข้องกับเทคนิคการเคลือบใหม่หรือรวมตัวแทนเสริมแรงเฉพาะ
เมมเบรนอเนกประสงค์: การพัฒนาของเยื่อหุ้มเซลล์ที่รวมการกรองกับฟังก์ชันอื่น ๆ เช่นกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาคุณสมบัติการรักษาตนเองหรือลักษณะการตอบสนองเป็นพื้นที่ที่ใช้งานอยู่ของการวิจัย
เมื่อจิตสำนึกด้านสิ่งแวดล้อมเติบโตขึ้นมีแรงผลักดันที่แข็งแกร่งในการสร้างและวงจรชีวิตของเยื่อหุ้มเซลล์ PTFE ยั่งยืนมากขึ้น
ลดรอยเท้าด้านสิ่งแวดล้อม: ความพยายามกำลังดำเนินการเพื่อพัฒนากระบวนการผลิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นซึ่งจะช่วยลดการใช้พลังงานลดการสร้างของเสียและสำรวจทางเลือกอื่นให้กับตัวทำละลายแบบดั้งเดิมหรือเครื่องช่วยในการประมวลผลที่อาจมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
การรีไซเคิลและนำกลับมาใช้ใหม่: การพัฒนาวิธีการที่มีประสิทธิภาพสำหรับการรีไซเคิลและการประมวลผลเยื่อ PTFE ที่ใช้ใหม่เป็นพื้นที่สำคัญของการโฟกัส ซึ่งรวมถึงเทคนิคการเรียกคืนและการรวมขยะ PTFE เข้ากับผลิตภัณฑ์ใหม่โดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพดังนั้นจึงปิดการวนรอบวงจรชีวิตของวัสดุ
หลักการเคมีสีเขียว: การใช้หลักการเคมีสีเขียวกับการสังเคราะห์ PTFE และสารตั้งต้นโดยมีเป้าหมายสำหรับวัตถุดิบอันตรายน้อยลงและเส้นทางการตอบสนองที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเป็นเป้าหมายระยะยาว
86 - 571 - 88647609
+86-15267462807
ภาษาอังกฤษ
เวอร์บี
เอสปันญ่อล