PTFE膜的運用及研發過程

PTFE膜的運用及研發過程戶外運動是以自然環境為場地，帶有探險性質的一組體育項目群，有攀岩、滑水、探險等多種運動形式。戶外運動起源於歐洲，早的戶外活動是為生存和發展而進行的活動，形式以采藥、狩獵和戰爭為主，二戰以後才逐漸發展成為休閑娛樂、提高生活質量的生活方式，20 世紀 80 年代初，戶外運動被引入中國，並逐漸被人們接受，我國豐富多樣的地貌和人民生活水平的不斷提升為戶外運動提供了有利的條件，促使了戶外運動的迅猛發展，現在已成為大眾性的生活選擇之一。根據不同的運動項目，戶外運動服裝也有諸多種類和款式，如滑雪衫、衝鋒衣、泳衣等，同時戶外運動服裝也需具有防風、防水、透濕、透氣等多種功能，而 PTFE膜集眾多性能於一身，經過近 40 年的不斷創新，PTFE 膜層壓複合麵料已在戶外運動服裝上有大量應用，國內外知名戶外運動服裝品牌 rcteryx，The north face，Northland，Columbia 等均有使用。麵料的熱濕性能對 PTFE 膜戶外運動服裝在 2.5km/s 和 6km/s 的運動量下的熱濕舒適性進行研究，建立了基於 PTFE 膜麵料性能的熱、濕性能的預測模型，不但簡化了繁雜的物理指標測試，省略了著裝實驗過程，而且從熱、濕舒適性兩個方麵對 PTFE 膜麵料的研發製造進行理論指導，引導企業對 PTFE 膜麵料的自主創新研發，為戶外運動服裝產業的發展起到帶動作用，為國內企業從生產到研發創新型企業成功轉型提供有力的支撐，從而為提高國內 PTFE 膜和戶外運動服裝企業在國際競爭力打下堅實的基礎。PTFE 膜概述PTFE 是一種白色蠟狀的直鏈晶形塑料，手感滑膩，結晶度高達 92%～98%，其觀透明度隨結晶度的提高而變差。PTFE 為非熔流性材料，熱導率 0.25W/(m·K)，熔點 327℃，在熔點以上呈透明狀，幾乎不流動3]。其玻璃化溫度為 126℃，相對密度為 2.1～2.3，吸水率小於 0.01%，伸長度為 13％，不粘、不燃。 PTFE 的化學分子結構式為：其中數均相對分子量 Mn ＝0.18×106～1.48×107。PTFE 分子中全部為 C-F 鍵，C 原子連接的 F 原子完全對稱，C-F 鍵又以共價鍵相結合，組成一個穩定結構，從而具有較好的電絕緣性、熱穩定性、耐化學腐蝕和耐大氣老化性能。此外 PTFE 的吸水率小，臨界麵張力高達 1.85×10-2N/m，很難被普通液體潤濕。1969 年，Gore 公司研製出 PTFE 微孔膜，孔徑小於 0.2um，孔隙率達 80%以上，1971 年，Gore 公司將 PTFE 膜與織物複合生產出 Gore-tex 功能麵料，並進行大規模生產。隨後，Gore 公司將代產品推向市場4]，初的 PTFE 膜三層複合織物，外層是以滌綸或尼龍，中間層是 PTFE 微孔膜，裏層是尼龍精編織物。近40 年來 Gore公司不斷的研發和創新，使得 Gore-Tex 層壓複合織物一直在運動服、防風服、防寒服、釣魚服、軍服、醫用手術服等方麵占據著主要市場5]。20 世紀 80 年代以後，我國才逐步開始對 PTFE 膜的開發。 Gore-tex 織物中 PTFE 膜的微孔尺寸形態、三維結構、分布狀況等進行了測試和剖析，獨立設計了國內條雙向拉伸的PTFE 膜生產線6]。除總後外，我國還有許多公司和高校也對 PTFE 膜進行了研究，學通過與 Gore 公司合作，開發出一係列 PTFE 膜保暖材料類產品；將開發的 PTFE 膜做到較高的幅寬；香、中國學等也有諸多研究成果。afwehdgatwe