神奇的PTFE——微多孔薄膜

聚四氟乙烯（Poly tetra fluoroethylene，简写为PTFE），俗称“塑料王”，是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物。 白色蜡状、半透明、耐热、耐寒性优良，可在-180～260ºC长期使用。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，亦成为了易清洁水管内层的理想涂料。PTFE乳液是一种含聚四氟乙烯高分子化学材料，它广泛套用于包装，电子电气，化工能源，耐腐蚀材料，特氟龙高性能特种涂料是以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料，英文名称为Teflon，因为发音的缘故，通常又被称之为铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等（皆为Teflon的译音）。

据世界卫生组织国际癌症研究机构致癌物清单， 聚四氟乙烯为3类致癌物，即尚不清楚其对人体致癌作用。

在生理活动中，人体是通过部分的不察觉的蒸发来使体温下降和平衡的。如果所产生的水蒸气使得服装内微气候环境的相对湿度提高到足以产生明显蒸发并提高隔热空气层的热传导率，那么穿着这种服装就不舒适。在极端的环境条件下，将由于人体散热太快而使得体内温度下降而导致体温过低，如果明显的出汗无法蒸发，服装的隔热性很高，使人体的体内温度不能下降，就会导致体温过高，即使是较之正常的体表温度和体内温度有微小的偏差，也会导致不适和工作效率的下降，对于不同活动强度下所能产生的热能曾经有过报道，以极端条件为例，在高强度的活动情况下，人体会产生1Kw以上的热量。在这种情况下，为了维持正常的生理温度（皮肤表面温度33~35℃，体内温度37℃），皮肤必须以1000cm/h的速率出汗，所以为了保持舒适性，服装必须能以相似的速度使得出汗所产生的水蒸气由服装内部向外部传递。而对聚四氟乙烯薄膜复合织物来说，由于聚四氟乙烯薄膜的孔径比水蒸气分子直接大约700倍，且体表蒸汗压力大于衣服外的汗气压力而将汗气排除体外，达到排湿目的。同时聚四氟乙烯薄膜由于微孔呈非同心网状排列，风可以被阻挡而无法进入服饰内部，因此，聚四氟乙烯薄膜的复合织物可以达到防风保暖的目的。为了防雨人们采取了涂覆橡胶、聚氯乙烯等的涂层织物，但其透湿性很低，用其制作的服装如雨衣等很不舒服。而那些经防水整理的面料，一旦遇到倾盆大雨或长时间雨淋，防水效果也不理想。防水透湿微孔薄膜的微孔孔径远小于水滴直径（小雨液滴直径的300分之一，中雨液滴直径的700分之一，大雨直径的1000分之一），故也可以很好起到防水作用。

聚四氟乙烯薄膜的复合织物由于成功地解决了长期存在的防水与透湿两者不可兼得的难题而被人们称为“可呼吸面料”或“人类第二皮肤”。这种集防水、透湿、防风、保暖于一体的高科技产品，不仅增加了人们穿着的舒适性，无疑也提高了产品档次和附加值。目前这种复合面料由于结构上的不足，目前主要在产品织物上得到应用，但也已成功应用在保暖服等方面。

微多孔薄膜具有以下特性：

防水性能

微多孔薄膜耐水压可达20000mm水柱左右（即当压力大于20米水柱时才可渗透），一般防水尼龙的防水度只有1000~2000mm，只能承受一般骤雨，稍佳者5000mm，可承受大雨；美国军部之标准也才7000mm。

honk微多孔薄膜微孔孔径是水滴直径的1/1000~1/20000，同时PTFE表面能低，天生疏水，从而最小的雨滴也不能通过膜微孔。膜微孔孔径大约在0.2μm，毛毛雨直径400μm，大雨直径3000μm左右，暴雨直径6000μm以上。

透气、保暖性能

微多孔是层叠嵌套的，当风接触薄膜表面，遇到阻隔就会改变方向或者折回，空气难以穿透，从而外界气流不能与人体接触，有效防止空气对流，。测试表明，在25m/s的大风中，层压织物的保暖效果比传统的羽绒服提高30%～40%。

透湿性能

微多孔薄膜具有网状的多层微孔结构，人体的汗气属于气体，气体分子极小可以透过细孔到达外界，所以具有超强的透气性。一般防水透气布料只有2000-3000g/㎡24hr(即每小时每平方米可通过85~125克水蒸气）， 膜微孔检测值在32603g/㎡24hr，透湿量一天大于32升是常用布料的10多倍。honk微多孔薄膜微孔孔径大约在0.2μm，水蒸气分子直径0.0004μm， 孔径大于水蒸汽分子的几百倍，同时又有膜内外温度差和蒸汽浓度差驱动， 汗蒸汽很容易通过微孔，把蒸气排出体外，使汗蒸气不积聚冷凝在体表和织物之间，令人体保持干爽舒适。

微观下神奇的PTFE

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