PE防水透氣膜主要有三層構成:PP紡粘無紡布,PE高分子透氣膜,PP紡粘無紡布。紡粘無紡布的作用主要是增強拉力和靜水壓及保護中間層(透氣膜),真正透氣主要是靠中間層PE高分子透氣膜。
所謂PE高分子透氣膜,是通過聚烯烴原料中均勻加入混入一種功能性無機物,使製品在成膜過程中因高倍拉伸而產生氣孔,從而具備透氣、導溼功能;透氣膜的功能簡言之:隔水、透氣(溼氣),以最常用的PE為載體的透氣膜為例。
透氣膜成膜原理:PE+CaCO3(母粒) --- 成膜 --- 拉伸 --- 透氣膜
PE透氣膜是在LDPE/LLDPE聚乙烯樹脂載體中,添加50%左右的特種碳酸鈣進行共混,經擠出成膜後定向拉伸一定倍率而成。由於聚乙烯樹脂為熱塑性塑性材料,可在一定條件下進行拉伸和結晶,拉伸時聚合物與碳酸鈣顆粒之間發生界面剝離,碳酸鈣顆粒周圍就形成了相互連通的蜿蜒曲折的孔隙或通道,正是這些孔隙和通道賦予了薄膜的透氣(溼)功能,從而溝通了薄膜兩面的環境。
PE防水透氣膜的工作原理:
對於內外層:
在水汽的狀態下,水顆粒非常細小,根據毛細運動的原理,可以順利滲透到毛細管到另一側,從而發生透氣現象。當水汽冷凝變成水珠後,顆粒變大,由於水珠表面張力的作用(水分子之間互相「拉扯抗衡」), 水分子就不能順利脫離水珠滲透到另一側,也就是防止了水的滲透發生,使透汽膜有了防水的功能。
對於中間層:
透氣原理:當薄膜一側的水蒸氣濃度在大於薄膜另一側的環境時,形成了一種溼度梯度壓力差。這就提供了氣(汽)體對流的基本條件,由於對流的形成從而使得薄膜兩側的溼度環境趨於了相對的平衡。
防水原理:防水也可以說是隔水,因為薄膜中存在的許多通路,它所形成的曲折通道「長徑比」(L/D)值很大,可理解為毛細管。所以,在同一液體(如水)、相同壓力情況下,只要毛細管的液柱高度小於毛細管的長度,就可保證液體不會漏出。
因此薄膜的隔水性直接取決於透氣膜的孔隙大小和通路長度。這種性能通常上可用耐水壓來衡量,當水壓超過微孔膜所能承受的耐水壓值時,水就會漏出。
PE防水透氣膜的應用:
1、個人衛生護理用品領域:如婦女衛生巾、嬰兒紙尿褲、護墊、紙尿片等。
2、醫療領域:醫療、手術一次性用品,如手術服、隔離服、防護服等。
3、建築領域:加強建築水密性的同時,使結構水汽迅速排出,避免屋面黴菌滋生,改善居室空氣品質。
ePTFE防水透氣膜(expanded PTFE)叫做聚四氟乙烯又名微爾斯防水膜,具有非常好的化學穩定性,能耐受強酸強鹼的腐蝕,同時又較寬的溫度耐受性。因此 PTFE 與其他過濾材料相比,具有很大優勢。
成膜原理:
目前製備 EPTFE 防水透氣膜的方法為雙向拉伸法。乾燥的 PTFE 細粉料與添加劑充分混合後,進入擠壓機中,粉料受推擠壓出 PTFE 條狀物,然後在滾壓機下壓延成膜片,然後加熱揮發去除添加劑,進行雙向拉伸。由於拉伸作用,PTFE 原纖結構發生分離,形成特殊的節點—裂隙組織。
經雙向拉伸的ePTFE防水透氣膜,厚度為 8~180μm,一般常用的為 10~60μm,孔徑在 0.1μm-10μm ,雙向拉伸 PTFE 膜質地比較軟,機械強度低,在使用中經常和無紡布複合,達到增強的作用。
ePTFE防水透氣膜的工作原理:
1.防水:0.1-0.5微米的微孔,孔徑小於水珠10000倍,防護等級:IP67、IP68,使水分無法通過,有效保護敏感類部件,避免液體侵蝕,提高產品使用壽命。
2.透氣:微孔孔徑大於水蒸氣700倍,防水的同時,允許空氣順利通過,可以有效散熱,防止產品內壁結霧,平衡內外空間氣壓。
3.防塵:微孔通道在膜內結成網狀立體結構,均勻密集的微孔分布,使灰塵遇到阻隔,達到有效的防塵效果,最小可以捕捉到0.1微米的顆粒。
ePTFE 膜應用範圍:
1、消費電子類:電動剃鬚刀、電動牙刷、吸水機、旅遊用電熨鬥;運動手錶;浴室用液晶電視,浴室用控制盒,煤氣點火器,煤氣表,奶瓶、助聽器、家用食品瓶蓋、家用液體瓶蓋、空調、吸塵器、石材切割機、防水電子稱、防水攝像機、防水數位相機、水下設備和測試儀器、墨盒硒鼓工業印表機、硬碟、感應式滑板和空氣汙染物測試設備、大電解電容等。
2、汽車類:汽車儀器儀表、汽車驅動控制ECU、汽車車燈、氧氣傳感器、變速箱傳感器、氣體探測器、熱量流量計等
3、LED戶外燈具類:LED路燈,LED洗牆燈,投射燈,地埋燈,水下燈,工礦燈、 景觀燈、裝飾燈、警報燈等
4、太陽能光伏類:太陽能接線盒、匯流箱、太陽能平板吸熱器、逆變器、戶外電源、戶外充電器、電池、手機電池、蓄電池、LED驅動電源、合路器、濾波器等
5、5G通訊設備類:通信基站天線、防水手機和對講機、基站電子元件、基站控制單元,RRU、BBU、無線AP、軍用通信電臺、雷達、戶外GPS、RFID設備、ODF箱,電氣箱控制櫃、安全箱等
6、包裝類:化學液體瓶蓋、農用藥劑瓶蓋、工業液體包裝、化學品包裝、農業藥劑包裝 、汙染治理劑包裝等