PTFE膜的防护性能发展过程及应用

PTFE膜的防护性能发展过程及应用PTFE层压织物的防水透湿性能主要是由膜的孔径大小决定的，使雨滴不能透过薄膜，而水蒸气却很容易通过。另一方面。PTFE膜表面能较低，水与PTFE膜表面的接触角远大于90°，避免了液态水润湿和毛细渗透，使PTFE膜层压织物具有优良的防水透湿功能。研究表明，其在2/801mb的压力下仍然具有防水功能，穿着PTFE层压织物服装站在狂风暴雨中、跪或坐在湿物上，人也不会感到潮湿。PTFE膜防水透湿织物广泛应用于各个方面。　　由PTFE膜层压织物制成的雨衣重量轻、防水透湿性能良好，不仅解决了透湿和防水性能不能兼容的矛盾，而且还可“呼吸”，有效减少人体闷热感，提高穿着舒适性能，同时也在一定程度上减轻了使用者的负荷量；由Nomex／Kevlar（面布）、PTFE膜、100％Nomex（衬里）材料经过层压复合工艺而成的潜水服，具有超轻、防水、透湿、阻燃、拒油污的优点，大量用于海军、空军、航天等领域；此外，PTFE膜防水透湿织物出色的防水透湿性能，满足很多户外运动服装的要求，可用于制成登山服、滑雪服、漂流服、狩猎服等，是人们理想的户外运动服装。　　防核生化性能PTFE膜层压织物在防化纺织品上也具有良好的应用：根据PTFE膜的特殊微孔结构和毒气分子性质，可制成防化服来阻隔有毒的生物、化学物质，防化服常有3层以上的面料构成：外层织物、防水透湿的PTFE薄膜、胶粘剂、部分植于胶粘剂中的吸附毒气层，它不仅可以有效抑制毒气的进入，而且能及时排出人体湿气，极大的提高了穿着舒适度和人员的持久作业能力；将PTFE纤维与羊毛混纺，可制成高级的耐酸工作服。2.3.3生物防护性能医用防护：PTFE膜广泛应用于医疗或相关领域，利用PTFE膜的优异的拒水性、耐水压等性能制成的防护口罩、面具、手套、服装、床单等医护用品，可有效的避免医护人员与病人的飞沫、血污或体液接触。　　Gore公司的PTFE膜类隔离织物能达到美国ASTMF1671中的严格标准，其中Crosstech织物10多年来一直为加拿大、美国和欧洲的众多手术室工作人员和消防部门提供了保护与舒适。在我国，PTFE膜类织物防护服也一直控制SARS病毒、艾滋病毒、肝炎病毒等疾病的传播和扩散中发挥着巨大的作用；2002年-2003年，基于PTFE膜层压织物的医用防护服在中国多个省市和军队定点医院使用，效果优良，在对抗“非典”战役中做出突出贡献。宇航服：随着我国宇航领域的迅速发展，宇航服的研究也越来越受到重视。宇航服作为宇航领域重要的部分之一，可保护宇航员避免受到热、冷、化学品、细小陨石、宇宙射线等危害，也是当今要求高的防护服装。2.3.4防风性能防风性能是指织物将外界气流与人体隔绝的性能。PTFE膜在双向拉伸过程中形成特殊的微孔结构，微孔相互贯通使孔隙成弯曲排列，形成特殊的网状结构，阻挡风的通过。　　Gore公司的专业性防风面料Windstopper，是将针织或起绒织物与超轻PTFE薄膜复合而成的，可百分之百抵挡风的侵袭，从而阻止对流散热，防止衣内小环境中的水蒸汽散发，避免人体因风颤效应而失温，保持使用者的温暖舒适；此外Windstopper面料还具有优异的排汗、透气和保暖性能，其制成服装、手套等是登山、滑雪、跑步等户外运动的绝佳选择。2.3.5保暖性能PTFE膜特殊的层压结构可防止空气对流，使之具有较好的保暖性能。早的防水透湿保温材料是Gore公司生产的Goer-TexZ衬，它是将PTFE微孔膜与非织造布或絮料复合，然后使用热压工艺将面料和衬里紧贴在一起，Goer-Tex防水透湿保温材料保暖性、防水性能优异。　　1982年，在海拔8000m高峰、温度-30℃、风速30m/s的恶劣环境条件下，日本极地登山员在e-PTFE保暖服装的防护下没有出现任何冻伤现象。我国也对防寒保暖材料进行了开发研究，郝新敏等人将PTFE膜添加到羽绒材料中，通过测试4组PTFE/羽绒复合材料的保暖性能，得出当环境温度、风速一定时，相较于特定的保暖材料，PTFE膜的复合材料保暖性更高。张建春等人将羽绒与腈纶、羊毛等纤维混合成絮毡后，再与PTFE膜复合，制成的新型保暖材料可有效阻止空气形成对流，防止人体热量散失，起到保暖作用。1988年，总后军需装备研究所为国家海洋局的南极科考队员制作的PTFE膜层压织物LINGQIAO-TEX防寒服装，在温度为-46℃，风速24m/s的环境下仍然保持较好的透气透湿、保暖、抗风雪、柔软耐磨等性能。　　PTFE膜织物以其良好防风透气、防水保湿和保暖性能而广泛应用于各种户外运动纺织品中，随着各国对PTFE膜织物的开发和创新，PTFE膜层压织物必然会向降低成本、舒适化和多功能化方向发展，应用范围也会日益广泛。2.4本小结本对PTFE膜的透气、防水、透湿原理进行研究，并对其防护性能在户外运动服装上的应用进行分类总结，不仅可以用来指导PTFE膜结构的设计，而且为本文热湿舒适性能的测试、着装实验及热湿预测模型的建立做理论支撑，因此，探讨PTFE膜的气体透过行为、防水透湿机制及PTFE膜在户外运动服装上的应用，具有一定的理论意义。Tqb9FzT