Nuair a labhraímid faoi ardábhair a sháraíonn timpeuileachtaí éilitheacha, Polytetrafluoroethylene (PTFE) Is minic a thagann sé chun cuimhne. Tá an polaiméir iontach seo mar bhunús le seicní PTFE, atá ríthábhachtach in iarratais nua -aimseartha gan áireamh, ó a chinntiú go gcuirtear uisce glan óil chun feistí leighis úrnua a chumasú.
Ag a chroílár, is floropolymer sintéiseach de tetrafluoroethylene é PTFE. B’fhéidir go bhfuil aithne agat air de réir a ainm brisa is cáiliúla, Teflon ™ . Fuair Roy Plunkett ag DuPont, struchtúr ceimiceach uathúil PTFE, a bhfuil sé mar thréith ag bannaí carbóin-florine atá thar a bheith láidir, sraith de airíonna eisceachtúla. Tá cáil air as a Dromchla neamhbhata , leáphointe ard , agus neamhghnách Friotaíocht le ceimiceáin . Fágann na tréithe seo gur ábhar seasta é i dtionscail ina bhfuil marthanacht agus táimhe ríthábhachtach.
A PTFE Scannán go bunúsach is bileog tanaí, scagach déanta as PTFE. Murab ionann agus PTFE soladach, atá neamh -thréscaoilteach, déantar na seicní a innealtóireacht le struchtúr pore rialaithe a cheadaíonn do shubstaintí áirithe (cosúil le gáis nó leachtanna) dul tríd agus daoine eile á mblocáil. Is é an tréscaoilteacht roghnach seo an rud a fhágann go bhfuil siad chomh luachmhar sin. Smaoinigh air mar chriathar an -sofaisticiúil, ach ar scála micreascópach, atá in ann fiú na cáithníní nó na móilíní is lú a dheighilt. Deimhníonn airíonna sonracha an ábhair PTFE, in éineacht leis an méid agus an dáileadh pore atá faoi rialú go cúramach, feidhmíocht agus oiriúnacht membrane d'iarratais éagsúla.
Cé go roinneann gach seicní PTFE airíonna bunúsacha an pholaiméir, is féidir le cineálacha ar leith a bheith mar thoradh ar a bpróisis mhonaraithe le tréithe éagsúla, ag freastal ar riachtanais éagsúla. Is é an cineál is suntasaí PTFE leathnaithe (EPTFE) .
PTFE leathnaithe (EPTFE): B'fhéidir gurb é seo an fhoirm is coitianta agus is ildánach de scannán PTFE. Déantar é a tháirgeadh trí PTFE a shíneadh agus a leathnú faoi choinníollacha rialaithe, ag cruthú struchtúr fibril an -póiriúil, idirnasctha. Méadaíonn an próiseas leathnaithe seo go mór an póirseacht and achar dromchla den scannán agus an fhriotaíocht cheimiceach agus teirmeach bhunúsach de PTFE á chothabháil. Tá cáil ar an scannán EPTFE mar thoradh air as a chóimheas ard-neart-le-meáchain, an t-inmharthanacht den scoth, agus an éifeachtúlacht scagacháin mórthaibhseach, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach d'iarratais a éilíonn rátaí sreafa ard agus coinneáil cháithníneach mhín.
Eascraíonn feidhmíocht eisceachtúil na seicní PTFE in iarratais éagsúla go díreach ó airíonna uathúla an pholaiméir PTFE féin, a fheabhsaíonn struchtúr innealtóireachta an scannáin a thuilleadh. Fágann na hairíonna seo go bhfuil siad an -tóir orthu i dtimpeallachtaí éilitheacha.
Ceann de na tréithe is sainmhínithe de PTFE ná a neamhghnách támh ceimiceach . Ní bhíonn tionchar ag formhór mór na gceimiceán creimneach ar na seicní PTFE, lena n -áirítear aigéid láidre, boinn, tuaslagóirí orgánacha, agus ocsaídeoirí. Tá sé seo mar gheall ar na bannaí atá thar a bheith láidir carbóin-florine ina struchtúr móilíneach, atá an-chobhsaí agus atá frithsheasmhach in aghaidh ionsaí ceimiceach. Déanann an mhaoin seo seicní PTFE atá oiriúnach do phróisis scagacháin agus deighilte i dtimpeallachtaí ceimiceacha ionsaitheach ina ndéanfadh ábhair eile díghrádú go tapa. Is beag eisceacht atá ann don riail seo, go príomha miotail alcaile leáite agus comhdhúile an -fhluairínithe ag teochtaí foircneacha.
Taispeánann seicní PTFE suntasach cobhsaíocht theirmeach , ag ligean dóibh oibriú go héifeachtach thar raon teochta an -leathan. Is féidir leo teochtaí oibriúcháin leanúnacha a sheasamh ó chomh híseal le thart ar -200 ° C (-328 ° F) suas le thart ar 260 ° C (500 ° F) gan díghrádú suntasach nó cailliúint airíonna meicniúla. Fágann an lamháltas teirmeach leathan seo go bhfuil siad oiriúnach d'iarratais i bpróisis chrióigineacha agus ardteochta, buntáiste criticiúil i suíomhanna tionsclaíocha agus eolaíochta.
Tá PTFE go bunúsach hidreafóbach , rud a chiallaíonn go gcuireann sé go mór leis an uisce. Déantar an mhaoin seo a chainníochtú le huillinn teagmhála uisce ard, ag dul ó ghnáth 110 ° C go dtí os cionn 140 ° C le haghaidh dromchlaí PTFE pristine. Ar scannán PTFE, cinntíonn an hidreafóbaic seo nach bhforbraíonn tuaslagáin uiscí nó nach dtéann siad tríd an scannán mura gcuirtear brú suntasach orthu. Tá an tréith “neamh-fhliuch” seo ríthábhachtach in iarratais cosúil le scagachán gáis, áit a gcuireann sé cosc ar ghal uisce ó phiocháin a chomhdhlúthú agus a bhlocáil, agus i bhfabraicí uiscedhíonacha fós, áit a n-athraíonn sé uisce leachtach agus ag an am céanna é a cheadú.
Ceadaíonn próiseas monaraíochta na seicní PTFE rialú beacht ar a gcuid méid pore agus dáileadh, idir fo-micron de ghnáth (e.e., 0.02 μm) suas go dtí roinnt miocrón (e.e., 15 μM). Is é an porosity rialaithe seo a shocraíonn éifeachtúlacht agus tréscaoilteacht scagacháin an scannáin.
Méid pore: Cinneann sé an cáithnín nó an braoinín is lú is féidir a choinneáil go héifeachtach ag an scannán. Bíonn éifeachtúlacht scagacháin níos airde mar thoradh ar phiocháin níos lú.
Tréscaoilteacht: Tagraíonn sé don ráta ar féidir le gáis nó leachtanna dul tríd an scannán. Go ginearálta, bíonn tréscaoilteacht níos airde mar thoradh ar mhéid pore níos mó agus ar phóirseacht níos airde (céatadán den spás neamhní), agus ag an am céanna titim brú íseal a choinneáil ar fud an scannáin. Ceadaíonn an struchtúr uathúil nód agus fibril de EPTFE, mar shampla, póirseacht ard agus dá bhrí sin tréscaoilteacht ard, fiú le méideanna pore an-éifeachtach.
Aithnítear go forleathan PTFE as a bith -chomhoiriúnacht , rud a chiallaíonn go nglacann an corp daonna go maith leis agus nach bhfaigheann sé freagraí díobhálacha bitheolaíocha suntasacha. Mar gheall ar an támh agus an easpa imoibríochta seo le fíocháin bhitheolaíocha agus le sreabháin, is rogha iontach é seicní PTFE le haghaidh feidhmchlár leighis agus cógaisíochta éagsúla. Cuidíonn a dhromchla réidh, neamh-bata le hasú próitéine agus greamaitheacht baictéarach a laghdú, rud a chuireann feabhas breise ar a oiriúnacht le haghaidh ionchlannáin, scagachán i ndéantúsaíocht drugaí, agus feistí bithleighis eile ina bhfuil íoslaghdú ar fhrithghníomhartha agus éilliú an choirp eachtraigh ríthábhachtach.
Is próiseas sofaisticiúil é an t-athrú ar roisín RAW PTFE i membrane ardfheidhmíochta a ghineann airíonna sonracha an pholaiméir. Cé go bhfuil éagsúlachtaí ann, tá sé mar aidhm ag na príomh -mhodhanna struchtúr scagach a chruthú atá oiriúnach do scagachán agus do dheighilt.
Easbhrúite greama Is modh bunaidh é a úsáidtear chun roisíní púdair fíneáil PTFE a phróiseáil i gcruthanna éagsúla, lena n -áirítear scannáin tanaí ar féidir iad a phróiseáil a thuilleadh i seicní.
Próiseas: Déantar púdar fíneáil PTFE a mheascadh le bealaidh leachtach (tuaslagóir hidreacarbóin go minic) chun greamaigh a dhéanamh. Déantar an greamaigh seo a easbhrú ansin trí bhás faoi bhrú ard, ag cruthú téip nó scannán leanúnach.
Sintéiriú: Tar éis easbhrúite, baintear an bealaidh, agus is iondúil go dtéitear an t -ábhar easbhrúite go teochtaí os cionn a leáphointe criostalach (sintéiriú), atá thart ar 327 ° C. Comhdhlúthaíonn an próiseas shintéirithe seo na cáithníní PTFE, ag tabhairt a neart meicniúil agus táimhe deiridh don ábhar.
Foirmiú scannán: Maidir le táirgeadh membrane, is féidir tuilleadh próiseála a dhéanamh ar an scannán PTFE neamh -shintéisithe nó i bpáirt, amhail síneadh, chun an phóirseacht a spreagadh. Cé nach gcruthaíonn easbhrúite greamaigh féin póirseacht an scannáin go díreach, is réamhchéim chriticiúil é chun an bunábhar a fhoirmiú a leathnófar nó a mhodhnófar ina dhiaidh sin.
Táirgeadh PTFE leathnaithe (EPTFE) Is é an modh is coitianta agus is suntasaí chun seicní ardfheidhmíochta PTFE a chruthú. Rinne W. L. Gore & Associates ceannródaíocht ar an bpróiseas seo sna 1960í.
Próiseáil tosaigh: Cosúil le easbhrúite greama, déantar púdar fíneáil PTFE a mheascadh le bealaidh agus é a easbhrú i dtéip tanaí nó i slat.
Síneadh tapa (leathnú): Déantar an t -ábhar PTFE neamh -shintéisithe nó éadrom a chur faoi réir próiseas síneadh tapa agus rialaithe, go hiondúil ag teochtaí ardaithe ach faoi bhun an leáphointe. Fágann an síneadh meicniúil seo, a dhéantar go minic go minic (i dhá threo ingearach), go leathnóidh an microstruchtúr PTFE go mór.
Struchtúr nóid-fibrillar: Cruthaíonn an síneadh uathúil Struchtúr nóid-fibrillar . Tá nóid (cáithníní PTFE) idirnasctha ag snáithíní an -bhreá (slabhraí polaiméirí PTFE sínte). Cruthaíonn na spásanna idir na nóid agus na snáithíní seo na pores idirnasctha den scannán. Déantar an méid síneadh, teocht agus luas a rialú go beacht chun an méid pore, an phóirseacht agus an neart atá ag teastáil a bhaint amach.
Sintéir deiridh: Tar éis é a leathnú, is iondúil go ndéantar an t -ábhar a shintéiriú go hiomlán ag teochtaí arda. Déanann sé seo an struchtúr leathnaithe a chobhsú, glais sa chéimseata pore, agus cuireann sé airíonna meicniúla agus ceimiceacha deiridh an scannáin EPTFE ar fáil.
Tá go leor seicní PTFE, go háirithe EPTFE, ag dul breise Clúdach agus Lamination próisis chun a bhfeidhmiúlacht a fheabhsú nó iad a chomhtháthú i gcórais níos casta.
Sraitheanna Tacaíochta: Mar gheall ar a struchtúr breá agus a nádúr íogair uaireanta, is minic a bhíonn membrane PTFE lannaithe go ciseal tacaíochta neamhfhite (m.sh., poileistear, polapróipiléin) nó fabraic fite níos láidre. Soláthraíonn sé seo neart meicniúil, déanann sé níos éasca an scannán a láimhseáil, agus ceadaíonn sé dó brúnna difreálacha níos airde a sheasamh gan stró. Is teicnící lamination coitianta iad greamacháin nó nascadh teirmeach.
Bratuithe feidhmiúla: I gcásanna áirithe, d’fhéadfadh an dromchla membrane PTFE a bheith brataithe le polaiméirí eile (m.sh., polúireatán, aicriligh) nó ábhair speisialaithe. Is féidir leis na bratuithe seo:
Fuinneamh dromchla a mhodhnú: Mar shampla, chun membrane hidreafóbach nádúrtha a dhéanamh níos hydrophilic le haghaidh feidhmchlár scagacháin leachtach áirithe.
Feabhas a chur ar fhriotaíocht cheimiceach: Le haghaidh coinníollacha níos déine.
Cuir airíonna antifouling: Chun cur in aghaidh na n-ábhar salaithe.
Greamaitheacht a fheabhsú: Le haghaidh nascadh ina dhiaidh sin in ábhair ilchodacha.
Tá na céimeanna déantúsaíochta seo, go háirithe an próiseas leathnaithe sofaisticiúil, ríthábhachtach chun seicní PTFE a chruthú lena bpóirseacht ard, méid pore rialaithe, agus feidhmíocht eisceachtúil.
A bhuíochas dá meascán uathúil de támh ceimiceach, cobhsaíocht theirmeach, hidreafóbaic, agus póirseacht inrialaithe, tá róil fíor -riachtanach aimsithe ag seicní PTFE thar raon leathan tionscal. Mar gheall ar a solúbthacht, is ábhar is fearr iad chun dúshlán a thabhairt do scaradh, scagachán agus iarratais chosanta.
Tá scagachán ar cheann de na príomhiarratais ar seicní PTFE, go háirithe nuair a bhíonn gá le héifeachtúlacht ard agus le frithsheasmhacht in aghaidh dálaí crua.
Scagachán steiriúil: I dtionscail chógaisíochta agus biteicneolaíochta, úsáidtear seicní PTFE le haghaidh scagachán steiriúil gáis (cosúil le haer comhbhrúite, ocsaigin, CO2) agus tuaslagóirí ionsaitheach. Cinntíonn a n -táimhe nach bhfuil aon láisteadh isteach sa táirge scagtha, agus is féidir lena méideanna pore mín baictéir, víris agus cáithníní a bhaint go héifeachtach.
Scagachán Ceimiceach: Fágann a bhfriotaíocht cheimiceach eisceachtúil go bhfuil siad oiriúnach chun aigéid, boinn agus tuaslagóirí orgánacha an -chreimneacha a scagadh i ngléasraí próiseála ceimiceacha.
Tá ról suntasach ag seicní PTFE i bpróisis ardchóireála uisce, go háirithe chun dúshlán a thabhairt do dhramhaíl dhramhaíola tionsclaíocha agus in iarratais a éilíonn ard -íonacht.
Bioreactors membrane (MBRS): Cé nach bhfuil sé chomh coitianta ná polaiméirí eile le haghaidh mórchóir MBRanna, úsáidtear seicní PTFE in iarratais nideoige MBR mar gheall ar a n -stóinseacht.
Dúshlán a thabhairt do fhuíolluisce: Tá siad fostaithe i gcóireáil uiscí dramhaíola tionsclaíocha atá an-chreimneach nó ardteochta ina dteipfeadh ar ábhair membrane eile.
Aeráil umair uisce: Ligeann nádúr hidreafóbach na seicní PTFE do dabhcha análú agus uisce agus ábhar salaithe a chosc ó dhul isteach, ríthábhachtach chun íonacht uisce a choinneáil.
Is feidhmchlár mór é scagachán aeir, a bhaineann leas as cumas seicní PTFE chun cáithníní mín a ghabháil agus taise a chomhrac.
Scagairí HEPA/ULPA: I seomraí glana, in ospidéil, agus i ndéantúsaíocht leathsheoltóra, is comhpháirteanna criticiúla iad seicní EPTFE in aer cáithníneach ardéifeachtúlachta (HEPA) agus scagairí aer treá (ULPA). Gabhann a struchtúr dlúth, snáithíneach cáithníní fo-micron go héifeachtach, lena n-áirítear deannach, pailin, múnla, baictéir, agus fiú roinnt víris, a chinntíonn aer glan-ghlan.
Bailiúchán Dust Tionscail: Maidir le dusta ionsaitheach (m.sh., i ngléasraí cumhachta, monarchana stroighne, loisceoirí) agus sruthanna gáis ardteochta, soláthraíonn málaí scagtha membrane-lannaithe PTFE feidhmíocht níos fearr, scaoileadh císte deannaigh ard, agus saolré sínte i gcomparáid le gnáth-mheáin scagtha.
Scagairí na ngluaisteán: Úsáidtear é i roinnt scagairí feithicleach speisialaithe as a marthanacht agus a n -éifeachtúlacht.
Mar gheall ar bhith -chomhoiriúnacht agus táimhe na seicní PTFE, tá siad thar a bheith luachmhar sa réimse leighis.
Ionchlannáin: Úsáidtear PTFE leathnaithe (EPTFE) go forleathan i ngreamú soithíoch, ó chomhuaimeanna, agus i bpíosaí le haghaidh máinliachta cardashoithíoch, atógála agus ginearálta mar gheall ar a támh, a solúbthacht, agus a chumas a bheith comhtháite i bhfíocháin.
Córais Seachadta Drugaí: Is féidir seicní PTFE a ionchorprú i bhfeistí seachadta drugaí scaoilte rialaithe nó mar bhacainní cosanta do chomhpháirteanna íogaire cógaisíochta.
Steiriúil aeráil: Úsáidtear é i bpacáistiú feistí leighis agus i gcoimeádáin steiriúla chun cothromaíocht brú a cheadú agus éilliú miocróbach a chosc.
Drapes agus fallaingeacha máinliachta: Ag soláthar bacainn in -thréigthe fós i gcoinne leachtanna agus pataiginí.
Seachas tascanna sonracha scagacháin, freastalaíonn seicní PTFE ar róil éagsúla i suíomhanna tionsclaíocha ginearálta.
Próiseáil cheimiceach: Mar gaskets, rónta, agus ábhair líneáil le haghaidh láimhsiú sreabhach creimneach, ag cinntiú oibríochtaí sceite agus cosaint trealaimh.
Cealla ceallraí agus breosla: Mar dheighilteoirí nó mar shraitheanna cosanta mar gheall ar a gcobhsaíocht cheimiceach agus a gcumas sláine struchtúrach a choinneáil i dtimpeallachtaí leictriceimiceacha.
Braiteoirí agus ionstraimíocht: Mar seicní cosanta do bhraiteoirí a nochtar do cheimiceáin chrua nó do theochtaí foircneacha, ag ligean léamha cruinne agus na comhpháirteanna íogaire á sciath acu.
Tá airíonna uathúla EPTFE, go háirithe a struchtúr microporous, tar éis feidhmíocht teicstílí teicniúla a réabhlóidiú.
Fabraicí uiscedhíonacha agus breathable: Baineann brandaí cosúil le Gore-Tex® úsáid as seicní EPTFE atá lannaithe le fabraicí chun ábhair a chruthú atá uiscedhíonach (ní féidir le huisce leachtach dul tríd mar gheall ar hidreafóbaic agus pores beag) ach análú (is féidir le gal uisce éalú mar gheall ar phiocháin a bheith níos mó ná móilíní gaile ach níos lú ná braoiníní uisce leachtacha). Tá sé seo riachtanach le haghaidh éadaí lasmuigh, fearas cosanta, agus coisbheart.
Éadaí cosanta: Úsáidte in oireann chosanta ceimiceacha, baill éadaigh seomra glana, agus fearas comhraic dóiteáin dá bhfriotaíocht cheimiceach agus dá n -airíonna bacainní.
Airíonna intreacha uathúla PTFE, in éineacht leis na féidearthachtaí innealtóireachta a bhaineann le foirmiú membrane, bronnann siad seicní PTFE le sraith láidir buntáistí a dhéanann idirdhealú idir iad agus go leor ábhar eile.
Mar a shonraítear ina bpríomh -airíonna, is buntáiste seasaimh é an támh ceimiceach nach bhfuil thar cuimse ag seicní PTFE. Is féidir leo nochtadh do bheagnach gach ceimiceán, lena n -áirítear aigéid láidre, boinn, agus tuaslagóirí orgánacha ionsaitheach, gan díghrádú, at, nó a sláine struchtúrach a chailliúint. Ligeann sé seo dóibh iad a úsáid go hiontaofa i dtimpeallachtaí ina dteipfeadh ar seicní polaiméireacha eile go tapa, ag cinntiú saol fada seirbhíse agus ag cothabháil éifeachtúlacht scagacháin i bpróisis an -chreimneacha.
Feidhmíonn seicní PTFE go héifeachtach thar speictream teochta thar a bheith leathan, ó lows crióigineacha (e.e. -200 ° C) go teochtaí oibriúcháin leanúnacha arda (suas le 260∘C). Ciallaíonn an athléimneacht teirmeach seo go gcoinníonn siad a neart meicniúil agus a bhfeidhmíocht scagacháin fiú i bpróisis thionsclaíocha te nó fhuar, rud a fhágann go bhfuil siad an -solúbtha do choinníollacha oibriúcháin éagsúla. Mar gheall ar a gcumas chun teochtaí arda a sheasamh, tá siad oiriúnach d'iarratais a éilíonn steiriliú trí ghaile nó teas ard.
Cé gur maoin ghinearálta den ábhar é an chomhéifeacht fhrithchuimilte íseal de PTFE (ceann de na cinn is ísle d'aon solad), is buntáistí suntasacha é a chur i bhfeidhm ar seicní, go háirithe i scagachán. Laghdaíonn dromchla réidh, neamhbhata na seicní PTFE greamaitheacht ábhair cháithníneach, deannaigh, agus ábhar salaithe. Ciallaíonn an tréith “féin-ghlantacháin” seo go bhfuil sé níos dóchúla go n-leabfaidh cáithníní scagtha sna pores membrane, as a leanann:
Scaoileadh císte deannaigh níos éasca: I scagachán aeir, is féidir deannach carntha a dhíbirt níos éasca ó dhromchla na membrane le linn timthriallta pulsing nó glantacháin.
Fouting laghdaithe: I scagachán leachtach, cuidíonn an dromchla neamh-bata le cur i gcoinne na mbuachaillí bitheolaíocha nó ceimiceacha, ag cothabháil rátaí sreafa comhsheasmhacha agus ag laghdú minicíocht an ghlantacháin nó an athsholáthair. Cuireann sé seo le saolré oibríochtúla níos faide agus le costais chothabhála níos ísle.
Tá seicní PTFE an -mharthanach agus tá siad deartha le haghaidh fad saoil. Aistríonn a bhfriotaíocht cheimiceach agus teirmeach láidir, in éineacht lena neart bunúsach (go háirithe EPTFE lena struchtúr fibrillar), saolré oibríochtúil fada, fiú faoi choinníollacha géara. Cuireann siad in aghaidh aosaithe, díghrádú UV, agus embrittlement, ar modhanna teip coitianta iad do pholaiméirí eile. Is é an toradh a bhíonn ar an saol seirbhíse sínte seo ná:
Costais athsholáthair laghdaithe: Athruithe membrane nach bhfuil chomh minic.
Íoslaghdú íoslaghdaithe: Níos lú cur isteach ar phróisis.
Feidhmíocht chomhsheasmhach: Scagachán iontaofa agus scaradh thar thréimhsí fada. I go leor feidhmeanna ailtireachta agus tionsclaíocha, léirigh struchtúir membrane PTFE go bhfuil saol deartha deimhnithe níos mó ná 45 bliain, le roinnt suiteálacha luatha ó na 1970idí fós ag feidhmiú inniu.
Cé go dtugann na seicní PTFE raon suntasach buntáistí, tá sé chomh tábhachtach céanna a dteorainneacha a aithint. Cuidíonn tuiscint ar na míbhuntáistí seo le cinntí eolasacha a dhéanamh maidir lena n -oiriúnacht maidir le feidhmchláir shonracha agus le dearadh a dhéanamh ar shaincheisteanna féideartha.
Ceann de na teorainneacha is suntasaí ar seicní PTFE ná a Costas réasúnta ard I gcomparáid le hábhair choitianta membrane polaiméireacha eile cosúil le polapróipiléin (PP) nó polysulfone (PS/PES). Cuireann na próisis chasta déantúsaíochta, go háirithe an leathnú rialaithe ar EPTFE, agus costas bunúsach an pholaiméirí RAW PTFE leis an bpointe praghais níos airde seo. Cé gur minic a bhíonn costais saolré níos ísle in iarratais éilitheacha mar thoradh ar shaolré fada agus ar fheidhmíocht níos fearr na seicní PTFE, is féidir leis an gcaiteachas caipitil tosaigh a bheith ina bhac ar thionscadail nó ar iarratais atá srianta ó thaobh an bhuiséid de, áit nach bhfuil ábhair níos lú ann.
In ainneoin a n -airíonna meicniúla den scoth, is eol go dtaispeánfaidh PTFE creep , dá ngairtear "sreabhadh fuar." Is é an creep claonadh ábhair sholadach a dhífhoirmiú go buan faoi strus meicniúil leanúnach le himeacht ama, fiú ag teochtaí faoi bhun a leáphointe. I gcás seicní PTFE, ciallaíonn sé seo gur féidir leis an ábhar membrane a bheith ag maolú go mall faoi: mar thoradh ar ualaí ardbhrú nó comhbhrúite, as a leanann: as a dtiocfaidh:
Cailliúint sláine róin: Agus feidhmchláir mar gaskets á shéalú, is féidir le creep laghdú a dhéanamh ar fhórsa séalaithe le himeacht ama, rud a d'fhéadfadh a bheith ina chúis le sceitheadh.
Athruithe i struchtúr pore: Cé nach bhfuil sé chomh coitianta don scannán féin mar gheall ar a struchtúr póiriúil, i bhfoirmíochtaí áirithe nó faoi bhrúnna difreálacha tromchúiseacha, d’fhéadfadh ualach leanúnach an struchtúr pore íogair a athrú go teoiriciúil, ag dul i bhfeidhm ar fheidhmíocht scagacháin.
Éagobhsaíocht tríthoiseach: I bhfeidhmchláir struchtúracha, is féidir le CREEP athruithe de réir a chéile a dhéanamh ar thoisí nó ar chruth an scannáin. Chun creep a mhaolú, is minic a úsáidtear seicní PTFE le struchtúir tacaíochta dochta nó déantar líontóirí a ionchorprú san ábhar PTFE (cé gur féidir leis seo dul i bhfeidhm ar airíonna eile).
Cé go bhfuil friotaíocht cheimiceach eisceachtúil ag PTFE, níl sé go hiomlán dochreidte all Substaintí. Tá cúpla eisceacht neamhchoitianta ach suntasach ann:
Miotail alcaile leáite: Déanfaidh miotail alcaile leáite an -imoibríoch (cosúil le sóidiam nó potaisiam) ionsaí agus díghrádú ar PTFE.
Comhdhúile an -fhluairínithe: Is féidir le roinnt gníomhairí fluairídeacha an -ionsaitheach, amhail clóirín trifluoride CLF3, fluairíd cóbalt (iii) (COF3), agus fluairín eiliminteach ag teochtaí agus brúnna arda, díghrádú a dhéanamh.
Tuaslagóirí orgánacha ar leith (mionéifeachtaí): Cé go bhfuil siad frithsheasmhach go ginearálta, is féidir le roinnt tuaslagóirí orgánacha an -halaiginithe (m.sh., tuaslagóirí sainiúla clóirínithe ag teochtaí ardaithe) agus hidreacarbóin aramatacha áirithe a bheith ina gcúis le mionaoiseach, go minic inchúlaithe, at nó ionsú. Mar sin féin, is iondúil go mbíonn na héifeachtaí seo fisiciúil seachas díghrádú ceimiceach agus nach bhfuil siad chomh coitianta le haghaidh feidhmchlár membrane.
Radaíocht ard: Tá frithsheasmhacht sách lag ag PTFE i gcoinne radaíochta ardfhuinnimh (m.sh., radaíocht gháma) i gcomparáid le roinnt polaiméirí eile, ar féidir leo sceitheadh slabhraí agus díghrádú a réadmhaoine a bheith mar thoradh air. Cuireann sé seo teorainn lena úsáid i steiriliú áirithe nó i dtimpeallachtaí núicléacha.
Cé go dtugann seicní PTFE feidhmíocht den scoth i mórán cásanna, áirítear le tírdhreach mór na teicneolaíochta membrane ábhair pholaiméireacha eile, gach ceann acu a bhfuil a chuid buntáistí agus teorainneacha féin ag gach ceann acu. Tá sé ríthábhachtach na hidirdhealú seo a thuiscint chun an scannán is fearr a roghnú le haghaidh iarratais ar leith. Anseo, déanaimid comparáid idir seicní PTFE le trí rogha eile a úsáidtear go coitianta: polapróipiléin (PP), polyethersulfone (PES), agus fluairíd polaivinylidene (PVDF).
Polapróipiléin (pp) Úsáidtear seicní go forleathan, go háirithe le haghaidh scagacháin ghinearálta, réamh-scagadh, agus iarratais nach bhfuil chomh dian sin, go príomha mar gheall ar a n-éifeachtúlacht costais.
表格
Eochair -beir leat: Tá PTFE níos fearr i dtimpeallachtaí an -cheimiceacha agus teirmeacha, agus cuireann PP réiteach an -eacnamaíoch ar fáil do thascanna scagacháin nach bhfuil chomh dúshlánach nó níos mó.
Polyethersulfone (PES) Tá cáil ar na seicní as a rátaí sreafa ard, as a gceangal próitéine íseal, agus as cobhsaíocht mhaith teirmeach, rud a fhágann go bhfuil siad an -tóir orthu in iarratais biteicneolaíochta agus cógaisíochta.
表格
Eochair -beir leat: Is é PES an dul chun cinn le haghaidh scagacháin uiscí ardtoirte, go háirithe le bitheolaíochtaí íogaire mar gheall ar a hydrophilicity agus a cheangal próitéine íseal. Sáraíonn PTFE áit a bhfuil friotaíocht cheimiceach chrua agus teochtaí foircneacha i gceist.
Fluairíd pholaivinilide (PVDF) Is floropolymers iad na seicní cosúil le PTFE ach tá tréithe ar leith acu, ag tairiscint cothromaíocht idir friotaíocht cheimiceach agus neart meicniúil.
表格
Eochair -beir leat: Tairgeann PVDF cothromaíocht láidir idir friotaíocht cheimiceach agus neart meicniúil níos fearr i gcomparáid le PTFE, rud a fhágann gur rogha maith é nuair a bhíonn stóinseacht mheicniúil chomh criticiúil le támh ceimiceach, cé go bhfuil sé ag friotaíocht teochta beagán níos ísle ná PTFE.
Tá réimse na teicneolaíochta membrane PTFE dinimiciúil, le taighde agus forbairt leanúnach dírithe ar fheidhmíocht a fheabhsú, feidhmchláir a leathnú, agus aghaidh a thabhairt ar ábhair imní chomhshaoil. Tá roinnt príomhthreochtaí ag múnlú todhchaí na n -ábhar iontach seo.
Comhtháthú nanaitheicneolaíocht Is teorainn mhór é chun seicní PTFE a fheabhsú. Trí nanacháithníní a ionchorprú nó PTFE nanostruchtúrtha a dhéanamh, tá sé mar aidhm ag taighdeoirí leibhéil rialaithe gan fasach a bhaint amach ar airíonna membrane.
Feidhmíocht scagacháin feabhsaithe: Is féidir nanofibers nó nanacháithníní (m.sh. nanafeadáin charbóin, ocsaídí miotail cosúil le Fe2O3 le haghaidh airíonna frithmhiocróbacha) a ionchorprú isteach sa mhaitrís PTFE nó ar aghaidh chun seicní a chruthú le pores níos lú, níos mó. Féadann sé seo a bheith mar thoradh ar éifeachtúlacht scagacháin níos airde do cháithníní, víris, agus fiú móilíní sonracha, gan cur isteach go mór ar thréscaoilteacht.
Feidhmiúlacht dromchla feabhsaithe: Is féidir le nana -ábhair fuinneamh dromchla seicní PTFE a mhodhnú. D’fhéadfadh sé seo a bheith i gceist le dromchlaí “superhydrophobic” a chruthú le haghaidh airíonna frith-fhliuchta agus frith-bhraistint, nó os a choinne sin, rud a fhágann go bhfuil siad níos hydrophilic le haghaidh feidhmeanna sonracha scagacháin leacht ina bhfuil fliuchadh uisce ag teastáil agus croí-fhriotaíocht ceimiceach PTFE a choinneáil.
Cumais braite núíosacha: D'fhéadfadh comhtháthú nana -ábhair a bheith mar thoradh ar seicní “cliste” PTFE a bhfuil ar a gcumas anailísí sonracha, athruithe pH, nó luaineachtaí teochta a bhrath, doirse a oscailt do chórais dhiagnóiseacha agus mhonatóireachta ardleibhéil.
Taobh amuigh de nanaitheicneolaíocht, tá iarrachtaí leanúnacha dírithe ar theorainneacha fheidhmíocht membrane PTFE a bhrú trí chur chuige éagsúla innealtóireachta agus eolaíochta ábhartha.
Roghnaíocht agus flosc níos airde: Tá taighdeoirí ag fiosrú teicnící monaraithe nua agus modhanna iarchóireála chun dáileadh méid pore agus tiús membrane a mhionchoigeartú, agus é mar aidhm acu seicní a thairgeann roghnaíocht níos airde (idirscaradh níos fearr) agus flosc méadaithe (rátaí sreafa níos tapúla) ag an am céanna. Tá sé seo ábhartha go háirithe maidir le hiarratais cosúil le deighilt gáis agus driogadh membrane.
Friotaíocht feabhsaithe salach: Cé go bhfuil siad go maith go maith, tá straitéisí chun an bréan a laghdú a fhorbairt, lena n-áirítear bratuithe dromchla núíosacha nó modhnuithe a chruthaíonn dromchlaí níos fusa, níos mó, nó fiú feidhmiúlachtaí féin-ghlantacháin.
Níos mó stóinseachta meicniúla: Mar thoradh ar nuálaíochtaí i bpróiseáil polaiméirí agus i bhforbairt ábhar ilchodach, tá seicní PTFE le neart meicniúil, marthanacht, agus frithsheasmhacht in aghaidh an chromáin, rud a ligeann dóibh brú agus strus oibriúcháin níos déine a sheasamh gan cur isteach ar a struchtúr póiriúil. Féadann sé seo a bheith i gceist le teicnící lamination nua nó gníomhairí athneartaithe sonracha a ionchorprú.
Seicní ilfheidhmeacha: Is réimse gníomhach taighde é forbairt seicní a chomhcheanglaíonn scagachán le feidhmiúlachtaí eile, amhail gníomhaíocht chatalaíoch, airíonna féin-leighis, nó tréithe sofhreagracha.
De réir mar a fhásann comhfhiosacht an chomhshaoil, tá tiomáint láidir ann chun táirgeadh agus saolré na seicní PTFE a dhéanamh níos inbhuanaithe.
Lorg comhshaoil laghdaithe: Tá iarrachtaí ar siúl chun próisis mhonaraithe níos cairdiúla don chomhshaol a fhorbairt a íoslaghdaíonn tomhaltas fuinnimh, a laghdaíonn giniúint dramhaíola, agus a dhéanann iniúchadh ar roghanna eile seachas tuaslagóirí traidisiúnta nó áiseanna próiseála a bhféadfadh tionchair chomhshaoil a bheith acu.
Athchúrsáil agus athúsáid: Is réimse suntasach fócais é modhanna éifeachtacha a fhorbairt chun athchúrsáil agus athphróiseáil a dhéanamh ar seicní PTFE. Áirítear leis seo teicnící chun dramhaíl PTFE a athéileamh agus a ath-chomhtháthú i dtáirgí nua gan cur isteach ar fheidhmíocht, rud a dhúnann an lúb ar shaolré an ábhair.
Prionsabail na Ceimice Glas: Is sprioc fhadtéarmach é prionsabail cheimice glasa a chur i bhfeidhm ar shintéis PTFE agus ar a réamhtheachtaithe, agus é mar aidhm acu amhábhair nach bhfuil chomh guaiseach agus cosáin imoibriúcháin níos éifeachtaí a dhéanamh. $