З чого роблять мембрани, нпф баск (bask company) офіційний сайт

Існують гідрофобні, гідрофільні і перехідні полімери. Прийнято вважати полімери, вбирають не більше 1-2% вологи - гідрофобними, 10% і більше - гідрофільними.

Гідрофобні полімери та мебран з них

Гідрофобниё полімери не вбирають і відповідно не пропускають воду. А значить тонкі плівки з них непромокальністю. Але з цього так само слід, що такі плівки не пропускають водяні пари. Щоб поєднати непромокаемость і паропроникність, гідрофобні плівки роблять пористими. Пори, звичайно, не виглядають як система акуратних круглих отворів, що проходять через товщу плівки. Структура мембрани може бути схожа на губку, на зріз буханки хліба або, наприклад, хаотичне або впорядковане в якійсь мірі, об'ємне переплетення ниток, що добре видно на прикладі знімків, зроблених електронним мікроскопом.

Розмір пір малий - від 0.1 мкм до 1 мкм. Тому краплі води через такі пори не проходять. Водяна пара механічно проходять через пори мембрани, практично не взаємодіючи з речовиною мембрани.Правільнее говорити пориста мембрана, а не поровая.

Почнемо з найвідомішої марки мембран з гідрофобних полімерів - GORE-TEX. Мембрану виробляють з розтягнутого політетрафторетилену (PTFE). Плівки PTFE з додаванням речовин для пороутворення при певних умовах механічно розтягують, і отримують плівки зі структурою, як на фото вище. Далі до цієї плівці додають жіроотталківающій PU шар, можливо напилення, для захисту пір від жирів і бруду.

При вимірі паропроникності по методу b1 PTFE використовують в якості прокладки між абсорбентом і мембраною, тому вона володіє такою високою паропроникністю, яка свідомо вище паропроникності досліджуваної мембрани. Тоді чому не всі використовують PTFE для виготовлення мембран?

Припускаю, тут можливий тільки один відповідь - патент. W. l. Gore запатентувала мембрани з PTFE, і це не дозволяє іншим робити мембрани тим же способом і з того ж матеріалу. І іншим компаніям доводиться викручуватися, винаходячи інші мембрани і домагаючись схожих характеристик. І схоже, BHA Group зі своєю мембраною Event вдалося розробити технологію або купити ліцензію виготовлення мембран з PTFE.

Щоб домогтися більшої паропроникності, ніж у gore-tex (3-layer event ret = 4.5, 3-layer gore xcr ret = 5.1) з Event прибрали захисний PU шар. За заявами виробника захист вбудована в саму мембрану, яка - не роз'яснюється. Іншими словами Event - клон gore-tex.

У Toray немає секретів, вони відкриті в порівнянні з іншими виробниками. Загальнодоступні специфікації на всі мембрани. Вони виробляють звичайні мікропористі і непористі PU мембрани. Зазначу унікальну двошарову мембрану Entrant HB, де мікропористий PU шар поєднується з ультратонким непористим шаром.

Гідрофільні полімери та мебран з них

Гідрофільність даних полімерів пояснюється тим, що їх молекули полярні і тому охоче вступають в хімічні зв'язки з молекулами води - воднева зв'язок. З таких полімерів можна робити паропроникні плівки без пір.

Незважаючи на те, що часу в таких мембранах немає, водяні пари - молекули води, зв'язуються з гідрофільними молекулами мембрани. Далі молекули води просуваються через товщу мембрани послідовно, як естафетна паличка, зв'язуючись з молекулами полімеру, поступово переходячи на іншу сторону. Мембрана при цьому залишається твердою, що не розбавляється водою.

Гідрофільна мембрана бере активну участь в транспорті молекул: з одного боку в ній взагалі немає пір і тому вона повинна гірше пропускати водяні пори, але з іншого боку - в ній, на відміну від гідрофобних, з'являються додаткові хімічні сили. Гградіент концентрації грає для них таку ж визначальну роль, як і для гідрофобних мембран. Точний опис цих процесів і буде предметом подальших моїх пошуків.

1. PU - внутрішня поверхня, обробка мембрани gore-tex 2. ePTFE - зовнішня поверхня мембрани gore-tex 3. ePTFE з олеофобним покриттям

Sympatex - найвідоміша непориста мембрана. Це сополімер з 70% гідрофобного поліестеру і 30% гідрофільного поліефіру. 30% гідрофільного речовини в складі мембрани і виконують роль передавальної середовища для водяної пари. Sympatex - дуже тонка (5 мкм) і еластична (розтягнення до 300%) плівка. На жаль, на офіційному сайті Ret явно зазначено тільки для phaseable 2.5-layer. І голослівно стверджується, що Sympatex High out дихає на 120% краще, ніж стандартні ламінати.

Sympatex
Toray виробляє непористу гидрофильную PU мембрану - Dermizax-ev.

Матеріал, в частині молекулярних механізмів роботи гідрофільних мембран буде розширений і уточнений, у міру доступу до потрібної літератури.