防護服透氣薄膜材料種類介紹
一般薄膜根據透氣類型不同可分為微孔疏水型透氣膜和無孔親水型透氣膜兩類；而根據原料的不同，透氣膜又可分為PE透氣膜、TPU透氣膜、PTFE透氣膜、PTEE透氣膜等
防護服透氣薄膜材料種類介紹
薄膜通針對透氣膜的種類已經進行過幾次介紹，結合本次疫情，薄膜通整理以前發布的資料，并結合防護服本身要求，整理關于透氣膜相關材料介紹供行業內參考。
一般薄膜根據透氣類型不同可分為微孔疏水型透氣膜和無孔親水型透氣膜兩類；而根據原料的不同，透氣膜又可分為PE透氣膜、TPU透氣膜、PTFE透氣膜、PTEE透氣膜等；
| 透氣膜 |
TPEE |
TPU |
PTFE |
PE |
| 類型 |
無孔親水 |
無孔親水 |
有孔疏水 |
有孔疏水 |
| 透濕率 |
優異 |
一般 |
優異 |
差 |
| 透氣能力 |
好 |
好 |
優異 |
優異 |
| 細菌及液體阻隔 |
優異 |
優異 |
一般 |
差 |
A. 微孔透氣膜
微孔透氣膜作為隔水膜使用，主要是通過無數通道，利用氣體和液體大小的區別設計孔徑的大小，一般孔徑為0.01~10μm，該孔徑液體無法穿透，對液體有阻隔效果，因為薄膜中存在的許多通路，薄膜的隔水性取決于透氣膜的孔隙大小和通路長度。目前常用的主要材料有聚乙烯微孔膜、PTFE、PU微多孔膜（是較早的透氣微孔膜），其中PE膜成本較低，PTFE成本較高。
1. PE/PP透氣膜
PE/PP聚烯烴類透氣膜是指通過在樹脂載體中，添加50%左右的特種碳酸鈣進行共混，經過擠出成膜，在一定條件下進行拉伸，拉伸時聚乙烯與碳酸鈣顆粒之間發生界面剝離，在碳酸鈣周圍就形成相互連通的孔隙或通道，從而使其具有一定的透氣（濕）性。
圖 PE透氣膜微孔的產生
在國內PE載體的透氣膜較為常見，主要用于一次性醫用防護服，因為相比其他透氣膜通用材料，PE和PP載體的微孔透氣膜具備更好的性價比和產能優勢。
2. PTFE透氣膜
PTFE透氣膜是目前的一種新型防水透氣材料，PTFE微孔薄膜由高分子量PTFE分散樹脂經與潤滑劑混合，擠出成型的棒、帶，在熔點以下的溫度拉伸、熱定型后，形成柔韌光滑的微孔薄膜。在擠出過程中，由于受剪切力作用，相鄰的聚四氟乙烯球形顆粒受力擠出短纖維而發生交聯，形成網狀結構，但是PTFE樹脂顆粒兵沒有受到破壞。PTFE薄膜的孔徑在拉伸比例的控制下，可以達到100~500納米之間，孔隙率達85％以上。
微孔的大小只有最小水滴的萬分之一，但是它們比單位水分子的體積大700倍左右。因此，PTFE微孔膜可以在防水的同時，讓汗氣直接穿過薄膜微孔排到外界；除了防水透氣功能，PTFE微孔膜還具有卓越的耐溫性，在300℃---100℃之間能夠保持穩定的物理性能；在強酸、強堿等腐蝕性極強的溶液中長時間浸泡能保持極其穩定的化學性能。此外，聚四氟乙烯微孔膜復合面料還可替代熔噴布制作口罩，過濾效率達到KN95級別以上。
B. 無孔透氣膜
TPU、TPEE無孔透氣（濕）薄膜通過親水基的親水吸濕的原理，將水汽從濃度、壓力高的一方傳導至另一方，蒸發風干。這種過高分子載體的運輸-傳導-揮發，和水分子進入細胞的原理大致類似，其前提條件是濃度差或者壓力差。
1.TPEE透氣膜
TPEE熱塑性聚酯彈性體是一種酯系嵌段高分子，通過熔融后，經過吹塑或流延可以制備出TPEE無孔透氣薄膜。TPEE是利用線性的聚酯材料以及聚醚材料通過縮聚技術制備而成的線性分子鏈，是一種晶態網絡結構，在熔融時能夠重新恢復成線性分子結構，由于聚酯和聚醚材料具有一定的親水能力，同時對二氧化碳、氧氣等具有親和能力，因此TPEE具有優越的透氣透濕性。
2.TPU透氣膜
TPU是一種低聚物多元醇軟鏈段與二異氰酸酯-擴鏈劑硬鏈段構成的線型嵌段共聚物。TPU樹脂具有很強的吸濕性，其粒狀的材料如果含有過多的水分將會導致加工問題，并降低成品的質量。因此，在加工前必須對TPU材料及加工助劑都需要進行干燥處理。干燥后的粒狀材料的水分含量不應該超過0.02%(重量百分比)。干燥后的樹脂應該立即被儲存在能夠安全密封的干燥的容器中，以免再次吸濕。一般情況，如果塑化后的TPU薄膜有發泡現場或出現氣泡，則代表干燥效果不佳。
目前TPU薄膜主要加工方式包括吹膜法、流延法、涂覆法、壓延法。其中吹膜法和流延法加工TPU薄膜最為常見。因為薄膜具備較高的延伸性和彈性，因此在吹膜法加工過程中相對比較復雜，很難進行單獨成型加工，所以常見的工藝是通過易于成型PE作為底襯共擠成型加工，即通過不同擠出機分別對TPU原料和PE原料進行塑化、擠出加工，并在共擠模頭中復合成型，使用時將PE層剝離再回收利用。
TPU薄膜吹膜工藝
TPU薄膜流延工藝
從下表可以看出，TPU薄膜可以有效的的阻隔直徑在0.3nm左右的CH4 、N2氣體，因此TPU薄膜可以有效阻隔細菌（１~１０μm）和病毒（２０~２００nm）.此外,CO2 可以很好的透過TPU 薄膜,表明了極性膜的特點。
TPU、TPEE無孔薄膜利用高分子材料的軟段親水基團實現透氣性，具有極好的透濕透氣效果，使用這種透氣膜制作的防護服醫護人員穿在身上時蒸汽能夠很容易散發，而且由于沒有孔隙，對于病毒滲透風險也能大大降低。
注：薄膜通平臺可以根據客戶需求提供PE防護服透氣薄膜配方（流延）。
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