सांस लेने योग्य टेफ्लॉन उच्च तापमान टेप की सूक्ष्म संरचना डिजाइन इन्सुलेशन और नॉन-स्टिक गुणों के साथ वायु पारगम्यता को कैसे संतुलित कर सकती है?

जियांग्सू टेफ्लॉन हाई-टेम्परेचर क्लॉथ मैन्युफैक्चरर-जियांग्सू अओकाई न्यू मटेरियल टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड याद दिलाती है कि यह अनिवार्य रूप से छिद्रपूर्ण संरचना और सतह/थोक कार्यात्मक गुणों के बीच तालमेल का मामला है।

1. सूक्ष्म छिद्र संरचना और गुणों के बीच संघर्ष का स्रोत वायु पारगम्यता के लिए छिद्रपूर्ण चैनलों के माध्यम से गैस गुजरने के साथ परस्पर जुड़े खुले छिद्रों की आवश्यकता होती है। पारगम्यता दर छिद्र व्यास और सरंध्रता के वर्ग के समानुपाती होती है, और छिद्र चैनलों की वक्रता के विपरीत आनुपातिक होती है।

इन्सुलेशन (ढांकता हुआ ताकत) सामग्री के घनत्व पर निर्भर करता है। पीटीएफई मैट्रिक्स में हवा (~ 3 केवी / मिमी की कम ब्रेकडाउन फ़ील्ड ताकत के साथ) को मिश्रित करने के लिए सूक्ष्म छिद्र का परिचय, और खुले छिद्र आंशिक निर्वहन और क्रीपेज ट्रैकिंग के लिए संभावित मार्ग प्रदान करते हैं। छिद्र जितना अधिक होगा और छिद्रों के माध्यम से जितना सीधा होगा, ड्रॉपइन ब्रेकडाउन वोल्टेज उतना ही अधिक महत्वपूर्ण होगा।

वायु पारगम्यता बनाम नॉन-स्टिक संपत्ति: फिर नॉन-स्टिक संपत्ति पीटीएफई की बेहद कम सतह ऊर्जा (~ 18 एमएन/एम) और चिकनी सतह से उत्पन्न होती है। सूक्ष्म छिद्र सतह की खुरदरापन और वास्तविक संपर्क क्षेत्र को बढ़ाते हैं; पिघला हुआ पदार्थ या चिपचिपा मीडिया मेपेन सूक्ष्म छिद्रों को अलग करें, जिससे ''मैकेनिकल इंटरलॉकिंग'' बनती है, जो इसके बजाय आसंजन का कारण बनती है। इसलिए, सामग्री को एक साथ हवा में पारगम्यता और गीलापन और प्रवेश के लिए सतह प्रतिरोध प्राप्त करना चाहिए।

2. संतुलित डिजाइन के लिए मुख्य दृष्टिकोण: मेसोस्कोपिक स्ट्रक्चरल पैरामीटर्स का सिनर्जिस्टिक मॉड्यूलेशन संतुलन की कुंजी एक संपत्ति को दूसरे के लिए त्यागना नहीं है, बल्कि छिद्र आकार, छिद्र, छिद्र ढाल, टेढ़ापन और सतह के उपचार को एक साथ तीनों आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए समन्वयित करना है।

2.1 इन्सुलेशन के लिए औसत छिद्र व्यास (0.1-2μm) और संकीर्ण छिद्र आकार वितरण को नियंत्रित करें: जब छिद्र का आकार इलेक्ट्रॉन माध्य मुक्त पथ से बहुत छोटा होता है और आंशिक निर्वहन के लिए आरंभ का आकार होता है, तो वायु अंतराल में टूटना अभी भी पासचेन के नियम का पालन करता है; हालांकि, अत्यंत सूक्ष्म सूक्ष्म छिद्र (उपमाइक्रो) ऑनस्केल) ब्रेकडाउन वोल्टेज को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकता है। अध्ययनों से पता चलता है कि जब औसत पोर व्यास 0.5μm से नीचे रखा जाता है, तो DC ब्रेकडाउन ताकत 50-μm-मोटी PTFE फिल्म अभी भी 40kV/mm से ऊपर पहुंच सकती है।

नॉन-स्टिक प्रदर्शन के लिए: जब छिद्र का आकार आणविक शृंखला की त्रिज्या या गर्म-पिघलने वाले चिपकने वाले पदार्थ (जैसे, पीई, पीपी) की पिघली हुई चिपचिपाहट द्वारा निर्धारित महत्वपूर्ण प्रवेश आकार से छोटा होता है, तो पिघला हुआ सूक्ष्म छिद्रों में घुसपैठ नहीं कर पाता है। यह केवल संपर्क करता है सतह पर ईडीपीटीएफईफाइब्रिल, जिसके परिणामस्वरूप वास्तविक संपर्क क्षेत्र बेहद छोटा हो जाता है, गैर-छड़ी संपत्ति अप्रभावित रहती है। आम तौर पर, 0.5μm से छोटा सतह छिद्र अधिकांश गर्म-पिघलाने वाले पदार्थों द्वारा प्रवेश को प्रभावी ढंग से रोक सकता है।

2.2नियंत्रणPorosityinaModerateRange(50%-70%)

उपकरण की कम सरंध्रता (<30%) व्यावहारिक वायु पारगम्यता प्रदान नहीं कर सकती; बहुत अधिक (>80%) ठोस सामग्री को अत्यधिक कम कर देती है, जिससे इन्सुलेशन और यांत्रिक गुणों में भारी गिरावट आती है। 60% के आसपास अटापोरोसिटी, वायु पारगम्यता (गुर्ले वैल्यू) को 20-100 सेकंड/100 सीसी के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है, जबकि 0.13 मिमी मोटी फिल्म अधिकांश गर्मी-सीलिंग इन्सुलेशन आवश्यकताओं को पूरा करते हुए ≥2 केवी की विद्युत शक्ति बनाए रख सकती है।

 2.3अपनाया उच्च-याचना3डीनेटवर्कछिद्रसंरचना (जैसा कि जियांगसूटेफ्लॉनउच्च-तापमान कपड़ा निर्माता द्वारा उपयोग किया जाता है)

पीटीएफई की 'नोड-फाइब्रिल' संरचना स्वाभाविक रूप से उच्च वक्रता (τ≈2.54) बनाती है। गैसों को टेढ़े-मेढ़े रास्तों से गुजरना पड़ता है, जो वायु विखंडन पथ का विस्तार करता है और सीधे-थ्रू डिस्चार्ज चैनलों के गठन को प्रभावी ढंग से दबा देता है। उच्च यातना एक वर्गाकार संबंध से लेकर कमजोर तक छिद्रों के आकार पर वायु पारगम्यता की निर्भरता को भी कम करती है, जिससे उच्च इन्सुलेशन विश्वसनीयता के बदले में थोड़े बड़े छिद्रों का उपयोग किया जा सकता है।

2.4निर्माणअसममित ढालछिद्रसंरचना-सघनसतह,छिद्रपूर्णआंतरिक सघनसतहत्वचापरत(मोटाई1-5μm)

हीट कैलेंडरिंग, अल्पकालिक उच्च-तापमान इंटरिंग, या अल्ट्रा-थिनफ्लोरोपॉलीमर (उदाहरण के लिए, टेफ्लॉनएएफ) के साथ कोटिंग के माध्यम से, काम करने वाली वस्तु के साथ संपर्क सतह एडेंस फिल्म के समान सतह प्राप्त करती है। माइक्रोप्रोर्स नैनोमीटर स्केल पर बंद हो जाते हैं या आंशिक रूप से पिघल जाते हैं और सील हो जाते हैं, नॉन-स्टिक प्रदर्शन प्राप्त करते हैं और बेहतर इन्सुलेशन प्राप्त करते हैं। बल्क एक अत्यधिक छिद्रपूर्ण सांस लेने योग्य परत रखता है: त्वचा की परत के नीचे, सामग्री अभी भी परस्पर जुड़े सूक्ष्म छिद्रों का एक अत्यधिक छिद्रपूर्ण नेटवर्क बनाए रखती है। गैस को पार्श्व और अनुदैर्ध्य रूप से किनारों के माध्यम से या त्वचा में अवशिष्ट नैनो-आकार के छिद्रों के माध्यम से प्रेषित किया जा सकता है, जिससे समग्र वायु पारगम्यता बनी रहती है।

प्रभाव: इंसुलेशन पर सघन परत का प्रभुत्व है, नॉन-स्टिक प्रदर्शन को सघन परत की बेहद कम सतह ऊर्जा और अल्ट्रा-फाइन छिद्रों द्वारा सुनिश्चित किया गया है, और वायु पारगम्यता इंटरलेयर डिफ्यूज़ पर निर्भर है आयन और किनारा संवहन। जब हीट-सीलिंग मशीनों पर उपयोग किया जाता है, तो टेप की सतह पिघली हुई फिल्म से चिपकती नहीं है, जबकि नमी और वाष्पशील पदार्थों को सूक्ष्म छिद्रयुक्त परत के किनारों के माध्यम से बाहर निकाला जा सकता है।

2.5सतह उपचार के बाद:सुपर-ओलेओफोबिक/हाइड्रोफोबिकसंशोधनछिद्रों में रुकावट के बिना प्लाज़्माग्राफ्टिंगऑफ़फ्लोरिनेटेड मोनोमर्सोर्वापोर्डोपोज़िशन ऑफ़ एअत्यधिक पतली (<50nm) प्रतिफ़्लुओरिनेटेड परत द्वारा, हेमिक छिद्रों की भीतरी दीवारों पर भी कम सतह ऊर्जा के साथ कोटिंग बनाई जा सकती है। यह छिद्र चैनलों को अवरुद्ध किए बिना चिपचिपे पदार्थों द्वारा गीलापन को रोकता है। यह उपचार सतह को ''माइक्रो/नैनोडुअल-फोबिसिटी'' प्रदान करता है, साथ ही नॉन-स्टिक प्रॉपर्टी को एंटी-सॉइलिंग में अपग्रेड करता है, जिसमें वायु पारगम्यता लगभग शून्य हो जाती है।

3.संतुलित डिज़ाइन के लिए विशिष्ट प्रदर्शन संकेतक

एक आदर्श रूप से डिज़ाइन किया गया सांस लेने योग्य पीटीएफ टेप (0.13 मिमी मोटा) उदाहरण लेना:

4.निष्कर्ष

सांस लेने योग्य टेफ्लॉन उच्च तापमान टेप में सूक्ष्म संरचना का संतुलन अनिवार्य रूप से रूपात्मक इंजीनियरिंग के माध्यम से हासिल किया गया है , जो विभिन्न संरचनात्मक स्तरों पर तीन गुणों को वितरित करता है:

इन्सुलेशन और नॉन-स्टिक प्रदर्शन निकट-सतह सघन त्वचा या अल्ट्रा-फाइनमाइक्रोपोर्स द्वारा प्रदान किया जाता है;

वायु पारगम्यता को आंतरिक रूप से जुड़े, टेढ़े-मेढ़े मैक्रोपोरस नेटवर्क द्वारा नियंत्रित किया जाता है। जब तक सतह के छिद्रों के आकार को सबमाइक्रोन रेंज में नियंत्रित किया जाता है, तब तक आंतरिक सरंध्रता और वक्रता को क्रमिक संरचना के साथ सटीक रूप से जोड़ा जाता है, टेप एक साथ विशिष्टताओं की विस्तृत श्रृंखला में अच्छी वायु पारगम्यता, इन्सुलेशन और नॉन-स्टिक प्रदर्शन प्राप्त कर सकता है।

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