聚四氟乙烯滤膜关键加工技术与应用进展

　　聚四氟乙烯（ PTFE） 膜材一般采用压延、车削和拉伸等方法加工，其中采用分散 PTFE 原料和拉伸法制备的膜材具备良好的微孔结构，才能用于过滤领域。拉伸法加工的 PTFE 滤膜分为平板膜、中空纤维膜和管式膜，依据制品形状和微孔结构，PTFE滤膜可用于空气和水净化等领域。

　　1 聚四氟乙烯滤膜国内外发展状况

　　1. 1 PTFE 平板膜

　　PTFE 平板膜起源于 20 世纪 60 年代的美国DuPont 公司[1 -2],随后美国 Gore 发明双向拉伸技术加工出平板膜[3 -5].继美国之后，日本自行研制出多层、多孔、半烧结的 PTFE 薄膜[6].我国于 20 世纪 70 年代开始研发拉伸法 PTFE 平板膜，21 世纪初将产品推向市场，目前大约有 40 家单位生产。根据微孔结构和化学特征，PTFE 平板膜可用于面料、空气除菌和除尘、水过滤等领域。国内外 PTFE 产品情况见表 1.

　　1. 1. 1 服装用膜

　　美国 Gore 于20 世纪70 年代率先将 PTFE 与聚氨酯（ PU） 的复合膜与织物黏合后作为防水透湿功能面料，目前成为户外服装、防护服及欧美军队重要装备品之一。近年来 GE 公司为提高湿阻抗等级，推出纯 PTFE 复合面料。就防水、透气、耐洗涤等综合指标而言，以美国 Gore 公司产品为最优，我国的PTFE 膜以及后整理中的防油技术尚需进一步提高。

　　1. 1. 2 除尘用膜

　　PTFE 平板膜用于空气除尘是基于滤膜高的孔隙率和较低的微孔孔径，从而赋予滤料较高的空气通量，同时对空气中悬浮颗粒进行截留，实现净化空气的目的。目前，国内生产的 PTFE 平板膜大都用于除尘领域，但与美国 Donaldson 产品比较，厚度偏薄（ 一般低于 10 μm,Donaldson 的厚度为 12 ~20 μm） ,因此滤膜使用寿命低。

　　1. 1. 3 泡点膜

　　泡点膜需要精准控制泡点（ 即最大孔径） 、厚度、透气量等指标，用于食品和医药领域的除菌。我国 PTFE 滤膜的加工工艺和设备是在服装膜和除尘膜基础上发展而来，因此尚未突破泡点膜加工技术，尤其是厚度在 50 ~ 80 μm 之间的泡点膜均被美国Donaldson 和日本 Sumitomo 公司垄断。

　　1. 1. 4 水过滤膜

　　水过滤膜是在泡点膜的基础上进行亲水改性，用于废水净化、食品和医药除菌等领域。目前Sumitomo 公司垄断该产品，我国在泡点膜加工和亲水改性等技术需要重点研发。

　　1. 2 中空纤维膜和管式膜

　　中空纤维膜和管式膜一般采用单向（ 纵向） 拉伸而成。国内外产品情况见表 2.基于 PTFE 材料的高耐盐性，美国 Gore 的管式膜在我国主要用于氯碱行业的盐水精制上。日本 Sumitomo 除将 PTFE 中空纤维膜用于盐水精制外，还用于垃圾渗滤液、电镀等废水的处理上。

　　文献[7 - 8]介绍了推压-膨化拉伸-定型 PTFE中空纤维膜生产技术，克服了挤出偏心、连续挤出、出口胀大、拉伸中表面黏连等技术难题，形成年产40 万 m2的生产能力，产品在新风系统中批量应用，在垃圾渗滤液、生活污水、电镀废水、印染废水、玻璃车削废水等领域建立示范工程。