防水透气膜

 

关键词：高分子材料，防水透气膜，泡棉，胶带

引言：防水透气膜(呼吸纸)是一种新型的高分子防水材料。从制作工艺上讲，防水透气膜的技术要求要比一般的防水材料高的多；同时从品质上来看，防水透气膜也具有其他防水材料所不具备的功能性特点。

防水透气膜
 

一

防水透气膜工作原理

   

 在水汽的状态下，水颗粒非常细小，根据毛细运动的原理，可以顺利渗透到毛细管到另一侧，从而发生透汽现象。当水汽冷凝变成水珠后，颗粒变大，由于水珠表面张力的作用（水分子之间互相“拉扯抗衡”）， 水分子就不能顺利脱离水珠渗透到另一侧，也就是防止了水的渗透发生，使透汽膜有了防水的功能。

 

二

防水透气膜的材料
 

防水透气膜的技术最早是从欧美国家开始引进的，然而国内产品的制作工艺五花八门，各个厂家的产品质量参差不齐，没能形成一个统一的质量标准。实际上，防水透气膜主要有三层构成：PP纺粘无纺布，PE高分子透气膜，PP纺粘无纺布。纺粘无纺布的作用主要是增强拉力和静水压及保护中间层（透气膜），真正透气主要是靠中间层PE高分子透气膜。

   

三

防水透气膜的工艺
 

（1）、 流延复合。这种工艺是用塑料粒子热熔后依靠塑料本身的粘性复合。缺点是几乎不透气。2014年全世界范围内都没有办法能用此工艺生产真正的高透气耐高温防水透气膜。

（2）、 喷胶或刮胶复合（热熔胶复合）。这种工艺最早应用在卫生巾和尿不湿，以及防护服上，国内生产厂家几乎都是用这种工艺生产高透气的防水透气材料。缺点是透气量比较低，因为中间透气膜的微孔实际上都被热熔胶堵死，另外，最致命的缺点就是耐温度非常低，仅能承受60度的温度。因为这种胶水实际上是一种压敏胶（不干胶）。简单的例子就是冬天时候，双面胶带几乎没有粘性，会分层，但是到了夏天，双面胶带表面的胶会融化。用这种工艺做的防水透气膜质量可想而知。施工时，只要有一定的温度，无纺布就会开胶分层。有哪家施工方能保证施工时，一铺完防水透气膜马上就盖屋面呢？所以，这种防水透气膜只能是真正防水透气膜的假冒伪劣产品，在欧美国家完全没有市场。

 

（3）、 热压复合。国内市场鱼龙混杂，生产真正防水透气膜的厂家其实很少，很多工厂或者销售商都讲自己的防水透气膜好，几乎绝大部分用户都没有想到过，有些厂家提供的防水透气膜根本就不防水。如，我们国内一同行，欺骗消费者说是什么国际公司，使用某知名国际公司的技术和研发成果，其实他们所生产的防水透气膜静水压只有750px左右，但是用户不知道如何检测，用户只知道用水泼在防水透气膜上，这个膜不漏水，其实用户哪里知道，水是有压力的，会渗透的，唯一的办法是每批防水透气膜抽查送检，这样就能让假冒伪劣无法藏身。实际上真正的防水透气膜应当是高透气，耐高温，抗老化，静水压达到2米以上。生产工艺应该是纯热复合技术，不含胶水，所以能达到耐温110度以上，高强抗老化，这是国内真正能达到欧盟标准的产品，为国内最新科技。

   

四

防水透气膜的发展
 

第一代、鞋、服装、帐篷、睡袋最早为了达到防水、防风，只是在面料上覆盖防水胶，以达到防水目的，这种材料和工艺制作的产品，可以耐一定的水压，但绝对不会透气，而且防水透气性差。

第二代、PU薄膜，这是一种耐水压很不错的材料，将产品面料与之复合在一起，可以做到防水稳定性较好，其高端产品可能有些许透湿功能，但效果很不理想。如：市场现有KING-TEX。

第三代、TPU薄膜，在PU薄膜基础上开发出来，比PU膜在透气、透湿、耐水压方面都有所改善，是替代PU膜的一种防水透气膜，国内有TING-TEX、KING-TEX等。

第四代、EPTFE（聚四氟乙烯）是最新一代防水透气材料，世界一流厂均采用此种材料，再结合各自公司的研发复合处理技术开发出各有特长的不同品牌的EPTFE复合面料，其防水透气性均是当今最出色的。在国际市场有出色表现的主要有：GORE-TEX（美国戈尔公司研制，开放式的被对全球各户外用品公司选用）、OMNI-TECH（美国COLUMBIA公司研制，只供其自身品牌使用）、FIRST-TEX（美国FBA国际集团研制，只在指定的品牌中使用，2014年美国第一户外品牌在使用此种材料）、EVENT（近几年来迅速崛起的防水透气专业材料商研制）、TEXPORE（德国JACKWOLFSKIN公司研制，只供其自身品牌使用）等国际著名材料商或知名户外品牌公司独家开发的专业防水透气材料。

   

五

防水透气膜的优点
 

聚四氟乙烯又名防水透气膜（Polytetrafluoroethene，一般称作“不粘涂层”或“易洁镬物料”；是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，防水透气膜具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，亦成为了易洁镬和水管内层的理想涂料。

聚四氟乙烯：防水透气膜（英文缩写为Teflon或[PTFE,F4]）,被美誉为/俗称“塑料王”，中文商品名“铁氟龙”、“特氟隆”（teflon)、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙”等。它是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性(是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一，除熔融金属钠和液氟外，能耐其它一切化学药品，在王水中煮沸也不起变化，广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的)、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力、耐温优异（能在+250℃至-180℃的温度下长期工作）。防水透气膜它本身对人没有毒性，但是在生产过程中使用的原料之一全氟辛酸铵(PFOA)被认为可能具有致癌作用。

 

使用优点：

耐高温——使用工作温度达250℃。

耐低温——具有良好的机械韧性；即使温度下降到-196℃，也可保持5%的伸长率。

耐腐蚀——对大多数化学药品和溶剂，表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂。

耐气候——有塑料中最佳的老化寿命。

高润滑——是固体材料中摩擦系数最低者。

不粘附——是固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质。

无毒害——具有生理惰性，作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应。  

 

六

防水透气膜的应用
 

 

（1）建筑材料
 

在建筑行业，防水透气膜又称防水透汽膜。分为标准防水透气膜、坡屋顶防水透气膜、坡屋顶通用防水透气膜。

 

（2）汽车外部照明

现代社会汽车运用普遍，运输过程中会遇到不同的天气和路况。车灯始终暴露于外部环境中，尘雾、雨雪、路面碎物及泥污都会影响车灯的照明，从而影响车辆的行驶过程的安全度。外部温度的骤降会导致内部压力的下降，使设备容易吸入污染物与增加结雾，最终造成车灯故障。产品可以给车灯提供持久防护，免受外部水汽、灰尘、油污及其他污物的侵入。同时产品独特的透气功能能随着压力的变化进行气体互换，从而减小密封件上的压力，延长产品的使用寿命。

1.降低车前灯的结雾

有效的透气可大幅减少结雾，最多减少50%

通用的安装方式降低了产品设计的复杂性

性能可靠，降低测试成本

2.尾灯、雾灯和辅助灯的压力平衡

汽车防水透气膜的优越性能和独特设计使你在制造的每个环节都可以节省费用：

密封设计成本降低，外壳用料减少，从而降低了工具设计和成本

可透气的设计不会积聚压力，可采用密封剂和粘合剂现场固化，缩短了装配时间

在产品使用寿命内性能可靠

 

（3）户外照明灯具

潜在问题：户外灯具罩壳承受着环境温度和压力的变化。

温度变化、灰尘、污物以及潮气会对户外照明灯具的电子元件产生可观的影响。例如，降雨可能导致灯具罩壳迅速冷却，从而在罩壳内形成200mbar(3psi)甚至更大的真空。这将严重影响灯具内部元件的性能。

解决方案：通过不断透气来保持罩壳内外压力平衡。

在户外灯具罩壳上安装了防水透气膜后，由外部温度变化而造成的压差将不再对罩壳构成负面影响，因为防水透气膜能在环境温度和压力变化时迅速平衡壳体内外压力。

主要益处

有效防止罩壳结雾和结露

有效抵御酸雨、盐份和其它腐蚀性液体的影响

透气膜具有极高的透气量，意味着罩壳内部能和外部实现不断的气体交换，从而有效防止电池所产生的有害气体在罩壳内积聚

大大降低罩壳密封条所承受的应力，从而最大程度地减少故障发生几率，延长罩壳使用寿命

维护简单，安装透气膜之后若要打开罩壳接触内部的器件，依然十分方便

安装简便，为设计和生产带来极大便利

 

（4）传感器设备

潜在问题：传感器壳体暴露在不断变化的温度和压力环境之中。

温度变化、灰尘、污垢和水分会对传感器的电子元件造成重大影响。例如，清洗过程会导致电子设备壳体的温度大幅下降。

温度的急剧降低会导致壳体内产生200 mbar（3 psi）甚至更大的真空。

解决方案：通过不断透气来保持壳体内外压力平衡。

防水透气产品可以有效抵御温度变化导致的压差所产生的不利影响。使用防水透气膜能在环境温度和压力变化时迅速平衡壳体内外压力。

在气体传感器和电化学传感器中，防水透气产品可防止灰尘、污垢或液体侵入传感头。同时，防水透气膜（EPTFE）膜可让气体立即通过薄膜，从而确保传感器响应速度保持恒定，防止测量结果出现错误和延迟。

主要益处

保护传感器不受污染物、水、盐分和其它腐蚀性液体的影响，确保传感器测量精确、性能稳定

通过迅速实现传感器壳体内外压力平衡来减小壳体密封条所承受的应力

接触液体后迅速恢复通气量

微孔膜结构提供优异的透气性

安装简便，为设计和生产带来极大便利

 

（5）通信设备

潜在问题：电信行业所使用的设备承受着环境温度迅速波动的影响，同时还会接触各种颗粒，并始终暴露于风、雨、阳光照射等各种气候条件下。

例如，安装了有源电子器件的塔顶天线等设备在工作时，热量会在设备壳体内部积聚。这将导致压力增加，使得壳体密封条承受更大的应力。另外，一次突如其来的暴雨或强风可能导致气温骤降，随之在设备壳体内部形成200 mbar（3 psi）甚至更大的真空，这同样将使壳体密封条承受更大的应力。如果壳体内外压力不能实现平衡，外部环境中的水、潮气、灰尘和污物便会通过密封缝隙进入壳体内部。这有可能对通信设备的性能产生不良影响，造成更多的维修工作或更大的返修成本。

解决方案：通过不断透气来保持壳体内外压力平衡。

户外通信设备安装了防水透气膜产品后，由于温度变化而造成的压差将不再对设备壳体构成负面影响，因为防水透气产品能在环境温度和压力变化时迅速平衡壳体内外压力。

主要益处

有效抵御水、盐份和其它腐蚀性液体的影响

允许水汽透过的薄膜能最大程度地防止凝露现象的发生

通过迅速实现壳体内外压力平衡来减小壳体密封条所承受的应力

易于维护；即便安装了透气产品，打开设备对内部元器件进行维护依然十分方便

安装简便，为设计和生产带来极大便利

 

（6）精密电子行业

潜在问题：电子设备通常会接触灰尘或溅液。

手机和其他便携式无线设备的使用环境一般比较恶劣，可能接触水和灰尘，从而损害敏感元件。

解决方案：防尘防水透声膜产品提供灰尘和溅液防护。

防水透气产品安装在设备端口上，能在设备接触灰尘、溅液以及暂时浸入水中时为设备提供压力排放和平 衡功能。

防水透气产品为音响设备提供灰尘和溅液屏障，同时不会导致声音的传输性、完整性或质量有明显下降。此外，透气产品可防止各种日常液体侵入，如碳酸饮料和咖啡。TP防水透气产品能够保持声音品质不变，同时提供美观的外罩，并针对上述要素构筑起一道防水屏障

主要益处

采用透声材料，保证高品质声音传输

凭借透气薄膜极高的透气量实现不断的内外气体交换，有效防止电池所释放的有害气体积聚

有效防止凝露和显示屏结雾现象

通过迅速实现壳体内外压力平衡来减小壳体密封条所承受的应力

保护内部元器件不受污染物和日常生活中所使用液体的影响

安装简便，为设计和生产带来极大便利

 

（7）太阳能设备

潜在问题：户外太阳能接线盒罩壳承受着环境温度和压力的变化。

温度变化、灰尘、污物以及潮气会对太阳能部件内的电子元件产生可观的影响。例如，降雨可能导致灯具罩壳迅速冷却，从而在罩壳内形成200mbar（3psi）甚至更大的真空。这将严重影响壳体内部元件的性能。

解决方案：通过不断透气来保持罩壳内外压力平衡。

主要益处

有效的阻拦水分，盐分和其它腐蚀性液体，使设备敏感部件安全暴漏于室外。

接触水，油等液体后可迅速恢复透气。

密集均匀的微孔分布在防水透气的同时，可以有效的阻拦灰尘，防护等级可达IP68

平衡压力，防止密封部件周围的空气和水份进入机体，保护密封完整性。

保护部件不受天气影响，能承受水和其它液体的浸泡。

使被保护部件易于清洗，不受腐蚀性污染物的影响，保证部件性能和使用寿命。

抗紫外线，具有极强的化学惰性，耐极端温度。

薄而轻巧，具良好的隐蔽性，为设计和生产带来便利，是防水透气最理想的产品。

 

（8）化工医疗设备

化工：防水透气技术可以满足多种工业应用的要求，其产品包括：用于化学制造的密封材料、工业设备封盖、瓶盖、污染控制的过滤袋、用于工业清洁剂容器的透气产品等。公司为化工设备制造商和大规模终端客户定制各种产品，既具有极高的价值又具有良好的使用性能。

医疗：医疗植入物可以与人体本身的组织协调共处并帮助康复，在许多情况下还可以恢复人体的正常功能。这些植入物可以使医生获得良好的效果并使病人的精神得到安宁。公司的产品为血管、血管内、介入性、普通外科、心胸肺、口腔与整形外科的治疗提供了新的解决方案。应用于医疗设备和手术无菌服中的防水透气膜可以在不影响气流的情况下筑起一道防止病毒和细菌污染的可靠屏障。公司的医疗电子设备非常耐用，性能极高，已经应用于显影和其他医疗设备中。

 

电子产品用の防水透气膜

     现在随着防水透气膜技术的成熟，防水透气膜主要应用于：通讯设备透气、通信设备透气、小家电产品透气、汽车透气、医疗透气、电子传感器透气、包装透气，其中包装透气又包括家庭包装、农业包装和工业包装等产品应用。 新一代智能化电子产品5G手机传输速率、频率、信号强度等性能参数的显著提升，从核心芯片到射频器件、从机身材质到内部结构，零部件都将迎来手机的新变革，对电磁屏蔽、导热、防水透气膜应该都有更高的要求。

 

 

       一般情况下很多设备及其应用需要相对封闭的密封环境，不能收到外界灰尘、水、细菌的影响。如果设计为特别封闭的，在环境温度、纬度变化的客观条件下，会导致设备内部的压力变化，通常这种压力变化会产生一定的集聚效应，对于设备外壳以及内部的敏感部件产生破坏作用。使用ePTFE防水透气膜能够持续地平衡设备的压力差，减少构件设计成本，确保产品的可靠与性。

      下一代全频段毫米波5G智能手机传输速率、频率、信号强度等性能参数的显著提升，从核心芯片到射频器件、从机身材质到内部结构，零部件都将迎来手机的新变革，对电磁屏蔽、导热、防水透气膜应该都有更高的要求。
 

 

       智能手机、平板电脑等电子设备的小型、薄型、多功能化的发展，对防水透气膜应该有更高的要求.