防水透氣透聲材料的解決應(yīng)用方案

引言：防水透氣膜(呼吸紙)是一種新型的高分子防水材料。從制作工藝上講，防水透氣膜的技術(shù)要求要比一般的防水材料高的多；同時從品質(zhì)上來看，防水透氣膜也具有其他防水材料所不具備的功能性特點。

防水透氣膜工作原理

在水汽的狀態(tài)下，水顆粒非常細小，根據(jù)毛細運動的原理，可以順利滲透到毛細管到另一側(cè)，從而發(fā)生透汽現(xiàn)象。當水汽冷凝變成水珠后，顆粒變大，由于水珠表面張力的作用（水分子之間互相“拉扯抗衡”）， 水分子就不能順利脫離水珠滲透到另一側(cè)，也就是防止了水的滲透發(fā)生，使透汽膜有了防水的功能。

二

防水透氣膜的材料

防水透氣膜的技術(shù)最早是從歐美國家開始引進的，然而國內(nèi)產(chǎn)品的制作工藝五花八門，各個廠家的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，沒能形成一個統(tǒng)一的質(zhì)量標準。實際上，防水透氣膜主要有三層構(gòu)成：PP紡粘無紡布，PE高分子透氣膜，PP紡粘無紡布。紡粘無紡布的作用主要是增強拉力和靜水壓及保護中間層（透氣膜），真正透氣主要是靠中間層PE高分子透氣膜。

三

防水透氣膜的工藝

（1）、流延復合。這種工藝是用塑料粒子熱熔后依靠塑料本身的粘性復合。缺點是幾乎不透氣。2014年全世界范圍內(nèi)都沒有辦法能用此工藝生產(chǎn)真正的高透氣耐高溫防水透氣膜。

（2）、噴膠或刮膠復合（熱熔膠復合）。這種工藝最早應(yīng)用在衛(wèi)生巾和尿不濕，以及防護服上，國內(nèi)生產(chǎn)廠家?guī)缀醵际怯眠@種工藝生產(chǎn)高透氣的防水透氣材料。缺點是透氣量比較低，因為中間透氣膜的微孔實際上都被熱熔膠堵死，另外，最致命的缺點就是耐溫度非常低，僅能承受60度的溫度。因為這種膠水實際上是一種壓敏膠（不干膠）。簡單的例子就是冬天時候，雙面膠帶幾乎沒有粘性，會分層，但是到了夏天，雙面膠帶表面的膠會融化。用這種工藝做的防水透氣膜質(zhì)量可想而知。施工時，只要有一定的溫度，無紡布就會開膠分層。有哪家施工方能保證施工時，一鋪完防水透氣膜馬上就蓋屋面呢？所以，這種防水透氣膜只能是真正防水透氣膜的假冒偽劣產(chǎn)品，在歐美國家完全沒有市場。

（3）、熱壓復合。國內(nèi)市場魚龍混雜，生產(chǎn)真正防水透氣膜的廠家其實很少，很多工廠或者銷售商都講自己的防水透氣膜好，幾乎絕大部分用戶都沒有想到過，有些廠家提供的防水透氣膜根本就不防水。如，我們國內(nèi)一同行，欺騙消費者說是什么國際公司，使用某知名國際公司的技術(shù)和研發(fā)成果，其實他們所生產(chǎn)的防水透氣膜靜水壓只有750px左右，但是用戶不知道如何檢測，用戶只知道用水潑在防水透氣膜上，這個膜不漏水，其實用戶哪里知道，水是有壓力的，會滲透的，唯一的辦法是每批防水透氣膜抽查送檢，這樣就能讓假冒偽劣無法藏身。實際上真正的防水透氣膜應(yīng)當是高透氣，耐高溫，抗老化，靜水壓達到2米以上。生產(chǎn)工藝應(yīng)該是純熱復合技術(shù)，不含膠水，所以能達到耐溫110度以上，高強抗老化，這是國內(nèi)真正能達到歐盟標準的產(chǎn)品，為國內(nèi)最新科技。

四

防水透氣膜的發(fā)展

第一代、鞋、服裝、帳篷、睡袋最早為了達到防水、防風，只是在面料上覆蓋防水膠，以達到防水目的，這種材料和工藝制作的產(chǎn)品，可以耐一定的水壓，但絕對不會透氣，而且防水透氣性差。

第二代、PU薄膜，這是一種耐水壓很不錯的材料，將產(chǎn)品面料與之復合在一起，可以做到防水穩(wěn)定性較好，其高端產(chǎn)品可能有些許透濕功能，但效果很不理想。如：市場現(xiàn)有KING-TEX。

第三代、TPU薄膜，在PU薄膜基礎(chǔ)上開發(fā)出來，比PU膜在透氣、透濕、耐水壓方面都有所改善，是替代PU膜的一種防水透氣膜，國內(nèi)有TING-TEX、KING-TEX等。

第四代、EPTFE（聚四氟乙烯）是最新一代防水透氣材料，世界一流廠均采用此種材料，再結(jié)合各自公司的研發(fā)復合處理技術(shù)開發(fā)出各有特長的不同品牌的EPTFE復合面料，其防水透氣性均是當今最出色的。在國際市場有出色表現(xiàn)的主要有：GORE-TEX（美國戈爾公司研制，開放式的被對全球各戶外用品公司選用）、OMNI-TECH（美國COLUMBIA公司研制，只供其自身品牌使用）、FIRST-TEX（美國FBA國際集團研制，只在指定的品牌中使用，2014年美國第一戶外品牌在使用此種材料）、EVENT（近幾年來迅速崛起的防水透氣專業(yè)材料商研制）、TEXPORE（德國JACKWOLFSKIN公司研制，只供其自身品牌使用）等國際著名材料商或知名戶外品牌公司獨家開發(fā)的專業(yè)防水透氣材料。

五

防水透氣膜的優(yōu)點

聚四氟乙烯又名防水透氣膜（Polytetrafluoroethene，一般稱作“不粘涂層”或“易潔鑊物料”；是一種使用了氟取代聚乙烯中所有氫原子的人工合成高分子材料。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機溶劑的特點，幾乎不溶于所有的溶劑。同時，防水透氣膜具有耐高溫的特點，它的摩擦系數(shù)極低，所以可作潤滑作用之余，亦成為了易潔鑊和水管內(nèi)層的理想涂料。

聚四氟乙烯：防水透氣膜（英文縮寫為Teflon或[PTFE,F4]）,被美譽為/俗稱“塑料王”，中文商品名“鐵氟龍”、“特氟隆”（teflon)、“特氟龍”、“特富隆”、“泰氟龍”等。它是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、耐腐蝕性(是當今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一，除熔融金屬鈉和液氟外，能耐其它一切化學藥品，在王水中煮沸也不起變化，廣泛應(yīng)用于各種需要抗酸堿和有機溶劑的)、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力、耐溫優(yōu)異（能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作）。防水透氣膜它本身對人沒有毒性，但是在生產(chǎn)過程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認為可能具有致癌作用。

使用優(yōu)點：

耐高溫——使用工作溫度達250℃。

耐低溫——具有良好的機械韌性；即使溫度下降到-196℃，也可保持5%的伸長率。

耐腐蝕——對大多數(shù)化學藥品和溶劑，表現(xiàn)出惰性、能耐強酸強堿、水和各種有機溶劑。

耐氣候——有塑料中最佳的老化壽命。

高潤滑——是固體材料中摩擦系數(shù)最低者。

不粘附——是固體材料中最小的表面張力，不粘附任何物質(zhì)。

無毒害——具有生理惰性，作為人工血管和臟器長期植入體內(nèi)無不良反應(yīng)。

六

防水透氣膜的應(yīng)用

（1）建筑材料

在建筑行業(yè)，防水透氣膜又稱防水透汽膜。分為標準防水透氣膜、坡屋頂防水透氣膜、坡屋頂通用防水透氣膜。

（2）汽車外部照明

現(xiàn)代社會汽車運用普遍，運輸過程中會遇到不同的天氣和路況。車燈始終暴露于外部環(huán)境中，塵霧、雨雪、路面碎物及泥污都會影響車燈的照明，從而影響車輛的行駛過程的安全度。外部溫度的驟降會導致內(nèi)部壓力的下降，使設(shè)備容易吸入污染物與增加結(jié)霧，最終造成車燈故障。產(chǎn)品可以給車燈提供持久防護，免受外部水汽、灰塵、油污及其他污物的侵入。同時產(chǎn)品獨特的透氣功能能隨著壓力的變化進行氣體互換，從而減小密封件上的壓力，延長產(chǎn)品的使用壽命。

1.降低車前燈的結(jié)霧

有效的透氣可大幅減少結(jié)霧，最多減少50%

通用的安裝方式降低了產(chǎn)品設(shè)計的復雜性

性能可靠，降低測試成本

2.尾燈、霧燈和輔助燈的壓力平衡

汽車防水透氣膜的優(yōu)越性能和獨特設(shè)計使你在制造的每個環(huán)節(jié)都可以節(jié)省費用：

密封設(shè)計成本降低，外殼用料減少，從而降低了工具設(shè)計和成本

可透氣的設(shè)計不會積聚壓力，可采用密封劑和粘合劑現(xiàn)場固化，縮短了裝配時間

在產(chǎn)品使用壽命內(nèi)性能可靠

（3）戶外照明燈具

潛在問題：戶外燈具罩殼承受著環(huán)境溫度和壓力的變化。

溫度變化、灰塵、污物以及潮氣會對戶外照明燈具的電子元件產(chǎn)生可觀的影響。例如，降雨可能導致燈具罩殼迅速冷卻，從而在罩殼內(nèi)形成200mbar(3psi)甚至更大的真空。這將嚴重影響燈具內(nèi)部元件的性能。

解決方案：通過不斷透氣來保持罩殼內(nèi)外壓力平衡。

在戶外燈具罩殼上安裝了防水透氣膜后，由外部溫度變化而造成的壓差將不再對罩殼構(gòu)成負面影響，因為防水透氣膜能在環(huán)境溫度和壓力變化時迅速平衡殼體內(nèi)外壓力。

主要益處

有效防止罩殼結(jié)霧和結(jié)露

有效抵御酸雨、鹽份和其它腐蝕性液體的影響

透氣膜具有極高的透氣量，意味著罩殼內(nèi)部能和外部實現(xiàn)不斷的氣體交換，從而有效防止電池所產(chǎn)生的有害氣體在罩殼內(nèi)積聚

大大降低罩殼密封條所承受的應(yīng)力，從而最大程度地減少故障發(fā)生幾率，延長罩殼使用壽命

維護簡單，安裝透氣膜之后若要打開罩殼接觸內(nèi)部的器件，依然十分方便

安裝簡便，為設(shè)計和生產(chǎn)帶來極大便利

（4）傳感器設(shè)備

潛在問題：傳感器殼體暴露在不斷變化的溫度和壓力環(huán)境之中。

溫度變化、灰塵、污垢和水分會對傳感器的電子元件造成重大影響。例如，清洗過程會導致電子設(shè)備殼體的溫度大幅下降。

溫度的急劇降低會導致殼體內(nèi)產(chǎn)生200 mbar（3 psi）甚至更大的真空。

解決方案：通過不斷透氣來保持殼體內(nèi)外壓力平衡。

防水透氣產(chǎn)品可以有效抵御溫度變化導致的壓差所產(chǎn)生的不利影響。使用防水透氣膜能在環(huán)境溫度和壓力變化時迅速平衡殼體內(nèi)外壓力。

在氣體傳感器和電化學傳感器中，防水透氣產(chǎn)品可防止灰塵、污垢或液體侵入傳感頭。同時，防水透氣膜（EPTFE）膜可讓氣體立即通過薄膜，從而確保傳感器響應(yīng)速度保持恒定，防止測量結(jié)果出現(xiàn)錯誤和延遲。

主要益處

保護傳感器不受污染物、水、鹽分和其它腐蝕性液體的影響，確保傳感器測量精確、性能穩(wěn)定

通過迅速實現(xiàn)傳感器殼體內(nèi)外壓力平衡來減小殼體密封條所承受的應(yīng)力

接觸液體后迅速恢復通氣量

微孔膜結(jié)構(gòu)提供優(yōu)異的透氣性

安裝簡便，為設(shè)計和生產(chǎn)帶來極大便利

（5）通信設(shè)備

潛在問題：電信行業(yè)所使用的設(shè)備承受著環(huán)境溫度迅速波動的影響，同時還會接觸各種顆粒，并始終暴露于風、雨、陽光照射等各種氣候條件下。

例如，安裝了有源電子器件的塔頂天線等設(shè)備在工作時，熱量會在設(shè)備殼體內(nèi)部積聚。這將導致壓力增加，使得殼體密封條承受更大的應(yīng)力。另外，一次突如其來的暴雨或強風可能導致氣溫驟降，隨之在設(shè)備殼體內(nèi)部形成200 mbar（3 psi）甚至更大的真空，這同樣將使殼體密封條承受更大的應(yīng)力。如果殼體內(nèi)外壓力不能實現(xiàn)平衡，外部環(huán)境中的水、潮氣、灰塵和污物便會通過密封縫隙進入殼體內(nèi)部。這有可能對通信設(shè)備的性能產(chǎn)生不良影響，造成更多的維修工作或更大的返修成本。

解決方案：通過不斷透氣來保持殼體內(nèi)外壓力平衡。

戶外通信設(shè)備安裝了防水透氣膜產(chǎn)品后，由于溫度變化而造成的壓差將不再對設(shè)備殼體構(gòu)成負面影響，因為防水透氣產(chǎn)品能在環(huán)境溫度和壓力變化時迅速平衡殼體內(nèi)外壓力。

主要益處

有效抵御水、鹽份和其它腐蝕性液體的影響

允許水汽透過的薄膜能最大程度地防止凝露現(xiàn)象的發(fā)生

通過迅速實現(xiàn)殼體內(nèi)外壓力平衡來減小殼體密封條所承受的應(yīng)力

易于維護；即便安裝了透氣產(chǎn)品，打開設(shè)備對內(nèi)部元器件進行維護依然十分方便

安裝簡便，為設(shè)計和生產(chǎn)帶來極大便利

（6）精密電子行業(yè)

潛在問題：電子設(shè)備通常會接觸灰塵或濺液。

手機和其他便攜式無線設(shè)備的使用環(huán)境一般比較惡劣，可能接觸水和灰塵，從而損害敏感元件。

解決方案：防塵防水透聲膜產(chǎn)品提供灰塵和濺液防護。

防水透氣產(chǎn)品安裝在設(shè)備端口上，能在設(shè)備接觸灰塵、濺液以及暫時浸入水中時為設(shè)備提供壓力排放和平 衡功能。

防水透氣產(chǎn)品為音響設(shè)備提供灰塵和濺液屏障，同時不會導致聲音的傳輸性、完整性或質(zhì)量有明顯下降。此外，透氣產(chǎn)品可防止各種日常液體侵入，如碳酸飲料和咖啡。TP防水透氣產(chǎn)品能夠保持聲音品質(zhì)不變，同時提供美觀的外罩，并針對上述要素構(gòu)筑起一道防水屏障

主要益處

采用透聲材料，保證高品質(zhì)聲音傳輸

憑借透氣薄膜極高的透氣量實現(xiàn)不斷的內(nèi)外氣體交換，有效防止電池所釋放的有害氣體積聚

有效防止凝露和顯示屏結(jié)霧現(xiàn)象

通過迅速實現(xiàn)殼體內(nèi)外壓力平衡來減小殼體密封條所承受的應(yīng)力

保護內(nèi)部元器件不受污染物和日常生活中所使用液體的影響

安裝簡便，為設(shè)計和生產(chǎn)帶來極大便利

（7）太陽能設(shè)備

潛在問題：戶外太陽能接線盒罩殼承受著環(huán)境溫度和壓力的變化。

溫度變化、灰塵、污物以及潮氣會對太陽能部件內(nèi)的電子元件產(chǎn)生可觀的影響。例如，降雨可能導致燈具罩殼迅速冷卻，從而在罩殼內(nèi)形成200mbar（3psi）甚至更大的真空。這將嚴重影響殼體內(nèi)部元件的性能。

解決方案：通過不斷透氣來保持罩殼內(nèi)外壓力平衡。

主要益處

有效的阻攔水分，鹽分和其它腐蝕性液體，使設(shè)備敏感部件安全暴漏于室外。

接觸水，油等液體后可迅速恢復透氣。

密集均勻的微孔分布在防水透氣的同時，可以有效的阻攔灰塵，防護等級可達IP68

平衡壓力，防止密封部件周圍的空氣和水份進入機體，保護密封完整性。

保護部件不受天氣影響，能承受水和其它液體的浸泡。

使被保護部件易于清洗，不受腐蝕性污染物的影響，保證部件性能和使用壽命。

抗紫外線，具有極強的化學惰性，耐極端溫度。

薄而輕巧，具良好的隱蔽性，為設(shè)計和生產(chǎn)帶來便利，是防水透氣最理想的產(chǎn)品。

（8）化工醫(yī)療設(shè)備

化工：防水透氣技術(shù)可以滿足多種工業(yè)應(yīng)用的要求，其產(chǎn)品包括：用于化學制造的密封材料、工業(yè)設(shè)備封蓋、瓶蓋、污染控制的過濾袋、用于工業(yè)清潔劑容器的透氣產(chǎn)品等。公司為化工設(shè)備制造商和大規(guī)模終端客戶定制各種產(chǎn)品，既具有極高的價值又具有良好的使用性能。

醫(yī)療：醫(yī)療植入物可以與人體本身的組織協(xié)調(diào)共處并幫助康復，在許多情況下還可以恢復人體的正常功能。這些植入物可以使醫(yī)生獲得良好的效果并使病人的精神得到安寧。公司的產(chǎn)品為血管、血管內(nèi)、介入性、普通外科、心胸肺、口腔與整形外科的治療提供了新的解決方案。應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備和手術(shù)無菌服中的防水透氣膜可以在不影響氣流的情況下筑起一道防止病毒和細菌污染的可靠屏障。公司的醫(yī)療電子設(shè)備非常耐用，性能極高，已經(jīng)應(yīng)用于顯影和其他醫(yī)療設(shè)備中。

電子產(chǎn)品用の防水透氣膜

現(xiàn)在隨著防水透氣膜技術(shù)的成熟，防水透氣膜主要應(yīng)用于：通訊設(shè)備透氣、通信設(shè)備透氣、小家電產(chǎn)品透氣、汽車透氣、醫(yī)療透氣、電子傳感器透氣、包裝透氣，其中包裝透氣又包括家庭包裝、農(nóng)業(yè)包裝和工業(yè)包裝等產(chǎn)品應(yīng)用。新一代智能化電子產(chǎn)品5G手機傳輸速率、頻率、信號強度等性能參數(shù)的顯著提升，從核心芯片到射頻器件、從機身材質(zhì)到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，零部件都將迎來手機的新變革，對電磁屏蔽、導熱、防水透氣膜應(yīng)該都有更高的要求。

一般情況下很多設(shè)備及其應(yīng)用需要相對封閉的密封環(huán)境，不能收到外界灰塵、水、細菌的影響。如果設(shè)計為特別封閉的，在環(huán)境溫度、緯度變化的客觀條件下，會導致設(shè)備內(nèi)部的壓力變化，通常這種壓力變化會產(chǎn)生一定的集聚效應(yīng)，對于設(shè)備外殼以及內(nèi)部的敏感部件產(chǎn)生破壞作用。使用ePTFE防水透氣膜能夠持續(xù)地平衡設(shè)備的壓力差，減少構(gòu)件設(shè)計成本，確保產(chǎn)品的可靠與性。

下一代全頻段毫米波5G智能手機傳輸速率、頻率、信號強度等性能參數(shù)的顯著提升，從核心芯片到射頻器件、從機身材質(zhì)到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，零部件都將迎來手機的新變革，對電磁屏蔽、導熱、防水透氣膜應(yīng)該都有更高的要求。

智能手機、平板電腦、家電、安防、物聯(lián)網(wǎng)等電子設(shè)備的小型、薄型、多功能化的發(fā)展，對防水透氣膜應(yīng)該有更高的要求.