Понятие мембранных тканей - Мембранные ткани

Мембранная ткань (в повседневной речи иногда называют просто мембрана) -- вид ткани, которая благодаря своей особой структуре обладает водоотталкивающими или ветрозащитными свойствами и в то же время пропускает через себя водяной пар.

Мембранная ткань состоит из нескольких слоев: верхний износостойкий слой, нижний мягкий слой. А между ними несколько защитных слоев ткани и мембрана.

Для изготовления мембран могут быть использованы как неорганические (керамика, стекла, металлы), так и органические (в первую очередь, природные и синтетические полимеры) материалы. Выбор материала ограничивает способы изготовления, получаемую структуру (морфологию) мембраны и принцип разделения. Мембраны делятся на два класса:

    - мембраны с открытой пористостью, которые применяются, в частности, в процессах микро - и ультрафильтрации; - непористые мембраны, применяемые, в частности, в газоразделении и первапорации.

К ним применяются различные требования как материалам для изготовления мембран. Для пористых мембран выбор материала не определяет напрямую характеристики разделения, так как главными факторами для этих мембран являются размер пор и их распределение по размерам. Для этих мембран основными являются требования процесса производства мембраны, ее химическая, термическая и биологическая стойкость, а также поверхностные эффекты в процессе эксплуатации, такие как адсорбция (поляризационные эффекты) и смачивание.

В связи с проблемой концентрационной поляризации и загрязнением мембран в процессах ультра - и микрофильтрации выбор материала мембраны для этих процессов учитывает возможность предотвращения загрязнения и очистки мембраны после отложения на ней осадков.

Проницаемость этих мембран носит, безусловно, фазовый характер. С морфологических позиций мембраны подобного назначения должны представлять собой капиллярно-пористые материалы, в которых множество сквозных капилляров образовано микропросветами между элементами структуры.

Для второй группы мембран, которые используются в процессах газоразделения и первапорации, выбор материала напрямую определяет транспортные характеристики мембраны (селективность и проницаемость). В общем случае проницаемость полимеров в стеклообразном состоянии ниже, чем в высокоэластическом, и температура стеклования определяет рабочий диапазон температур эксплуатации мембраны.

Ввиду того, что кристаллические области полимера ведут себя как физические сшивки и, следовательно, уменьшают поток пенетранта через мембрану, и поток через кристаллические области на порядки ниже, чем поток через аморфную фазу, степень кристалличности оказывает существенное влияние на свойства мембраны.

Методы получения полимерных мембран

Основные методы получения полимерных мембран следующие:

    - формирование из раствора; - формирование из расплава; - спекание порошков, волокон и волокнистых дисперсий; - травление монолитных пленок; - растяжение монолитных пленок.

В зависимости от назначения мембраны в ней формируют или не формируют пористую структуру.

Мембранные ткани для различных условий эксплуатации

В зависимости от сложности погодных условий и требований, предъявляемых конкретным потребителем, мембранная ткань для непромокаемой одежды может характеризоваться различными параметрами, такими как, паропроницаемость, водонепроницаемость в условиях сильного дождя, водонепроницаемость при определенном гидравлическом давлении, непродуваемость ветром, механическая прочность, сопротивление истиранию, поведение при сушке, сопротивление механическому давлению, устойчивость к стирке, эффект от натяжения диагонали, устойчивость к воздействию погодных условий, низких температур, изгибу, прокалыванию и т. д.

Разработка или подбор подходящего мембранного материала требует глубоких знаний о тканях, о полимерах, о полимерно-текстильных композиционных материалах, человеческой физиологии и динамики транспорта пара через ткань и одежду в целом. В настоящее время есть много разновидностей воздухопроницаемых тканей для различных областей применения. Поскольку необходимые характеристики мембранных тканей значительно различаются в зависимости от условий их применения, важно понять различия в их структуре и влияние последней на свойства.

Похожие статьи




Понятие мембранных тканей - Мембранные ткани

Предыдущая | Следующая