PTFE微孔薄膜对空气中悬浮物的阻隔机制

  在核生化战剂中，核辐射产生尘埃和气溶胶，生物战剂中大多为细菌、病毒等固体粒子，化学战剂中也包括部分气溶胶粒子。所有这些粒子均悬浮在空气中，对环境和人体产生极大危害，防护服需要防止这些微粒进入人体。对于气体中存在的各种微粒、分子来讲，其大小可以相差五个数量级，对这些物质的分离需要采用从微滤到反渗透等不同特性的膜。

  PTFE薄膜属多微孔膜，孔径变化范围在0.1~0.3μm之间。根据加工工艺的不同，可将其加工成网络型和非对称型微孔。PTFE膜对微生物的分离机理为筛分机理，膜的形态结构起决定性作用，即膜是物理结构起决定作用的。此外，吸附和电性能对微生物的截留也有影响。

  （1）机械截留作用    空气中悬浮微生颗粒物尺寸在30~10000nm，连同载体（如飞沫、飞絮或粉尘）体积会增大。筛分作用在一定程度上可截留大部分颗粒物质，使之不能通过薄膜。

  （2）物理作用或吸附截留作用    PTFE薄膜带有强烈的静电荷，通过物理吸附作用也可截留微粒。

  （3）架桥作用    在微孔的入口处，微粒会因为吸附、凝聚、架桥作用同样可被截留。

  因为PTFE薄膜的网络状微孔结构，微粒可截留在薄膜内部。当采用PTFE复合膜时，由于微孔一端封闭，使得微生物根本无法透过。

  采用NaCl气溶胶来模拟核尘埃粒子，并中和至玻尔兹曼平衡状态，其计算中位粒径（CMD）在（75±20）nm分布范围之内，聚集态粒径为0.26μm，在美国TSI-8130过滤仪进行阻隔效率测试。测试时，气溶胶的浓度为200mg/m³，作用于材料上的气溶胶量达到（200±5）mg时为止。