صفحه اصلی دانشـــنامه پارچه پلی تترافلوئورواتیلن
1399/03/18

پارچه پلی تترافلوئورواتیلن

Polytetrafluoroethylene (PTFE) Fabric

پارچه PTEF چه نوع پارچه ای است؟

مخفف PTEF به پلی تترافلوئورواتیلن (polytetrafluoroethylene) اشاره دارد که نوعی پلیمر مصنوعی به نام فلوئورو پلیمر (fluoropolymer) است. فلوئورو پلیمر نوعی پلیمر است که از مولکول های کربن و فلورین تشکیل شده است و اجزای تشکیل دهنده اصلی پلی تترافلوئورواتیلن، تترافلوئورواتیلن (TEF) است که عضوی از خانواده فلوئورو کربن (fluorocarbon) محسوب می شود.
ویژگی قابل توجه PTEF به پایین بودن ثابت دی الکتریک آن مربوط می شود که باعث می گردد تا کاملا هیدروفوبیک (دفع کننده آب) به حساب آید، یعنی آب از این ماده مصنوعی نمی تواند عبور کند. این ویژگی PTEF را به ماده بسیار محبوبی در هر کاربردی که بایستی آب بر روی یک مقیاس بزرگ یا کوچک دفع گردد، تبدیل نموده است. علاوه بر این، PTEF نقطه ذوب بسیار قابل توجهی دارد. براساس اطلاعات شرکت Chemours، PTEF می تواند تا دمای بالای 600 درجه کلوین مقاومت کند که معادل 327 درجه سلسیوس یا 620 درجه فارنهایت است. در بین تمام پلیمرها، پلی تترافلوئورواتیلن کمترین ضریب اصطکاک را دارد که باعث می شود تا در هنگام لمس کردن، لغزنده به نظر برسد، اما تمیز کردنش آسان است. همچنین PTEF در برابر ساییدگی مقاومت بالایی دارد و از مقاومت کششی بالایی برخوردار است.
این نوع پلیمر به صورت اختصاصی کشف نشده است، بلکه توسط یکی از دانشمندان شرکت دوپونت (DuPont) به نام دکتر روی پلونکت (Roy Plunkett) در سال 1938 به صورت تصادفی به دست آمده است. در آن زمان شرکت دوپونت پیشرو اصلی در زمینه توسعه منسوجات مصنوعی همراه با تعدادی مواد مصنوعی دیگر بود و دکتر پلونکت در فرآیندی که تلاش داشت تا شکل جدیدی از مبرد کلروفلوئوروکربن (chlorofluorocarbon) را توسعه دهد، پلی تترافلوئورواتیلن را کشف نمود.

پارچه پلی تترافلوئورواتیلن - صنعت نساجی, صنعت پارچه, تولید پارچه, بازار پارچه, انواع پارچه

یک واکنش غیرمنتظره در فرآیند توسعه مبرد منجر به ظهور یک ماده سفید رنگ لغزنده در درون بطری آزمایش دکتر پلونکت شد. براساس تحلیل، ویژگی های فوق العاده این ماده تصادفی کشف گردید و دو شرکت جنرال موتورز (General Motors) و دوپونت در یک سرمایه گذاری مشترک به نام Kinetic Chemicals، ماده PTEF را در سال 1941 ارائه دادند. این پروژه در سال 1945، پلی تترافلوئورواتیلن را تحت نام تجاری تفلون (Teflon) به ثبت رساند. یکی از اولین استفاده های این پلیمر به عنوان ماده پوششی دریچه در کاربردهای غنی سازی اورانیوم به عنوان بخشی از پروژه منهتن بود. در میانه دهه 1950 میلادی، مزایای PTEF به عنوان یک پوشش غیرچسبان در وسایل آشپزی کشف گردید. به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و ویژگی های دفع کننده آب این ماده، بسیاری از شرکت ها بلافاصله بر روی احتمال استفاده از تفلون به عنوان پوشش دهنده وسایل آشپزی ریسک کردند.

ePTFE

از همان روزهای اول تولید PTEF، از این ماده به عنوان عایق در سیم کشی الکتریکی استفاده می گردید. مثلا بیشتر کابل های هم محور از PTEF استفاده می کنند و در اواخر دهه 1950 میلادی یکی از کارمندان شرکت دوپونت به نام بیل گور (Bill Gore) علاقمند شد تا از کاربردهای بالقوه پلی تترافلوئورواتیلن در صنعت محاسبات استفاده نماید. بیل گور با کمک پسرش، یعنی باب توانست تا نوعی از سیم های محاسباتی به نام مولتی تست (Multi-Test) را توسعه دهد. بعد از گذشت فقط چند سال، مولتی تست در سراسر کشور به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفت و حتی این کابل در مدول های فضاپیمای آپولو 11 نیز به کار رفت. با این حال باب گور متوجه شد که PTEF پتانسیل های بیشتری دارد. زمانیکه او آزمایشاتش را با توسعه دادن PTEF شروع کرد، متوجه گردید که این ماده در عین سبک وزنی، انعطاف پذیری بسیار زیادی دارد و می تواند هوای زیادی را در نیز در خودی جای دهد. آزمایشات باب منجر به کشف پلی تترافلوئورواتیلن گسترش یافته (ePTEF) شد که اکنون در طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی و مصرفی از آن استفاده می شود. همانند پلی تترافلوئورواتیلن معمولی، ePTEF در برابر حرارت مقاومت بالایی دارد و دفع کننده آب نیز هست، اما همانند ماده پارچه به آسانی به شکل نازک در می آید که می تواند در بسیاری از کاربردها به جای PTEF سنتی که بسیار سفت است، به کار رود.

GORE-TEX (گورتکس)

این منسوجات همانگونه که از نامشان پیداست، کشف دیگری از خانواده گور هستند. در دهه 1970 میلادی، رابرت گور شروع به اعمال کردن یک سری حق ثبت اختراع برای ePTEF کرد و شرکت دبیلو ال گور (W.L. Gore) در سال 1976، بازاریابی GORE-TEX را به عنوان ماده ای برای علاقمندان به فضای باز شروع کرد. خواص دفع کننده آب ePTEF موجب شد تا این ماده برای ژاکت های بارانی ایده آل شود و این پارچه هر چند که تا حدودی تنفس را حفظ می کند، اما در برابر باد مقاوم است. از سال 1970 میلادی، GORE-TEX به محبوبیت زیادی دست یافت و اکنون به عنوان ماده اصلی و برتر در بسیاری از لباس های مختلف مقاوم در آب به کار می رود.
هر چند که PTEF ذاتا در برابر نفوذ آب مقاوم است، اما چون GORE-TEX از طریق کشیدگی ePTEF ساخته شده است، لذا ساختار میکروسکوپی آن اجازه می دهد که آب وقتی در حالت گازی قرار دارد، از آن عبور کند. مثلا وقتی بدن شما عرق می کند، GORE-TEX بخار را ساطع می نماید و این بخار آزادانه می تواند از این پارچه عبور کند. با این حال، آب مایع در شکل باران نمی تواند از این پارچه مقاوم در برابر آب عبور نماید.

پارچه PTEF چگونه ساخته می شود؟

ماده PTEF از طریق تترافلوئورواتیلن (TEF) پلیمریزه می گردد. تترافلوئورواتیلن نیز خود با ترکیب شدن فلوریت، اسید هیدروفلوئوریک و کلروفرم ایجاد می شود. برای ایجاد TEF، این مواد تحت دماهای بالا از طریق فرآیندی به نام پیرولیز (pyrolysis) ترکیب می گردند. ماده نهایی، حالت گازی دارد و برای تبدیل شدن به حالت مایع تحت فشار بالا در دماهای پایین قرار می گیرد.

پارچه پلی تترافلوئورواتیلن - صنعت نساجی, صنعت پارچه, تولید پارچه, بازار پارچه, انواع پارچه

تترافلوئورواتیلن بسیار فرار است، بنابراین معمولا قابلیت جابجایی ندارد. در عوض بیشتر سازندگان PTEF، TEF مورد نیاز خودشان را در همان محل می سازند. در فرآیند تولید کردن TEF، مقادیر کوچکی از تعداد مختلفی مواد شیمیایی از جمله دی سوکسینیک اسید (disuccinic acid) و سولفات آمونیاک (ammonium persulfate) ممکن است به عنوان آغازگر واکنش مورد استفاده قرار گیرند و مقادیر بزرگی از آب نیز در فرآیند تولید PTEF به کار می رود.
وقتی TEF حاصل شد، ممکن است PTEF در طیف متنوعی از روش ها تولید گردد و بیشتر سازندگان این نوع از پارچه، فرآیند تولید را به عنوان رازهای تجارت حفظ کرده اند و آنها را به اشتراک نمی گذارند. با این حال فرآیندهای مختلف تولید استفاده شده برای ساخت PTEF را می توان به دو دسته، یعنی پلیمریزاسیون سوسپانسیونی (پلیمره شدن سوسپانسیونی) و پلیمریزاسیون تعلیقی تقسیم کرد.

پلیمریزاسیون سوسپانسیونی (Suspension Polymerization)

در این فرآیند، یک محفظه واکنشی با آب خالص و یک ماده شیمیایی آغازگر پر شده است و PTEF مایع سپس به درون محفظه وارد می شود. به فاصله کمی، PTEF مایع با آغازگر تماس برقرار می کند، پلیمریزاسیون شروع می گردد و دانه های جامدی را شکل می دهد که بر روی سطح آب باقی می مانند. در سراسر فرآیند، محفظه واکنش برای تسهیل کردن گردش آب به عنوان خنک کننده، به جلو و عقب حرکت می کند.
وقتی وزن مشخصی از PTEF به دست آمد، فرآیند متوقف می گردد و آب به تدریج از محفظه واکنش خالی می شود. دانه های PTEF به دست آمده سپس خشک می گردند و با یک آسیب پودر می شوند. ماده حاصل از سازگاری همچون آرد برخوردار است و این دانه های پودری سپس دانه های بزرگتری را به وجود می آورند، چون PTEF به سختی در این حالت می تواند مورد استفاده قرار گیرد. دانه های حاصل در یک فر خشک می شوند.

پارچه پلی تترافلوئورواتیلن - صنعت نساجی, صنعت پارچه, تولید پارچه, بازار پارچه, انواع پارچه

وقتی دانه ها خشک شدند، می توان آنها را به شکل های مختلفی در کارخانه در آورد یا ممکن است آنها را در سیلندرهای پیش ساخته به نام شمش چهارگوش (billets) حمل نمایند. برای تبدیل PTEF به یک شکل خاص، می توان آن را بالای 680 درجه فارنهایت (360 درجه سلسیوس) در یک فر حرارت داد که در این نقطه سازگاری ژل مانند را به خود می گیرد.

پلیمریزاسیون تعلیقی (Dispersion Polymerization)

این روش موجب به وجود آمدن دانه های جامد PTEF نمی شود. در عوض این ماده به شکل مایع در می آید که می تواند فقط در کاربردهای پوششی یا نهایی مورد استفاده قرار گیرد. در این روش همانند روش پلیمریزاسیون سوسپانسیونی، آب، یک آغازگر شیمیایی و TEF مایع به درون محفظه واکنش معرفی می شوند. با این حال محفظه واکنش به جای اینکه به شدت دچار تکان شود، فقط به آرامی تحریک می گردد که باعث تولید دانه های کوچک PTEF می شود. وقتی این دانه ها شکل گرفتند، مقدار مشخصی از آب حذف می گردد و مایع شیری مانند به وجود می آید. اگرچه این ماده آبکی معمولا در حالت مایع باقی می ماند، اما می توان آن را در حالت پودر ریز خشک نمود.

مطلب پیشنهادی
۲۰ نقص عمده پارچه‌های بافته شده به همراه تصاویر آنها

تولید کردن ePTFE

باب گور براساس کارهای اولیه انجام گرفته با پدرش، ایده PTEF کششی را مطرح نمود. او قبل از اینکه این تکنولوژی جدید را برای اولین بار کشف نماید، ساعت های زیادی را صرف تلاش برای تعیین کردن چگونگی کشش این پلیمر کرد. باب با حرارت دادن PTEF در دمای بالا و کشیدن آرام آن در هر انتها کار خودش را آغاز نمود. با این حال این میله ها همواره می شکستند. باب در اوج کلافگی در نهایت تلاش کرد تا میله PTEF را تا حد ممکن سریع بکشد، او بعد از اینکه میله را حرارت داد، توانست این کار را با موفقیت انجام دهد. او به طور باور نکردنی متوجه شد که میله تا 10 برابر اندازه معمول خودش گسترده می شود.
همه ePTFE ساخته شده امروزی، صرف نظر از اینکه محصول شرکت گور و همکاران باشد یا توسط شرکت های مختلف دیگری تولید گردیده باشد، از طریق یک روش به ظاهر ساده ساخته می شوند. با حرارت دادن و کشیدن سریع PTFE، این ماده خواص منحصر به فرد دیگری پیدا می کند که ویژگی های عملکردی کاملا متفاوتی را نسبت به حالت سابق PTFE ارائه می دهد. در بیشتر حالت ها، این ماده با فرهای صنعتی و ماشین های کشیدگی ساخته می شود.
قبل از اینکه محصولات PTFE و ePTFE فروخته شوند، باید الزامات استاندارد کنترل کیفیت خاصی را برآورده کنند. مثلا PTFE تعلیقی برای پارامترهای ویسکوزیته و گرانش مورد آزمایش قرار می گیرد و اگر سازندگان PTFE بخواهند محصولاتشان را به عنوان تفلون به بازار عرضه کنند، باید استانداردهای خاصی که توسط شرکت دوپونت وضع شده است را رعایت نمایند، چون تفلون علامت تجاری این شرکت محسوب می شود.
در مجموع مراحل تولید پارچه PTFE را می توان به صورت زیر خلاصه نمود:

  1. ایجاد کردن تترافلوئورواتیلن (TEF): فلوریت، اسید هیدروفلوئوریک و کلروفرم در دماهای بالای از طریق فرآیندی به نام پیرولیز ترکیب می شوند.
  2. تبدیل کردن به شکل مایع: ماده ایجاد شده در حالت گازی قرار دارد و تحت فشار بالا در دماهای پایین می توان آن را به حالت مایع در آورد.
  3. ایجاد کردن PTFE از طریق TEF: فرآیند تولید استفاده شده برای تولید PTFE عبارتند از: پلیمریزاسیون سوسپانسیونی و پلیمریزاسیون تعلیقی.
  4. پر کردن محفظه: محفظه واکنش با آب خالص و یک ماده شیمیایی آغازگر پر می شود.
  5. پلیمریزه کردن PTFE مایع: وقتی PTFE مایع در تماس با آغازگر قرار می گیرد، شروع به پلیمریزه شدن می کند و دانه های جامد شکل می گیرد که بر روی سطح آب باقی می ماند.
  6. خالی شدن تدریجی آب: وقتی حجم مشخصی از PTFE حاصل شد، فرآیند متوقف می گردد و آب به تدریج از محفظه واکنش خالی می شود.
  7. پودر کردن دانه ها: دانه های PTFE حاصل شده سپس خشک می گردند و با آسیاب پودر می شوند.
  8. خشک کردن دانه ها: دانه های به دست آمده در یک فر خشک می گردند.
  9. شکل دادن PTFE: برای تبدیل نمودن PTFE به یک شکل خاص، آن را در دمای بالای 680 درجه فارنهایت (360 درجه سلسیوس) در یک فر حرارت می دهند که در این نقطه سازگاری ژل مانند را به خود می گیرد.

پارچه PTFE چه کاربردی دارد؟

پارچه PTFE در طیف گسترده ای از کاربردها مورد استفاده قرار می گیرد. نزدیک به 50 درصد از جهان در حوزه کامپیوتر به کار می رود، چون این ماده استحکام دی الکتریکی بالایی دارد. چون استفاده اولیه PTFE در مأموریت های آپولو بود، ناسا از این ماده در مأموریت های مختلف فضایی سرنشین دار و بدون سرنشین استفاده کرده است و این ماده جهت ایجاد حالت عایق برای سیم ها در اقلیم های فوق العاده سرد مانند جنوبگان (Antarctica) به کار رفته است.
چون این ماده ضریب اصطکاک پایینی دارد، برای تولید یاتاقان ها، بوش ها، دنده ها (چرخ دنده ها)، درز بندها و واشرها به کار می رود و معمولا در تولید کامپوزیت های الیاف کربنی در صنعت فضایی مورد استفاده قرار می گیرد. مقاومت PTFE در برابر اشعه فرابنفش باعث محبوبیت آن در کاربردهای فضای بیرون شده است و معمولا این ماده برای پوشش فضاهای بیرون سازه های انعطاف پذیر معماری به کار برده می شود. مثلا سقف ورزشگاه مترودوم مینیاپولیس (Minneapolis Metrodome) برای ایجاد سازه ای مقاوم در برابر اشعه فرابنفش با پوششی از PTFE احاطه شده است که تمیز کردن آن هم آسان تر است.
این ماده در دیگر کاربردهای متنوع صنعتی و علمی نیز مورد استفاده قرار می گیرد، اما مصرف کنندگان بیشتر با این پلیمر در تابه های نچسب در تماس هستند. اگرچه تفلون نشان تجاری شرکت دوپونت محسوب می شود، اما طیف گسترده ای از شرکت های دیگر، پوشش های مشابهی را تولید نموده اند و بیشتر وسایل آشپزی موجود در بازار برای راحتی استفاده و تمیز کردن آنها، پوشش های تفلونی دارند. تفلون و مواد مشابه برای کمک به کاهش اصطکاک در کاربردهای گسترده تری مانند ماوس های مخصوص بازی و پرینترهای سه بعدی نیز به کار می روند.
در حالت GORE-TEX و مواد مشابه، ePTFE در طیف گسترده تری از انواع مختلف پوشاک مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان یک قانون کلی، اگر پوشاک، کفش یا لوازم تزئینی مخصوص بیرون به عنوان ضد آب لیست شده باشند، بیشتر احتمال دارد که این محصول لایه ای از GORE-TEX یا الیاف ePTFE مشابه داشته باشد. منسوجی مانند GORE-TEX در ژاکت های اسکی و دیگر انواع پوشاک مخصوص بیرون نسبت به دیگر منسوجات مقاوم در برابر آب عملکرد بسیار بهتری دارد و این ماده حتی در بسیاری از انواع کفش های پیاده روی نیز مورد استفاده قرار می گیرد تا پاهای علاقمندان به فضای باز را در هنگام پیاده روی های طولانی، تمیز و خشک نگه دارد.
در بسیاری از کاربردهای پزشکی نیز از ePTFE استفاده می شود. مثلا این پارچه به عنوان فیلتراسیون غشایی در دارو رسانی، جمع آوری ادرار و کاربردهای جراحی لاپاراسکوپیک به کار می رود و جهت ایجاد پوشش برای برای دستگاه های پزشکی درون عروق (نوعی دستگاه هستند که وارد رگ ها و شریان ها می شوند) نیز مورد استفاده قرار می گیرد. از ePTFE ممکن است برای پوشش ایمپلمنت های پزشکی نیز استفاده گردد که این پوشش ها برای نصب دائمی جهت محافظت از این دستگاه ها در برابر شکستگی به دلیل تماس با مایعات بدن طراحی شده اند.
به دلیل مقاومت در برابر دماهای بالا، PTFE اغلب به عنوان پوشش و لباسی که توسط نیروهای امدادی مانند آتش نشانان پوشیده می شود، به کار می رود. لباس آتش نشان ممکن است جهت بهبود مقاومت در برابر حرارت و قابلیت تنفس پذیری شامل لایه های ePTFE باشد. علاوه بر این، PTFE و ePTFE در لباس پوشیده شده توسط اعضای نظامی و سازمان های شبه نظامی نیز مورد استفاده قرار می گیرند. این ماده حتی جهت تولید وسایل مصرفی مانند تارهای گیتار نیز کاربرد دارد.
در کل کاربردهای پارچه PTFE را می توان به صورت زیر خلاصه نمود:

  • برای کاربردهای صنعت کامپیوتر: استفاده شده در ماوس های مخصوص بازی
  • برای کاربردهای صنعت هوافضا: استفاده شده در تولید یاتاقان، بوش، چرخ دنده، درزبند و واشر
  • برای کاربردهای مخصوص فضای باز: استفاده شده در لباس های بیرونی
  • برای وسایل آشپزی: استفاده شده در تابه های نچسب
  • برای پوشاک: استفاده شده در کفش ها و لوازم تزئینی ضد آب
  • برای کاربردهای پزشکی: استفاده شده به عنوان فیلتراسیون غشایی در دارو رسانی، جمع آوری ادرار و کاربردهای جراحی لاپاراسکوپیک
  • برای لباس آتش نشان
  • برای وسایل مصرفی: استفاده شده در تارهای گیتار

پارچه PTFE در چه مناطقی از جهان تولید می شود؟

پارچه پلی تترافلوئورواتیلن - صنعت نساجی, صنعت پارچه, تولید پارچه, بازار پارچه, انواع پارچه
تولید پارچه PTFE در جهان (بزرگترین وارد کننده: ایالات متحده آمریکا، بزرگترین تولید کننده: چین).

چین بزرگترین تولید کننده PTFE است. این کشور آسیایی در سال 2016، ماده PTFE را به ارزش 154 میلیون دلار صادر نموده است و ایالات متحده رقیب اصلی چین در زمینه تولید این ماده محسوب می شود، چون این کشور در همان سال 118 میلیون دلار PTFE تولید نموده است. بعد از ایالات متحده آمریکا و چین، آلمان، هلند، ایتالیا و ژاپن دیگر صادر کنندگان بزرگ PTFE هستند.
علیرغم تولید این ماده در مقیاس بزرگ، ایالات متحده آمریکا یکی از بزرگترین وارد کنندگان PTFE به حساب می آید. این کشور در سال 2016، 158 میلیون دلار PTFE وارد نموده است و پس از این کشور، آلمان با 99 میلیون دلار و ایتالیا با 84 میلیون دلار واردات این ماده در رتبه های بعد بزرگترین وارد کنندگان این محصول هستند. اگرچه شرکت دوپونت مالکیت تجاری تفلون را حفظ نموده است، اما به تولید کنندگان دیگر اجازه داده است تا زمانیکه دستور العمل های خاص تولید را رعایت نمایند، این ماده را تولید کنند.

قیمت پارچه PTFE به چه صورت است؟

هر چند که قیمت نوسانات PTFE پایدار است، اما هزینه میانگین این محصول تقریبا 8800 الی 16000 میلیون دلار برای هر تن است. قیمت PTFE با توجه به نوع کشور تغییر می کند، مثلا صادر کردن PTFE به کشورهایی نظیر چین و آلمان عموما تا حدودی هزینه بیشتری از صادر کردن این محصول به ایالات متحده یا هند دارد.
برای مصرف کننده نهایی، انواع PTFE استفاده شده در پوشاک، مانند GORE-TEX هزینه بیشتری نسبت به دیگر انواع لباس بارانی ندارد. با این حال برند GORE-TEX در سراسر جهان شناخته شده است، بنابراین لباس هایی که حاوی این ماده باشند، ممکن است در بازار هزینه بیشتری داشته باشند. مثلا ژاکت GORE-TEX برای مردان، قیمتی در حدود 70 الی 200 دلار دارد.

مطلب پیشنهادی
صنعت نساجی ترکیه

پارچه پلی تترافلوئورواتیلن - صنعت نساجی, صنعت پارچه, تولید پارچه, بازار پارچه, انواع پارچه

چون ePTFE در تولید لباس به کار نمی رود، لذا معمولا مصرف کنندگان از این ماده هیچگونه استفاده نمی کنند، بنابراین قیمت این ماده معمولا به بازار مصرفی مرتبط نیست. وسایل آشپزی که شامل PTFE هستند و تحت عنوان تفلون یا دیگر نام های تجاری برند شده اند، شاید نسبت به دیگر وسایل آشپزی هزینه بیشتری داشته باشند، اما این اختلاف قیمت معمولا خیلی چشمگیر نیست.

چه تفاوتی بین انواع مختلف پارچه PTFE وجود دارد؟

در شکل کلی، PTFE یک ماده سخت است که نمی تواند به مواد انعطاف پذیر مانند پارچه تبدیل شود. با این حال این ماده می تواند به انواع دیگر مواد جهت تولید یک ماده شبه پارچه اضافه شود و انواع مختلفی از پارچه را می توان با ePTFE تولید نمود تا از طریق این پلیمر خطی حالت کشیدگی پیدا کنند.

فایبرگلاس PTFE (PTFE Fiberglass)

ورقه های انعطاف پذیر فایبرگلاس را می توان با PTFE پوشش داد تا دوام و مقاومت آنها در برابر آب و هوا افزایش پیدا کند. در بیشتر حالت ها، فایبرگلاس های انعطاف پذیر پوشش داده شده با PTFE در فضاهای بیرون مورد استفاده قرار می گیرند. این پوشش باعث می شود تا فایبرگلاس برای سقف های نفوذ ناپذیر شبیه خیمه که در استادیوم ها و مراکز تجاری در سراسر دنیا وجود دارند، مناسب باشد. فایرگلاس PTFE دوام زیادی ندارد و قبل از اینکه جایگزین شود، حدود 30 سال می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

لباس های پوشش داده با PTFE

هر چند که PTFE معمولی برای تولید لباس کاربردی ندارد، اما از آن برای تولید لباس های پوششی از طریق دیگر مواد استفاده می شود. وقتی پوشاک با PTFE پوشش داده می شود، اصطکاکش کاهش پیدا می کند که باعث می گردد تا تمیز کردن آنها آسانتر باشد. علاوه بر این، این پوشش سبب ایجاد مقاومت پوشاک در برابر پارگی نیز می شود و به عنوان یک بازدارنده شعله نیز عمل می کند. بنابراین PTEF معمولا برای پوشش انواع خاصی از لباس ها مانند یونیفرم ها و لباس های تشریفاتی به کار می رود.

ePTFE

در بعضی از حالت ها، پارچه ePTFE ممکن است در کاربردهای معماری فضای بیرون به جای فایبرگلاس پوشش داده شده با PTFE مورد استفاده قرار گیرد؛ چون ePTFE خالص همه مزایای فایبرگلاس PTFE را دارد، اما نسبت به دیگر انواع مواد منعطف پذیر معماری فضای بیرون دوام بیشتری دارد. یکی از مزایای قابل توجه این ماده معماری، انتقال نور آن است. براساس یافته های شرکت Birdair مشخص شده است که ePTFE نسبت به PVC منجر به انتقال نور بیش از 40 درصد می شود.
این ماده همچنین ممکن است در تولید پوشاک نیز به کار رود. اگرچه این ماده معمولا به عنوان GORE-TEX برند گذاری می شود، اما وقتی توسط سازندگان مستقل تولید می گردد، معمولا جهت سادگی به عنوان ePTFE یا نام تجاری دیگری برند می شود. فرقی نمی کند که ePTFE تحت چه نامی مورد خطاب قرار گیرد، چون در هر صورت مزایای دفع کنندگی آب و تنفس پذیری آن مشابه است.

GORE-TEX

این ماده به عنوان نام تجاری شرکت دبیلو ال گور به ثبت رسیده است و معمولترین نوع ePTFE استفاده شده در لباس های مصرفی به شمار می آید. هر چند که GORE-TEX ممکن است در کاربردهای نظامی و صنعتی نیز به کار رود، اما معمولا به عنوان آستر دفع کننده آب در ژاکت های بارانی، ژاکت های اسکی، دستکش ها، چکمه ها، شلوارهای اسکی و طیف گسترده تری از دیگر کاربردهای پوشاک که به افزایش جریان هوا و بالا رفتن تخلخل نیاز دارند، مورد استفاده قرار می گیرد.

پارچه PTFE چه تأثیری بر روی محیط زیست دارد؟

تولید PTFE از طریق محصولات فرعی سمی زیادی حاصل می شود. مثلا در تولید این ماده، هیدروفلوئوریک اسید (hydrofluoric acid) آزاد می گردد که این محصول فرعی به شدت سمی است. اگر هیدروفلوئوریک اسید در تماس با بافت های انسانی یا حیوانی قرار گیرد، به بافت ها آسیب جدی میزند و اگر به صورت درست دفع نشود، به محیط زیست خسارت وارد می کند.
تولید PTFE، کربن دی اکسید را نیز به اتمسفر وارد می نماید که این ماده به عنوان یک گاز گلخانه ای شناخته می شود. حضور این ماده شیمیایی در صورتیکه محل تولید دارای تهویه درستی نباشد، ممکن است کارگران را در معرض مشکلات جدی قرار دهد و آسیب های بدنی ناشی از مجاورت با این ماده بسیار گسترده است، به همین دلیل یک بیماری خاص برای اشاره به علائم در معرض قرار گرفتن در برابر هیدروفلوئوریک اسید و کربن دی اکسید در کارخانه های تولید PTFE به نام تب بخار پلیمری (polymer fume fever) نام گذاری گردیده است. بعضی از مواد زائد تولید شده در فرآیند تولید PTFE ممکن است دوباره مورد استفاده قرار گیرند، اما چون این مواد اکنون به صورت گسترده در دسترس هستند، لذا انگیزه ای برای کارخانه ها جهت بازیابی مجدد این محصولات زائد برای تبدیل به محصولات جدید وجود ندارد.
تحقیقات گسترده ای برای تعیین تأثیرات تولید PTFE بر روی محیط زیست انجام گرفته است و موسسات ملی بهداشت ایالات متحده آمریکا (NIH)، نتایج را در یک پرونده جامع در مورد سمیت جمع آوری نموده اند. تولید PTFE شامل آزاد کردن هیدروفلوروکربن ها (hydrofluorocarbons) نیز هست؛ اگرچه این ماده همانند کلروفلوروکربن ها (chlorofluorocarbons) موجب تخریب لایه اوزون نمی شود، اما وقتی وارد محیط زیست می گردد، تأثیرات سمی دیگری دارد.
علاوه بر این، تجزیه گرمایی (شکسته شدن توسط گرما) PTFE یک ماده به نام تري فلوئورواستيک (trifluoroacetate) را آزاد می کند که برای انسان ها و حیوانات به شدت سمی است. این ماده در منابع آب محیط های شهری جمع می شود و حتی مشخص شده است که بر روی رشد ماده ریشه گیاهان نیز تأثیر منفی دارد.
بهترین روش موجود برای دفع PTFE و مواد مرتبط، دفع کردن آنها در محل های دفن زباله است، چون سوزاندن این ماده باعث آزاد شدن هیدروژن کلرید و دیگر مواد سمی به اتمسفر می گردد. با این حال اگر محل های دفن زباله برای پیشگیری از شستشوی خاک اطراف به خوبی طراحی نشده باشد، تري فلوئورواستيک و دیگر مواد می توانند محیط زیست اطراف منطقه طراحی شده برای دفع زباله را با آلودگی مواجه نمایند.
پارچه PTFE موجب فرو نشستن آلوده کننده های سمی به محیط می شود (چون این ماده زیست تجزیه پذیر نیست)، یعنی به دلیل فرآیندهای طبیعی تجزیه نمی شود. بنابراین پوشاک تولید شده از طریق ePTFE یا GORE-TEX برای هزاران سال بعد از تاریخ تولید در محیط زیست باقی خواهند ماند.

گواهینامه های موجود برای پارچه PTFE

از آنجاکه PTFE و ePTFE اجزای ترکیبی کاملا مصنوعی دارند که از طریق مواد کاملا جدید تولید شده اند، لذا نمی توان گواهینامه ارگانیک یا قابل بازیافت برای آنها صادر کرد. با این حال، آنها واجد شرایط دریافت انواع مختلفی از گواهینامه ها از سوی سازمان هایی مانند سازمان بین المللی استاندارد سازی (ISO) هستند. مثلا الیاف خوب PTFE و ePTFE می توانند گواهینامه ایزو 9001 (ISO 9001) را دریافت نمایند. اگر این الیاف برای وسایل پزشکی مورد استفاده قرار گیرند، شایسته دریافت گواهینامه ایزو 13485 (ISO 13485) نیز هستند. علاوه بر این، این مواد اگر استانداردهای خاص محیط زیستی را رعایت نمایند، ممکن است گواهینامه ایزو 14001 (ISO 14001) نیز برای آنها صادر شود. اگر الزامات خاص ایمنی محل کار توسط PTFE و ePTFE رعایت شود، گواهینامه OHSAS 18001 به آنها تعلق می گیرد.

نام پارچه

پلی تترافلوئورواتیلن

نام دوم شناخته شده پارچه

PTFE، پلی تترافلوئورواتیلن گسترش یافته، ePTFE، غشای ePTFE، تفلون، فایبرگلاس PTFE، GORE-TEX

ترکیبات پارچه

تترافلوئورواتیلن

قابلیت تنفس پارچه

متوسط

قابلیت مقاومت در برابر رطوبت

صفر

قابلیت حفظ گرما

بالا

قابلیت ارائه کشش

صفر

حساس به کرکی شدن یا قل زدن

صفر

اولین کشور سازنده این نوع پارچه

ایالات متحده آمریکا

بزرگترین صادر کننده/ کشور برتر تولید کننده

چین

دمای توصیه شده برای شستشو

گرم یا داغ

کاربرد در

پارچه محافظتی، سایبان ها، لباس نیروهای امدادی، لباس دوچرخه سواری، لباس فضای بیرون، آستر ضد آب، پوشش های وسایل آشپزی و پوشش های آهنی لباس.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *