PTFE 다공질 필름을 사용한 제품은 공기나 수증기는 통과하면서 왜 물방울은 통과하지 못할까?

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PTFE와 물의 표면장력의 관계 (물에 스며들기 어렵다)

PTFE와 물의 접촉각의 관계 (발수성이 크다)

이러한 것에 의해 구멍(홀) 안에 물이 침입하는 것을 억제하여 모세관 현상을 일으키기 어렵게 한다.

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PTFE의 다공질 필름은 PTFE가 섬유화하기 쉬운 성질을 최대한으로 살려 만들어졌다. PTFE를 섬유화하면 섬유와 섬유 사이에 미세한 구멍이 형성된다.

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이 연속구멍을 갖춘 막이 다공질 필름이다. 공경은 submicron에서부터 수 micron의 범위의 미세한 것이다. 이 구멍을 통과해 공기나 수증기 등의 기체는 자유로 왕래할 수 있지만, 액체상태의 물(물방울, 비 등)은 이 다공질 필름 위에 있어도 통과하지 않는다. 그 이유는 다음과 같다.

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처음 물의 표면장력은 상온 부근에서 73mN/m이며, 유기용제 등과 비교해 비교적 스며들기 어려운 성질이 있다. 또 PTFE와 물의 접촉각은 108도이며, 플라스틱 중에서 가장 큰 발수성을 나타낸다. 이러한 것에 의해 모세관 현상에서 물이 PTFE의 구멍 안에 침입하려고 해도 침입할 수 없는 것이다. 실제로 물을 이 구멍 안에 침입시켜 통과시키려고 해도 공경과 반비례한 압력을 가하지 않으면 통과할 수 없다. 이 때 압력이 내수압이다.

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이러한 이유에서 PTFE 다공질 필름은 플라스틱 다공막 중 가장 내수압이 큰 필름으로 분류된다. 이런 성질을 이용해 통기성 좋은 비옷이나 방수재료 등에 이용되고 있다.