PTFE即为聚四氟乙烯，俗称“塑料王”，它是由四氟乙烯经聚合而成的具有特殊性能的含氟高聚物材料，氟原子以有规则的紧密堆积的方式覆盖了整个高分子链的表面，对骨架碳原子起到屏蔽作用，因此PTFE具有优良的耐高温性、耐腐蚀性、电绝缘性能、密封性等。能在-190~250℃的温度下长期工作。除熔融金属钠和液氟外，能耐其他一切化学药品。
近几年以来，人们对于空气质量要求越来越关注，国家环保部门对大气污染物排放实行了越来越严格的标准。传统滤料对于1um以下，特别是0.2~0.4um之间的粉尘颗粒去除效率较低，因此排放浓度仍然很高，整体排放浓度范围在40~80mg/m3左右，显然使用传统滤料很难达到最新的排放要求，而采用PTFE覆膜滤料可以将排放浓度控制在10mg/m3，甚至更低，这样就很好的控制了大气污染物的排放。
1、PTFE覆膜滤料的过滤原理
滤料的过滤方式主要有深层过滤和表面过滤两种方式，如图所示，传统滤料的深层过滤主要依靠依一次粉尘层的作用，为保证滤料持续工作，应该定期对滤料进行清灰，清灰时应尽量做到不破坏“一次粉尘层”。在过滤过程中，一次粉尘层只是在一段时间内效率比较高，而且深层过滤对细小颗粒的捕集的效率非常低。一次粉尘层出于形成→稳定→清灰破坏→形成的反复状态。而覆膜滤料则属于表面过滤，覆膜滤料利用其微孔结构改变了普通滤料的过滤机理，由普通滤料的深层顾虑机理转变成为表面过滤机理。覆膜滤料的过滤过程中，基布和针刺毡只起到了支撑的作用，它无需依靠在滤料表面再形成的粉尘初层进行过滤，PTFE膜层本身就能起到一次粉尘层的作用。这样一来覆膜材料从一开始效率就很高，不需要一次粉尘层来提高效率。薄膜滤料除尘主要利用微孔薄膜的微滤作用，这也是新型薄膜滤料与传统滤料除尘机理的区别所在。
2、PTFE覆膜滤料的过滤特性
对于颗粒物，Burton等人和Jiang等人的研究都表明，PTFE膜对于亚微米级颗粒物以及纳米颗粒物的过滤效率都很高。前者使用测试尘的是0.35um单分散相聚苯乙烯乳胶（PSL)和0.01-0.6um氯化钠（NaCl），后者使用的是微米级滑石粉颗粒物和CaCO3纳米颗粒。因此PTFE膜是微米级颗粒物很好的表面过滤滤料。此外4小时用PSL颗粒物对PTFE过滤器进行积尘实验，发现效率变化不大。
对于微生物，Burton等人用0.9um芽孢杆菌和MS2进行实验，发现过滤效率>93%，而且滤料对病毒的过滤效率影响大于细菌。PTFE过滤器对于细菌和病毒的效率都很高，0.3um孔径的PTFE和3um的PTFE都可以用于有效捕集细菌。
3、PTFE的膜孔孔径分布及孔隙率
PTFE膜微孔可达109-1014个/cm2,孔径只有0.3-0.5微米，可除去0.1微米以上尘粒。这是由于PTFE膜的多层次、网状交错结构使得截留的颗粒物直径小于孔径，过滤效率高，过滤阻力较低。但PTFE膜上微孔分布不均及孔径大小不一致，这会对复合滤料的过滤效果及透气性能产生不利影响。从生产工艺上看，PTFE膜由氟塑料经双向拉伸得到，在拉伸过程中，膜中微孔被打开，形成不粘性超细结构。PTFE覆膜过滤器的过滤效率和透气性主要取决于膜的性能，在保证覆膜滤料的过滤效率前提下，为了降低阻力、延长寿命，要求微孔膜的孔径小且分布均匀，而且要求在一定强度条件下膜孔的孔隙率要高。
国外研究人员对生产工艺进行了研究，结果表明，横向扩幅倍数、纵向扩幅倍数和定型温度越高，PTFE薄膜开孔率和孔径越大。横向扩幅速度越高，薄膜开孔率越大，孔径就越小。韩国的Huang等人使用PID控制PTFE挤压系统，用非对称加热系统来精确控制PTFE的拉伸操作。研究发现在相同的加热时间段，提高拉伸速率可以得到大的孔径和更宽的孔径分布。加热时间缩短、在不对称加热过程中拉伸，PTFE膜的孔隙率从50%增加到70%，平均孔径从0.15um降低到0.08um。
近几年以来，人们对于空气质量要求越来越关注，国家环保部门对大气污染物排放实行了越来越严格的标准。传统滤料对于1um以下，特别是0.2~0.4um之间的粉尘颗粒去除效率较低，因此排放浓度仍然很高，整体排放浓度范围在40~80mg/m3左右，显然使用传统滤料很难达到最新的排放要求，而采用PTFE覆膜滤料可以将排放浓度控制在10mg/m3，甚至更低，这样就很好的控制了大气污染物的排放。
1、PTFE覆膜滤料的过滤原理
滤料的过滤方式主要有深层过滤和表面过滤两种方式，如图所示，传统滤料的深层过滤主要依靠依一次粉尘层的作用，为保证滤料持续工作，应该定期对滤料进行清灰，清灰时应尽量做到不破坏“一次粉尘层”。在过滤过程中，一次粉尘层只是在一段时间内效率比较高，而且深层过滤对细小颗粒的捕集的效率非常低。一次粉尘层出于形成→稳定→清灰破坏→形成的反复状态。而覆膜滤料则属于表面过滤，覆膜滤料利用其微孔结构改变了普通滤料的过滤机理，由普通滤料的深层顾虑机理转变成为表面过滤机理。覆膜滤料的过滤过程中，基布和针刺毡只起到了支撑的作用，它无需依靠在滤料表面再形成的粉尘初层进行过滤，PTFE膜层本身就能起到一次粉尘层的作用。这样一来覆膜材料从一开始效率就很高，不需要一次粉尘层来提高效率。薄膜滤料除尘主要利用微孔薄膜的微滤作用，这也是新型薄膜滤料与传统滤料除尘机理的区别所在。
2、PTFE覆膜滤料的过滤特性
对于颗粒物，Burton等人和Jiang等人的研究都表明，PTFE膜对于亚微米级颗粒物以及纳米颗粒物的过滤效率都很高。前者使用测试尘的是0.35um单分散相聚苯乙烯乳胶（PSL)和0.01-0.6um氯化钠（NaCl），后者使用的是微米级滑石粉颗粒物和CaCO3纳米颗粒。因此PTFE膜是微米级颗粒物很好的表面过滤滤料。此外4小时用PSL颗粒物对PTFE过滤器进行积尘实验，发现效率变化不大。
对于微生物，Burton等人用0.9um芽孢杆菌和MS2进行实验，发现过滤效率>93%，而且滤料对病毒的过滤效率影响大于细菌。PTFE过滤器对于细菌和病毒的效率都很高，0.3um孔径的PTFE和3um的PTFE都可以用于有效捕集细菌。
3、PTFE的膜孔孔径分布及孔隙率
PTFE膜微孔可达109-1014个/cm2,孔径只有0.3-0.5微米，可除去0.1微米以上尘粒。这是由于PTFE膜的多层次、网状交错结构使得截留的颗粒物直径小于孔径，过滤效率高，过滤阻力较低。但PTFE膜上微孔分布不均及孔径大小不一致，这会对复合滤料的过滤效果及透气性能产生不利影响。从生产工艺上看，PTFE膜由氟塑料经双向拉伸得到，在拉伸过程中，膜中微孔被打开，形成不粘性超细结构。PTFE覆膜过滤器的过滤效率和透气性主要取决于膜的性能，在保证覆膜滤料的过滤效率前提下，为了降低阻力、延长寿命，要求微孔膜的孔径小且分布均匀，而且要求在一定强度条件下膜孔的孔隙率要高。
国外研究人员对生产工艺进行了研究，结果表明，横向扩幅倍数、纵向扩幅倍数和定型温度越高，PTFE薄膜开孔率和孔径越大。横向扩幅速度越高，薄膜开孔率越大，孔径就越小。韩国的Huang等人使用PID控制PTFE挤压系统，用非对称加热系统来精确控制PTFE的拉伸操作。研究发现在相同的加热时间段，提高拉伸速率可以得到大的孔径和更宽的孔径分布。加热时间缩短、在不对称加热过程中拉伸，PTFE膜的孔隙率从50%增加到70%，平均孔径从0.15um降低到0.08um。
