“永远的分子”的历史和演变是革命性的，也是偶然的。 1938 年4 月 6 日，杜邦化学家 Roy Plunkett 博士在进行氯氟烃制冷剂的研究时偶然发现了聚四氟乙烯，即 PTFE。它的第一个广泛的商业用途是 1960 年的不粘炊具。此后，聚四氟乙烯得到了发展，并利用其独特的性能被广泛用于各种产品中。PTFE 对几乎所有化学物质都是惰性的，被认为是目前存在的最光滑的材料。碳-氟键是自然界中最强的单键之一，使分子在环境中具有持久性并具有“永远”的美称。PTFE 纤维被应用到许多应用中，并且比其他材料具有优势。 PTFE 用于医疗植入产品，空气和液体过滤以及工业用纺织品，仅举几例。这些纤维可以缝制，编织，织造或非织造成各种结构，并在一系列具有挑战性的环境中提供出色的性能。这些产品是防水的，抗紫外线的，并且可以暴露于 260 C 的连续温度至绝对零-273C。

       听起来不错，对吧？别急……PTFE 暴露在高温下会给健康和环境带来重大影响，因为它会释放出全氟辛酸（PFOA），后者已被证明是大鼠的致癌物质。在佛罗里达海岸附近的海豚和北极地区的北极熊中也发现了聚四氟乙烯。根据一系列研究，它存在于几乎每个人甚至新生儿的血液中。人们的暴露通常与不粘炊具有关，几乎在每个家庭和许多商用厨房中都使用不粘炊具。 PFOA 通常在血液中具有四年的半衰期。 
      循环经济的发展将不可避免地给 PTFE 的制造商和最终用户带来压力。根据公司和市场的最新报告，全球 PTFE 需求预计将超过 24 万吨。由 3M 子公司 Dyneon GmbH 经营的世界上最大的 PTFE 回收厂位于德国南部，年产能为 500 公吨。 尽管世界上有几家可以回收 PTFE 的公司，但大多数都被填埋了。 PTFE 的回收可以通过两种不同的方法来促进，每种方法的最终结果都不同。一种方法是用大剂量的电离辐射辐照PTFE，这会降低 PTFE 的分子量，然后以有限的重复使用将其粉碎成微粉。第二种方法涉及在不进行辐射的情况下粉碎 PTFE 废料，这将其重复使用范围扩大到与原始 PTFE 相似的用途。在所有塑料中，PTFE 对电离辐射的稳定性最低，该特性用于破坏聚合物链中的碳-碳键。 PTFE 的特定用途是拉伸材料以形成所谓的膨体 PTFE（ePTFE）膜。这些膜可用于保护人员，环境以及在过滤和分离过程中控制污染至关重要的区域。这些膜太脆弱而无法在没有背衬材料帮助的情况下结合在一起，因此它们需要二次层压来支撑。 纳米纤维技术正在某些过滤产品中取代 ePTFE 膜，尤其是那些不需要广泛的化学相容性和耐高温性的产品。与 PTFE 膜相比，非 PTFE 纳米纤维的其他一些优点是最初降低了材料和制造的产品成本，并且具有更高的气流和更低的压降的产品优势。 纳米纤维替代 ePTFE 的另一个应用是防水透气的纺织品层压板（如 Gore-Tex）的核心。聚酯纳米纤维芯正在取代 PTFE 芯材料，并具有足够的防水性和透气性，同时还使服装易于回收利用。 
      纳米纤维的应用不断增长，并引起人们对 PTFE 的关注。但是，为了实现更广泛的应用，将需要改进围绕纳米纤维的制造工艺和材料科学。纳米纤维的制造过程需要特定的制造基础设施，而该基础设施尚未完全开发或验证，这将花费时间和资源。 随着向循环经济的发展和更环保的解决方案变得更加突出，PTFE 的未来是未知的。 PTFE 具有独特的性能。这些特性使它对地球上几乎所有化学物质都具有抵抗力，而这种抵抗力则使其能够在包括我们在内的环境中持久存在。这种塑料可以挽救生命，保护人类和环境，同时其废物会在环境中堆积且难以清除。毒理学的第一个规则说，剂量是毒药。仅仅因为存在某物并不意味着会造成伤害。 
      克里斯·普洛茨（Chris Plotz）是北美非织造布行业协会（INDA）教育与技术事务主管。 Plotz是业务领导者，在 Parker Hannifin，ITW Pro Brands 和 BHA Technologies，Inc.等领先制造商的全球产品管理和产品开发领域拥有 19 年的技术非织造布和过滤相关经验。最近，Plotz担任创新总监。与管理顾问公司 The Green Edge 一起，他领导了对消毒技术产品生命周期的研究活动。可以通过 cplotz@inda.org 或 919 459-3748 与他联系。