إي تي إف إي

إيثيلين رباعي فلورو الإيثيلين ( ETFE ) هو بلاستيك مصنوع من الفلور . صُمم ليتمتع بمقاومة عالية للتآكل وقوة فائقة في نطاق واسع من درجات الحرارة. ETFE بوليمر ، واسمه العلمي هو بولي (إيثين-كو-تترافلورو إيثيلين) . يُعرف أيضًا بالعلامة التجارية " تيفزل" من شركة دوبونت ، ويُشار إليه أحيانًا باسم "فيلم التفلون". يتميز ETFE بدرجة انصهار عالية نسبيًا، وخصائص ممتازة في مقاومة المواد الكيميائية والكهربائية والإشعاع عالي الطاقة. يُستخدم في الهندسة المعمارية الحديثة ، مثل كونه المادة الأساسية لأسقف الإضاءة الطبيعية في الملاعب والمنشآت الرياضية الداخلية.

يمكن الاطلاع على جداول مقارنة مفيدة بين مادة PTFE ومواد FEP و PFA وETFE على موقع شركة Chemours الإلكتروني، حيث تُدرج الخصائص الميكانيكية والحرارية والكيميائية والكهربائية لكل منها جنبًا إلى جنب. ^{[ 1 ]} وتُعتبر مادة ETFE النسخة عالية القوة من المواد الثلاث الأخرى في هذه المجموعة.

غشاء ETFE ذاتي التنظيف (بفضل خصائصه المانعة للالتصاق) وقابل لإعادة التدوير. ^{[ 2 ]} عند استخدامه كغشاء للأسقف، يمكن شده مع الحفاظ على تماسكه حتى في حال حدوث أي تغير في الحجم، كالتغير الناتج عن التمدد الحراري. وباستخدام اللحام الحراري، يمكن إصلاح التمزقات برقعة أو بتجميع عدة صفائح لتكوين ألواح أكبر.

تبلغ قوة الشد التقريبية لمادة ETFE 42 ميجاباسكال (6100 رطل لكل بوصة مربعة) ، مع نطاق درجة حرارة تشغيل من 89 إلى 423 كلفن (-184 إلى 150 درجة مئوية؛ -299 إلى 302 درجة فهرنهايت) . ^{[ 3 ]}    

تتميز راتنجات ETFE بمقاومتها للأشعة فوق البنفسجية. وقد أظهر اختبار التجوية الاصطناعية (المماثل للتعرض لمدة 30 عامًا) عدم وجود ترشيح أو أي علامات تقريبًا على تدهور الطبقة الرقيقة. ^{[ 4 ]}

تُتيح أنظمة ETFE التحكم في نفاذية الضوء من خلال تطبيق طبقات البلازما أو الورنيش أو أنماط الفريت المطبوعة . ^{[ 5 ]} ويمكن دمج العزل الحراري والصوتي في بنية ETFE باستخدام أنظمة متعددة الطبقات، وذلك باستخدام مضخات هواء منخفضة الضغط لإنشاء "وسائد" ETFE. ^{[ 6 ]} على سبيل المثال، تبلغ قيم u للطبقات المفردة والمزدوجة والثلاثية من ETFE حوالي 5.6 و2.5 و1.9 واط/م² ^· كلفن على التوالي، ^{[ 7 ]} بينما تتراوح قيمة g لوسائد ETFE أو SHGC في أنظمة ETFE بين 0.2 و0.95 باستخدام الفريت. ^{[ 5 ] [ 8 ]}

طُوِّرت مادة ETFE من قِبَل شركة دوبونت في سبعينيات القرن الماضي، في البداية كغشاء خفيف الوزن ومقاوم للحرارة في صناعة الطيران. ^{[ 9 ]} ومنذ ذلك الحين، اقتصر استخدامها على نطاق محدود في المشاريع الزراعية والمعمارية. ^{[ 9 ]} وكان أول استخدام واسع النطاق لمادة ETFE في المجال المعماري عام 2001 في مشروع إيدن ، حيث تم اختيارها لقدرتها على الطباعة والتركيب الطبقي للتحكم في الظروف الشمسية، ولأنها تتميز بمعامل احتكاك منخفض ، مما يقلل من تكاليف الصيانة لعدم التصاق الغبار والأوساخ بها. ^{[ 9 ]}

من الأمثلة على استخدامها الألواح الهوائية لتغطية واجهة ملعب أليانز أرينا لكرة القدم ، أو مركز بكين الوطني للألعاب المائية (مكعب الماء في أولمبياد 2008) - وهو أكبر هيكل في العالم مصنوع من غشاء ETFE ( الرقائق ). كما أن ألواح مشروع عدن مصنوعة من ETFE، وتضم الجزر الاستوائية ^نافذة مساحتها 20,000 متر مربع مصنوعة من هذه المادة الشفافة .

يُستخدم ETFE بشكل أساسي لتغطية الأسلاك الكهربائية وأسلاك الألياف الضوئية المستخدمة في التطبيقات التي تتطلب تحملاً عالياً للإجهاد، وانخفاضاً في سمية الأبخرة، وموثوقية عالية. ومن الأمثلة الرئيسية على ذلك أسلاك الطائرات والمركبات الفضائية وسيارات السباق. كما تُغطى بعض الأسلاك ذات المقطع العرضي الصغير، مثل الأسلاك المستخدمة في تقنية لف الأسلاك، بمادة ETFE.

باعتبارها مادة مزدوجة الطبقات، يمكن ربط مادة ETFE مع FRP كبطانة حرارية بلاستيكية واستخدامها في الأنابيب والخزانات والأوعية لتوفير حماية إضافية من التآكل.

يُستخدم ETFE على نطاق واسع في الصناعة النووية لربط الكابلات وتغليفها، وفي صناعات الطيران والفضاء لطلاء الأسلاك. ويعود ذلك إلى أن ETFE يتمتع بمتانة ميكانيكية أفضل من PTFE . إضافةً إلى ذلك، يتميز ETFE بمقاومة عالية للإشعاع، وقدرة على تحمل درجات حرارة مرتفعة نسبيًا لفترات طويلة. ومن بين العلامات التجارية التجارية لـ ETFE: Tefzel من شركة DuPont ، وFluon من شركة Asahi Glass ، و Neoflon ETFE من شركة Daikin ، و Texlon من شركة Vector Foiltec . وقد طورت شركة Sumitomo Electric مركبًا من الألومنيوم وETFE يُسوّق تحت اسم Sumiflon-E ( سوميفلون-إي ) . ^{[ 10 ]} علاوة على ذلك، أصبح الاستخدام التجاري لـ ETFE المعماري، كمادة للأسقف الزجاجية أو الواجهات، شائعًا في جميع أنحاء العالم.

نظراً لمقاومته العالية للحرارة، يُستخدم ETFE أيضاً في شكل أغشية كغشاء مانع للالتصاق بالقوالب . ^{[ 11 ]} ويُستخدم غشاء ETFE الذي تُقدمه شركات Guarniflon وAirtech International وHoneywell في تطبيقات الفضاء الجوي، مثل معالجة ألياف الكربون المشبعة مسبقاً، كغشاء مانع للالتصاق بالقوالب أو الألواح الساخنة عالية الضغط.

مبانٍ وتصاميم بارزة تستخدم مادة ETFE كعنصر معماري هام:

• أليانز أرينا ، ميونخ ، ألمانيا
• المركز الوطني للألعاب المائية في بكين (مكعب الماء)، بكين ، الصين
• مشروع عدن ، كورنوال ، المملكة المتحدة
• مركز خان شاتير الترفيهي ، أستانا ، كازاخستان

• المركز الوطني للفضاء ، ليستر، المملكة المتحدة
• ملعب كواوتيموك ، بويبلا ، المكسيك
• مستشفى ميدلاند متروبوليتان الجامعي ، سميثويك، برمنغهام، المملكة المتحدة
• ملعب يو إس بنك ، مينيابوليس ، مينيسوتا ، الولايات المتحدة ^{[ 9 ]}
• ملعب سوفي . إنجلوود، كاليفورنيا، الولايات المتحدة ^{[ 12 ]}
• ملعب أليجيانت ، لاس فيغاس، نيفادا، الولايات المتحدة الأمريكية
• ملعب هارد روك ، ميامي غاردنز، فلوريدا ، الولايات المتحدة الأمريكية
• ملعب بنك كاليفورنيا . لوس أنجلوس، كاليفورنيا، الولايات المتحدة ^{[ 13 ]}
• ملعب بي سي ، فانكوفر ، كندا، ^{[ 14 ]}

• الاستاد الوطني في بكين ، بكين ، الصين
• ملعب فورسيث بار في ساحة الجامعة ، دنيدن ، نيوزيلندا
• كلية تاناكا للأعمال ، لندن ، المملكة المتحدة

• ذا شيد (هادسون ياردز) ، مانهاتن، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية
• الجزر الاستوائية ، براندنبورغ ، ألمانيا
• تقاطع بارنسلي ، بارنسلي ، المملكة المتحدة
• ذا مول أثينا ، أثينا ، اليونان
• ذا إيليمنتس، ليفينغستون ، المملكة المتحدة
• مركز الإعلام التجريبي والفنون الأدائية ، تروي، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية
• أرينا بيرنامبوكو ، ريسيفي ، البرازيل
• مدينة ساندتون ، ساندتون ، جنوب أفريقيا
• مدينة مصدر ، أبوظبي ، الإمارات العربية المتحدة
• قاعة إس إس إي هايدرو ، غلاسكو ، اسكتلندا
• مركز أناهايم الإقليمي للنقل متعدد الوسائط ، كاليفورنيا ^{[ 15 ]} (12-13-14)
• الاستاد الوطني ، سنغافورة
• محطة سكة حديد قوانغتشو الجنوبية ، الصين
• محطة سكة حديد يوجيابو ، الصين
• ملعب أنويتا ، سان سباستيان ، إسبانيا
• ملعب مرسيدس بنز ، أتلانتا، جورجيا ^{[ 16 ]}

• المعهد التشيكي للمعلوماتية والروبوتات وعلم التحكم الآلي ، براغ، جمهورية التشيك (2017) ^{[ 17 ]}
• ترون لايت سايكل باور رن ، ديزني لاند شنغهاي ، الصين ^{[ 18 ]}

• هايوارد فيلد ، جامعة أوريغون، يوجين، أوريغون (2020) ^{[ 19 ]}

• راتنجات ETFE – تفلون كيميائي