PTFE embalažaje vodilni tesnilni material v črpalkah, ventilih in mešalnikih v kemični, farmacevtski, živilski in vodni industriji. Kupci pogosto vidijo dve družini izdelkov na isti polici dobavitelja: tesnilo iz čistega PTFE in pakiranje iz ekspandiranega PTFE. Oba sta podobna, oba sta bela in oba opisana kot kemično inertna. Toda njihova struktura materiala je bistveno drugačna in ta razlika določa, kako tesnijo, kako se obrabljajo, kako se spopadajo z iztekanjem gredi in kako delujejo pri temperaturi. Kupec, ki jih obravnava kot zamenljive, bo izbral embalažo, ki je preveč opredeljena za uporabo ali, kar je še bolj nevarno, premalo določena za pogoje storitve.
Ta priročnik je napisan za ekipe za nabavo, ki nabavljajo PTFE embalažo in morajo razumeti strukturno razliko med čisto in razširjeno obliko. Pojasnjuje molekularno in morfološko razliko, kako proizvodni proces ustvari to razliko, kako se struktura prevede v tesnjenje, katere strukturne značilnosti morajo kupci preveriti v podatkih o izdelku dobavitelja in kako se strukturi primerjata glede kemične in toplotne odpornosti. Vsebina je organizirana okoli vprašanj, ki jih mora kupec zastaviti, in vključuje parametre izdelka in dokumentacijo, ki bi jo moral zagotoviti zanesljiv dobavitelj. Naša tovarna priNingbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd.proizvaja embalažo iz čistega in ekspandiranega PTFE, spodnja navodila pa odražajo standarde znanosti o materialih in nabave, ki jih uporabljamo za izdelke, ki jih dobavljamo.
Čisti PTFE in ekspandirani PTFE sta narejena iz istega polimera, politetrafluoroetilena. Enota za kemično ponavljanje, hrbtenica ogljik-fluor in visoka kristaliničnost so skupni obema. Razlika ni v kemiji. Gre za morfologijo, fizično razporeditev polimernih verig in praznin med njimi. Tesnilo iz čistega PTFE je izdelano iz odluščene PTFE folije ali iz PTFE smole, ki je oblikovana in nato razrezana ali oblikovana v embalažo. Material je gost, z nizko vsebnostjo praznin, polimerne verige pa so usmerjene v smeri filma ali kalupnega toka. Tesnilo iz ekspandiranega PTFE se proizvaja s postopkom, ki razteza PTFE pod nadzorovanimi pogoji, da se ustvari mikroporozna, fibrilirana struktura. Polimerne verige so potegnjene v tanke fibrile, prostori med fibrili pa tvorijo mrežo mikroskopskih por.
Spodnja tabela povzema strukturne razlike na molekularni in morfološki ravni.
| Strukturna značilnost | Embalaža iz čistega PTFE | Razširjeno PTFE pakiranje |
| Kemična sestava | PTFE homopolimer | PTFE homopolimer |
| Morfologija | Gosta, usmerjena folija ali oblikovana oblika | Mikroporozna, fibrilirana mreža |
| Prazna vsebina | Nizka, običajno manj kot 5 % | Visoka, običajno 50 % do 80 % |
| Razporeditev polimerne verige | Vzporedna orientacija iz filma ali toka | Fibrile z vozli in med seboj povezanimi porami |
| Gostota | Približno 2,1 do 2,2 g/cm³ | Približno 0,6 do 1,0 g/cm³ |
| Površina | Gladka, neporozna | Teksturiran, porozen, stisljiv |
Strukturna razlika je razlog, da se embalaže med uporabo obnašata različno. Tesnilo iz čistega PTFE je gosto in dimenzijsko stabilno. Upira se iztiskanju in lezenju, vendar je razmeroma tog in ima omejeno stisljivost. Tesnilo iz ekspandiranega PTFE je mehko, stisljivo in prilagodljivo, ker porozna mreža omogoča, da se material deformira in zapolni nepravilnosti tesnilne škatle in gredi. Ta skladnost je dosežena brez žrtvovanja kemične odpornosti, ker je osnovni polimer enak. Odločitev kupca je torej odvisna od mehanskih zahtev uporabe, ne pa od kemične odpornosti polimera.
Naša tovarna v mestu Kaxite proizvaja embalažo iz čistega in ekspandiranega PTFE ter vzdržuje podatke o materialu, ki razlikujeta obe strukturi. Zagotavljamo gostoto, vsebino praznin in opis morfologije za vsak izdelek, tako da lahko kupci uskladijo embalažo z aplikacijo. Cilj je, da je strukturna razlika vidna v podatkih o nabavi, ne le v opisu trženja.
Proizvodni proces je tisti, ki ustvarja strukturno razliko. Embalaža iz čistega PTFE se začne s PTFE smolo, ki je oblikovana v gredico ali ploščo. Gredica je sintrana, ohlajena in nato luščena v tanek film. Film je razrezan na trak, trak pa je pleten ali zvit v embalažo. Koraki sintranja in luščenja proizvajajo gost, usmerjen material z nizko vsebnostjo praznin. Polimerne verige so poravnane v smeri luščenja, nastalo pakiranje pa ima gladko površino in visoko natezno trdnost v smeri stroja. Postopek je v bistvu postopek zgoščevanja: cilj je odstraniti praznine in ustvariti enotno, neporozno strukturo.
Razširjeno PTFE tesnilo se začne s podobno PTFE smolo, vendar postopek vključuje korak raztezanja. Smola se zmeša z mazivom, predhodno oblikuje in nato raztegne pod nadzorovano temperaturo in hitrostjo deformacije. Raztezanje potegne polimerne verige v fibrile in ustvari mikroporozno mrežo. Mazivo se odstrani, ekspandirani trak pa se razreže in splete v embalažo. Postopek je proces teksturiranja: cilj je ustvariti strukturo nadzorovanih praznin, ki daje embalaži njeno stisljivost in skladnost. Spodnja tabela primerja korake postopka in njihov učinek na strukturo.
| Korak postopka | Embalaža iz čistega PTFE | Razširjeno PTFE pakiranje |
| Priprava smole | PTFE smola, brez maziva | PTFE smola, pomešana z mazivom |
| Predoblikovanje | Oblikovana gredica ali pločevina | Predoblikovana gredica za raztezanje |
| Raztezanje | Ni uporabljeno | Nadzorovano raztezanje ustvarja fibrile in pore |
| Sintranje | Visokotemperaturno sintranje | Sintranje po raztezanju za zaklepanje strukture |
| Oblikovanje | Skiving in rezanje na trak | Rezanje razširjenega traku |
| Pletenje pletenic | Pleten ali zvit v embalažo | Pleten ali zvit v embalažo |
| Nastala struktura | Gosta, usmerjena, neporozna | Mikroporozen, fibriliran, stisljiv |
Razlika v postopku ni majhna sprememba. To je razlog, da imata izdelka različno stopnjo stiskanja, različno obnovitev in različno obnašanje pri puščanju. Tesnilo iz čistega PTFE, ki je pleteno iz gostega filma, bo odporno na iztiskanje, vendar se morda ne bo prilagodilo obrabljeni gredi. Tesnilo iz ekspandiranega PTFE, ki je pleteno iz mikroporoznega traku, se bo prilagodilo gredi in tesnilni škatli, vendar ima lahko manjšo natezno trdnost in bo morda zahtevala drugačno tehniko namestitve. Kupec naj od dobavitelja zahteva opis postopka in nastale strukture, ne le kemične sestave.
Naša tovarna v Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. nadzoruje razmerje raztezanja, temperaturo sintranja in napetost pletenice za proizvodnjo ekspandiranega PTFE tesnila s konsistentno strukturo por. Nadzorujemo tudi debelino luščenja in orientacijo za naše tesnilo iz čistega PTFE. Cilj je narediti strukturo ponovljivo, tako da embalaža dosledno deluje od serije do serije.
Strukturna razlika vpliva na učinkovitost tesnjenja, ker je tesnilni mehanizem odvisen od tega, kako se tesnilo deformira pod stiskanjem in kako se obnovi, ko se stiskanje sprosti. Tesnilo iz čistega PTFE je gosto in razmeroma togo. Ko je stisnjen v polnilni škatli, se upira deformaciji in ustvarja visoko tesnilno napetost proti gredi. Ima dobro odpornost proti lezenju in nizko prepustnost, zaradi česar je primeren za delovanje pri visokem tlaku in visokih temperaturah. Vendar ima omejeno skladnost, zato morda ne tesni dobro na obrabljeni gredi ali neporavnani polnilni škatli. Razširjeno PTFE tesnilo je mehko in stisljivo. Ko je stisnjen, se porozna mreža zruši in material se prilagodi gredi in tesnilni škatli. Ima odlično prilagodljivost in nizko trenje, zaradi česar je primeren za uporabo pri nizkih hitrostih, splošne storitve in za gredi, ki niso popolnoma gladke.
Razlike v zmogljivosti so povzete v spodnji tabeli.
| Značilnost delovanja | Embalaža iz čistega PTFE | Razširjeno PTFE pakiranje |
| Stisljivost | Nizka do zmerna | visoko |
| Skladnost z gredjo | Zmerno | Odlično |
| Odpornost proti lezenju | Dobro | Zmerno |
| Odpornost na ekstruzijo | Dobro | Zmerno |
| Trenje | Zmerno | Nizka |
| Zmogljivost hitrosti gredi | Zmerno do visoko | Nizka do zmerna |
| Najboljša aplikacija | Visokotlačni, visokotemperaturni, kemično agresivni | Splošni servis, obrabljene gredi, nizke hitrosti, hrana in farmacija |
Praktična posledica je, da obe embalaži nista zamenljivi. Tesnilo iz čistega PTFE lahko pušča na obrabljeni gredi, ker se ne more prilagoditi površini. Ekspandirano tesnilo iz PTFE lahko ekstrudira ali polzi pri visokotlačni uporabi, ker je njegova porozna struktura manj odporna na deformacije. Kupec mora uskladiti strukturo s pogoji uporabe, dobavitelj pa mora zagotoviti podatke o stiskanju, obnovitvi in lezenju, ki podpirajo izbiro. Naša tovarna v Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. zagotavlja podatke o zmogljivosti za obe družini izdelkov in lahko svetuje pri izbiri določene črpalke ali ventila.
Kupci morajo preveriti strukturne značilnosti, ki določajo, ali bo embalaža delovala pri predvideni uporabi. Preverjanje mora vključevati gostoto, vsebnost praznin, natezno trdnost, tlačno trdnost, obnovitev in morfologijo površine. Spodnja tabela vsebuje kontrolni seznam za preverjanje nabave za PTFE tesnilo.
| Značilno | Embalaža iz čistega PTFE | Razširjeno PTFE pakiranje | Zakaj je pomembno |
| Gostota | 2,1 do 2,2 g/cm³ | 0,6 do 1,0 g/cm³ | Označuje vsebnost praznin in stisljivost |
| Prazna vsebina | Nizka, manj kot 5 % | Visoka, 50 % do 80 % | Določa skladnost in prepustnost |
| Natezna trdnost | visoko | Zmerno | Vpliva na odpornost na namestitev in ekstruzijo |
| Kompresijski set | Nizka | Zmerno | Vpliva na zadrževanje napetosti pri tesnjenju |
| Okrevanje | Zmerno | visoko | Vpliva na sposobnost sledenja gibanju gredi |
| Morfologija površine | Gladka, neporozna | Teksturiran, porozen | Vpliva na trenje in skladnost |
Preverjanje mora biti podprto s podatki o preskusih dobavitelja. Dobavitelj, ki zagotovi samo certifikat o kemijski sestavi, ne zagotovi strukturnih podatkov, ki jih kupec potrebuje. Dobavitelj, ki zagotavlja podatke o gostoti, vsebini praznin, naboru stiskanja in obnovitvi, zagotavlja dokaze, da bo pakiranje delovalo, kot je določeno. Naša tovarna v mestu Kaxite zagotavlja te podatke za embalažo iz čistega in ekspandiranega PTFE in pozdravljamo revizije strank za preverjanje proizvodnega procesa.
Za kupca je treba strukturno preverjanje kombinirati s pregledom aplikacije. Embalaža, ki je strukturno pravilna za eno aplikacijo, je lahko nepravilna za drugo. Kupec mora pred izbiro konstrukcije potrditi hitrost gredi, tlak, temperaturo, tekočino in stanje gredi. Dobaviteljeva tehnična ekipa lahko pomaga pri tem pregledu, če kupec zagotovi podatke o aplikaciji.
Kemična in toplotna odpornost čistega PTFE in ekspandiranega PTFE tesnila je v bistvu enaka, ker sta oba izdelana iz istega polimera PTFE. Oba sta odporna na napad skoraj vseh kemikalij, z izjemo staljenih alkalijskih kovin in nekaterih fluorirnih sredstev. Oba imata stalno delovno temperaturno območje od približno -200 °C do +260 °C, pri čemer je natančna meja odvisna od kakovosti in uporabe. Strukturna razlika ne spremeni kemične odpornosti, spremeni pa način, kako se embalaža odziva na toplotno kroženje in izpostavljenost kemikalijam. Gosto tesnilo iz čistega PTFE ima manjšo prepustnost, zato je manj dovzetno za kemične napade skozi večji del materiala. Razširjeno PTFE tesnilo ima večjo površino in porozno strukturo, zato lahko absorbira več procesne tekočine, sam PTFE pa ostane inerten. Spodnja tabela primerja obe strukturi v kemijskem in termičnem smislu.
| Lastnina | Embalaža iz čistega PTFE | Razširjeno PTFE pakiranje |
| Kemična odpornost | Odličen, inerten na večino kemikalij | Odličen, inerten na večino kemikalij |
| Prepustnost | Nizka | Višja zaradi poroznosti |
| Toplotna prevodnost | Zmerno | Nižje zaradi praznin |
| Odziv termičnega cikla | Dimenzijsko stabilen | Stisljiv, sledi gibanju |
| Stalna delovna temperatura | -200°C do +260°C | -200°C do +260°C |
| Najboljša kemična uporaba | Storitev z visokim pritiskom in nizko prepustnostjo | Splošne kemijske, živilske in farmacevtske storitve |
Struktura na subtilen način vpliva na toplotno učinkovitost. Tesnilo iz čistega PTFE ima višjo toplotno prevodnost in nižjo vsebnost praznin, zato učinkoviteje odvaja toploto zaradi trenja in je manj nagnjeno k toplotni degradaciji na stiku gredi. Tesnilo iz ekspandiranega PTFE ima nižjo toplotno prevodnost in večjo vsebnost praznin, zato se lahko bolj segreje na stiku gredi, če trenje ni nadzorovano. Zato se ekspandirano tesnilo iz PTFE pogosto uporablja pri nižjih vrtljajih gredi in s previdno namestitvijo, da se prepreči prekomerno stiskanje. Naša tovarna v Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. zagotavlja podatke o toplotni in kemični odpornosti za obe strukturi in lahko svetuje pri izbiri določene procesne tekočine in temperature.
Za kupca primerjava pokaže, da kemična in toplotna odpornost nista odločilni faktor med obema strukturama. Odločilni dejavnik je mehansko obnašanje: čisto tesnilo za uporabo pri visokem tlaku in visoki stabilnosti ter razširjeno tesnilo za skladnost in splošno uporabo pri nizkih hitrostih. Kupec mora sprejeti odločitev o mehanskih zahtevah in uporabiti kemične in termične podatke za potrditev, da sta obe strukturi združljivi s procesno tekočino.
Vprašanje 1: Ali je tesnilo iz čistega PTFE in tesnilo iz ekspandiranega PTFE izdelano iz istega polimera?
Odgovor: Da, oba sta narejena iz politetrafluoroetilena. Kemična sestava je enaka. Razlika je v fizični strukturi: tesnilo iz čistega PTFE je gosto in usmerjeno, medtem ko je pakiranje iz ekspandiranega PTFE mikroporozno in fibrilirano. Strukturno razliko ustvari proizvodni proces, ne pa razlika v kemiji polimera.
Vprašanje 2: Katero tesnilo je boljše za obrabljeno gred črpalke?
Odgovor: Tesnilo iz ekspandiranega PTFE je na splošno boljša izbira za obrabljeno gred črpalke, ker se njegova porozna, stisljiva struktura prilagaja površini gredi in zapolni nepravilnosti. Tesnilo iz čistega PTFE je gostejše in trše, zato morda ne bo tako učinkovito tesnilo na obrabljeni gredi. Če pa je tlak visok, je morda boljša čista embalaža zaradi boljše odpornosti proti iztiskanju.
Vprašanje 3: Ali se lahko ekspandirano PTFE tesnilo uporablja pri visokem tlaku?
Odgovor: Tesnilo iz ekspandiranega PTFE se lahko uporablja pri zmernih tlakih, vendar ima njegova porozna struktura nižjo odpornost proti iztiskanju kot tesnilo iz čistega PTFE. Za visokotlačne storitve je tesnilo iz čistega PTFE na splošno boljša izbira. Natančna meja tlaka je odvisna od velikosti embalaže, zračnosti tesnilne škatle in tehnike namestitve. Dobavitelj mora zagotoviti nazivni tlak za določen izdelek.
Vprašanje 4: Ali porozna struktura ekspandiranega PTFE polnila vpliva na njegovo kemično odpornost?
Odgovor: sam polimer PTFE ostaja kemično inerten, zato kemična odpornost ni ogrožena. Vendar pa ima porozna struktura večjo površino in lahko absorbira več procesne tekočine kot gosto tesnilo iz čistega PTFE. To lahko vpliva na sposobnost čiščenja v živilskih in farmacevtskih aplikacijah. Kupec mora potrditi, da je embalaža primerna za čistilni režim procesa.
Vprašanje 5: Katero dokumentacijo naj zahtevam za preverjanje strukture PTFE tesnila?
Odgovor: Zahtevajte podatke o gostoti, vsebnosti praznin, natezni trdnosti, stiskalni nastavitvi in obnovitvenih podatkih za izdelek. Za razširjeno tesnilo iz PTFE zahtevajte opis strukture por in podatke o postopku raztezanja. Za tesnilo iz čistega PTFE zahtevajte debelino luščenja in podatke o orientaciji. Dobavitelj, ki zagotovi te podatke, je dobavitelj, ki lahko dokaže strukturno razliko in podpre izbiro.
Tesnilo iz čistega PTFE in tesnilo iz ekspandiranega PTFE se razlikujeta po strukturi materiala, ne po kemični sestavi. Tesnilo iz čistega PTFE je gosto in usmerjeno, z nizko vsebnostjo praznin in visoko odpornostjo proti iztiskanju. Tesnilo iz ekspandiranega PTFE je mikroporozno in fibrilirano, z visoko vsebnostjo praznin in odlično skladnostjo. Strukturna razlika določa, kako posamezno tesnilo tesni, kako se odziva na obrabljene gredi in termične cikle ter kje je najbolje uporabiti. Za ekipe za nabavo je ključno, da zahtevajo strukturne podatke, uskladijo strukturo z mehanskimi zahtevami aplikacije in potrdijo kemično in toplotno združljivost. Naša tovarna v Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. proizvaja embalažo iz čistega in ekspandiranega PTFE ter zagotavlja podatke o gostoti, vsebini praznin, naboru stiskanja in obnovitvi, ki jih kupci potrebujejo za izbiro. Če nabavljate tesnilo iz PTFE za črpalko, ventil ali mešalo, se obrnite na našo ekipo, da se pogovorimo o vaši uporabi in zahtevamo strukturne podatke za izdelke, ki jih razmišljate.
Še danes se obrnite na Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltdda bi razpravljali o vaših zahtevah glede PTFE tesnila in zahtevali podatke o strukturi in zmogljivosti za čisto in razširjeno PTFE tesnilo.
