PTFE balenieje tesniaci materiál čerpadiel, ventilov a miešadiel v chemickom, farmaceutickom, potravinárskom a vodárenskom priemysle. Kupujúci často vidia dve skupiny produktov na tej istej polici dodávateľa: tesnenie z čistého PTFE a tesnenie z rozšíreného PTFE. Tieto dva vyzerajú podobne, oba sú biele a oba sú opísané ako chemicky inertné. Ale ich štruktúra materiálu je zásadne odlišná a tento rozdiel určuje, ako tesnia, ako sa opotrebúvajú, ako zvládajú hádzanie hriadeľa a ako fungujú pri teplote. Kupujúci, ktorý ich považuje za vzájomne zameniteľné, si vyberie obal, ktorý je pre danú aplikáciu buď príliš špecifikovaný, alebo čo je nebezpečnejšie, nedostatočne špecifikovaný pre prevádzkové podmienky.
Táto príručka je napísaná pre obstarávacie tímy, ktoré získavajú balenie PTFE a potrebujú pochopiť štrukturálny rozdiel medzi čistou a rozšírenou formou. Vysvetľuje molekulárny a morfologický rozdiel, ako výrobný proces vytvára tento rozdiel, ako sa štruktúra premieta do tesniaceho výkonu, ktoré štrukturálne charakteristiky by si kupujúci mali overiť v údajoch o produkte dodávateľa a ako sa tieto dve štruktúry porovnávajú v chemickej a tepelnej odolnosti. Obsah je usporiadaný podľa otázok, ktoré by mal kupujúci položiť, a zahŕňa parametre produktu a dokumentáciu, ktorú by mal poskytnúť spoľahlivý dodávateľ. Naša továreň naNingbo Kaxite Tesniace materiály Co., Ltd.vyrába čisté aj expandované PTFE obaly a nižšie uvedené pokyny odrážajú materiálové vedy a štandardy obstarávania, ktoré aplikujeme na produkty, ktoré dodávame.
Čistý PTFE a expandovaný PTFE sú vyrobené z rovnakého polyméru, polytetrafluóretylénu. Chemická opakujúca sa jednotka, uhlíkovo-fluórový hlavný reťazec a vysoká kryštalinita sú spoločné pre obe. Rozdiel nie je v chémii. Je to v morfológii, fyzickom usporiadaní polymérnych reťazcov a dutín medzi nimi. Tesnenie z čistého PTFE sa vyrába zo zrezaného PTFE filmu alebo z PTFE živice, ktorá sa lisuje a potom rozrezáva alebo tvaruje do tesnenia. Materiál je hustý, s nízkym obsahom dutín a polymérne reťazce sú orientované v smere filmu alebo toku tvarovania. Expandovaný PTFE výplň sa vyrába procesom, ktorý naťahuje PTFE za kontrolovaných podmienok, aby sa vytvorila mikroporézna, fibrilovaná štruktúra. Polymérne reťazce sú vtiahnuté do tenkých vlákien a priestory medzi vláknami tvoria sieť mikroskopických pórov.
Nižšie uvedená tabuľka sumarizuje štruktúrny rozdiel na molekulárnej a morfologickej úrovni.
| Štrukturálna vlastnosť | Balenie z čistého PTFE | Balenie z rozšíreného PTFE |
| Chemické zloženie | PTFE homopolymér | PTFE homopolymér |
| Morfológia | Hustý, orientovaný film alebo tvarovaný tvar | Mikroporézna, fibrilovaná sieť |
| Neplatný obsah | Nízka, zvyčajne menej ako 5 % | Vysoká, zvyčajne 50 % až 80 % |
| Usporiadanie polymérových reťazí | Paralelná orientácia od filmu alebo toku | Fibrily s uzlami a prepojenými pórmi |
| Hustota | Približne 2,1 až 2,2 g/cm³ | Približne 0,6 až 1,0 g/cm³ |
| Povrch | Hladký, neporézny | Textúrovaný, porézny, stlačiteľný |
Štrukturálny rozdiel je dôvodom, prečo sa tieto dve balenia správajú v prevádzke odlišne. Tesnenie z čistého PTFE je husté a rozmerovo stabilné. Odoláva vytláčaniu a tečeniu, ale je relatívne tuhý a má obmedzenú stlačiteľnosť. Expandované PTFE tesnenie je mäkké, stlačiteľné a prispôsobivé, pretože porézna sieť umožňuje materiálu deformovať sa a vyplniť nepravidelnosti upchávky a hriadeľa. Táto prispôsobivosť je dosiahnutá bez obetovania chemickej odolnosti, pretože základný polymér je rovnaký. Rozhodnutie kupujúceho teda závisí od mechanickej náročnosti aplikácie, nie od chemickej odolnosti polyméru.
Naša továreň v Kaxite vyrába čisté aj expandované PTFE tesnenia a uchováva materiálové údaje, ktoré odlišujú tieto dve štruktúry. Pre každý produkt poskytujeme hustotu, prázdny obsah a popis morfológie, aby kupujúci mohli prispôsobiť balenie aplikácii. Cieľom je zviditeľniť štrukturálny rozdiel v obstarávacích dátach, nielen v marketingovom popise.
Výrobný proces je to, čo vytvára štrukturálny rozdiel. Balenie z čistého PTFE začína PTFE živicou, ktorá je vytvarovaná do bloku alebo dosky. Predvalok sa speká, ochladí a potom rozreže na tenký film. Fólia sa rozreže na pásku a páska sa spletie alebo stočí do obalu. Kroky spekania a delenia vytvárajú hustý, orientovaný materiál s nízkym obsahom dutín. Polymérne reťazce sú zarovnané v smere odrezku a výsledný obal má hladký povrch a vysokú pevnosť v ťahu v smere stroja. Proces je v podstate procesom zahusťovania: cieľom je odstrániť dutiny a vytvoriť jednotnú neporéznu štruktúru.
Expandované PTFE balenie začína podobnou PTFE živicou, ale proces zahŕňa krok naťahovania. Živica sa zmieša s lubrikantom, predtvaruje sa a potom sa natiahne pri kontrolovanej teplote a rýchlosti deformácie. Rozťahovanie vťahuje polymérne reťazce do fibríl a vytvára mikroporéznu sieť. Mazivo sa odstráni a expandovaná páska sa rozreže a zapletie do obalu. Proces je textúrovací proces: cieľom je vytvoriť kontrolovanú štruktúru dutín, ktorá dodáva obalu jeho stlačiteľnosť a prispôsobivosť. Nižšie uvedená tabuľka porovnáva kroky procesu a ich vplyv na štruktúru.
| Procesný krok | Balenie z čistého PTFE | Balenie z rozšíreného PTFE |
| Príprava živice | PTFE živica, bez lubrikantu | PTFE živica zmiešaná s lubrikantom |
| Predtvarovanie | Lisovaný predvalok alebo plech | Predtvarovaný predvalok na rozťahovanie |
| Strečing | Neuplatňuje sa | Kontrolované naťahovanie vytvára fibrily a póry |
| Spekanie | Vysokoteplotné spekanie | Spekanie po natiahnutí na uzamknutie konštrukcie |
| Formovanie | Prerezávanie a rezanie do pásky | Rozrezanie expandovanej pásky |
| Opletenie | Splietané alebo skrútené do obalu | Splietané alebo skrútené do obalu |
| Výsledná štruktúra | Hustý, orientovaný, neporézny | Mikroporézne, fibrilované, stlačiteľné |
Rozdiel v procese nie je menšou variáciou. To je dôvod, prečo majú tieto dva produkty rozdielne nastavenie kompresie, odlišné zotavenie a odlišné správanie pri úniku. Tesnenie z čistého PTFE, ktoré je opletené z hustého filmu, bude odolávať vytláčaniu, ale nemusí sa prispôsobiť opotrebovanému hriadeľu. Expandované PTFE tesnenie, ktoré je opletené z mikroporéznej pásky, sa prispôsobí hriadeľu a upchávke, ale môže mať nižšiu pevnosť v ťahu a môže vyžadovať inú techniku inštalácie. Kupujúci by mal požiadať dodávateľa, aby opísal proces a výslednú štruktúru, nielen chemické zloženie.
Naša továreň v Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. kontroluje pomer napínania, teplotu spekania a napätie opletenia, aby sa vyrobilo expandované PTFE tesnenie s konzistentnou štruktúrou pórov. Kontrolujeme tiež hrúbku odrezania a orientáciu nášho čistého PTFE balenia. Cieľom je, aby bola štruktúra reprodukovateľná, aby balenie fungovalo konzistentne od dávky k dávke.
Štrukturálny rozdiel ovplyvňuje tesniaci výkon, pretože tesniaci mechanizmus závisí od toho, ako sa tesnenie pri stlačení deformuje a ako sa zotaví, keď sa stlačenie uvoľní. Tesnenie z čistého PTFE je husté a relatívne tuhé. Keď je stlačený v upchávke, odoláva deformácii a vytvára vysoké tesniace napätie voči hriadeľu. Má dobrú odolnosť proti tečeniu a nízku priepustnosť, vďaka čomu je vhodný pre vysokotlakové a vysokoteplotné prevádzky. Má však obmedzenú prispôsobivosť, takže nemusí dobre tesniť na opotrebovanom hriadeli alebo zle nastavenej upchávke. Expandované PTFE tesnenie je mäkké a stlačiteľné. Keď sa stlačí, pórovitá sieť sa zrúti a materiál sa prispôsobí hriadeľu a upchávke. Má vynikajúcu prispôsobivosť a nízke trenie, vďaka čomu je vhodný pre aplikácie s nízkou rýchlosťou, všeobecné služby a pre hriadele, ktoré nie sú dokonale hladké.
Výkonnostné rozdiely sú zhrnuté v tabuľke nižšie.
| Výkonnostná charakteristika | Balenie z čistého PTFE | Balenie z rozšíreného PTFE |
| Stlačiteľnosť | Nízka až stredná | Vysoká |
| Prispôsobivosť hriadeľu | Mierne | Výborne |
| Odolnosť voči tečeniu | Dobre | Mierne |
| Odolnosť voči vytláčaniu | Dobre | Mierne |
| Trenie | Mierne | Nízka |
| Možnosť rýchlosti hriadeľa | Stredná až vysoká | Nízka až stredná |
| Najlepšia aplikácia | Vysokotlakové, vysokoteplotné, chemicky agresívne | Všeobecný servis, opotrebované hriadele, nízkootáčkový, potravinársky a farmaceutický |
Praktickým dôsledkom je, že tieto dve balenia nie sú zameniteľné. Tesnenie z čistého PTFE môže na opotrebovanom hriadeli unikať, pretože sa nemôže prispôsobiť povrchu. Expandovaná výplň z PTFE sa môže pri vysokotlakovej aplikácii vytláčať alebo tečiť, pretože jej porézna štruktúra je menej odolná voči deformácii. Kupujúci by mal prispôsobiť štruktúru podmienkam aplikácie a dodávateľ by mal poskytnúť údaje o kompresii, obnove a tečení, ktoré podporujú výber. Naša továreň v Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. poskytuje údaje o výkone pre obe skupiny produktov a môže vám poradiť pri výbere konkrétneho čerpadla alebo ventilu.
Kupujúci by si mali overiť štrukturálne charakteristiky, ktoré určujú, či bude balenie fungovať v zamýšľanej službe. Overenie by malo zahŕňať hustotu, pórovitosť, pevnosť v ťahu, pevnosť v tlaku, zotavenie a morfológiu povrchu. Nižšie uvedená tabuľka poskytuje kontrolný zoznam overenia obstarávania pre balenie PTFE.
| Charakteristický | Balenie z čistého PTFE | Balenie z rozšíreného PTFE | Prečo na tom záleží |
| Hustota | 2,1 až 2,2 g/cm³ | 0,6 až 1,0 g/cm³ | Označuje prázdny obsah a stlačiteľnosť |
| Neplatný obsah | Nízka, menej ako 5 % | Vysoká, 50 % až 80 % | Určuje prispôsobivosť a priepustnosť |
| Pevnosť v ťahu | Vysoká | Mierne | Ovplyvňuje inštaláciu a odolnosť proti vytláčaniu |
| Kompresná súprava | Nízka | Mierne | Ovplyvňuje zachovanie napätia tesnenia |
| zotavenie | Mierne | Vysoká | Ovplyvňuje schopnosť sledovať pohyb hriadeľa |
| Morfológia povrchu | Hladký, neporézny | Textúrované, porézne | Ovplyvňuje trenie a prispôsobivosť |
Overenie by malo byť podporené testovacími údajmi dodávateľa. Dodávateľ, ktorý poskytuje iba certifikát o chemickom zložení, neposkytuje štrukturálne údaje, ktoré kupujúci potrebuje. Dodávateľ, ktorý poskytuje hustotu, prázdny obsah, kompresnú sadu a údaje o obnove, poskytuje dôkaz, že balenie bude fungovať tak, ako je uvedené. Naša továreň v Kaxite poskytuje tieto údaje pre čisté aj rozšírené PTFE balenie a vítame zákaznícke audity na overenie výrobného procesu.
Pre kupujúceho by sa štrukturálne overenie malo spojiť s preskúmaním žiadosti. Balenie, ktoré je štrukturálne správne pre jednu aplikáciu, môže byť nesprávne pre inú aplikáciu. Kupujúci by mal pred výberom konštrukcie potvrdiť rýchlosť hriadeľa, tlak, teplotu, kvapalinu a stav hriadeľa. Technický tím dodávateľa môže pomôcť s touto kontrolou, ak kupujúci poskytne údaje aplikácie.
Chemická a tepelná odolnosť čistého PTFE a expandovaného PTFE výplne je v podstate rovnaká, pretože obe sú vyrobené z rovnakého polyméru PTFE. Obidva odolávajú napadnutiu takmer všetkými chemikáliami, s výnimkou roztavených alkalických kovov a určitých fluoračných činidiel. Obidve majú nepretržitý rozsah prevádzkových teplôt približne -200 °C až +260 °C, s presným limitom v závislosti od triedy a aplikácie. Štrukturálny rozdiel nemení chemickú odolnosť, ale mení spôsob, akým obal reaguje na tepelné cykly a chemické vystavenie. Husté tesnenie z čistého PTFE má nižšiu priepustnosť, takže je menej náchylné na chemické napadnutie cez väčšinu materiálu. Expandované PTFE tesnenie má väčší povrch a poréznu štruktúru, takže môže absorbovať viac procesnej tekutiny, ale samotný PTFE zostáva inertný. Nižšie uvedená tabuľka porovnáva tieto dve štruktúry z chemického a tepelného hľadiska.
| Nehnuteľnosť | Balenie z čistého PTFE | Balenie z rozšíreného PTFE |
| Chemická odolnosť | Vynikajúce, inertné voči väčšine chemikálií | Vynikajúce, inertné voči väčšine chemikálií |
| Priepustnosť | Nízka | Vyššie kvôli pórovitosti |
| Tepelná vodivosť | Mierne | Nižšie kvôli dutinám |
| Tepelná cyklická odozva | Rozmerovo stabilný | Stlačiteľný, sleduje pohyb |
| Trvalá prevádzková teplota | -200 °C až +260 °C | -200 °C až +260 °C |
| Najlepšia chemická aplikácia | Vysokotlaková služba s nízkou priepustnosťou | Všeobecný chemický servis, potravinárstvo a farmácia |
Tepelný výkon je ovplyvnený štruktúrou jemným spôsobom. Tesnenie z čistého PTFE má vyššiu tepelnú vodivosť a nižší obsah dutín, takže účinnejšie odvádza teplo spôsobené trením a je menej náchylné na tepelnú degradáciu v kontakte hriadeľa. Tesnenie z expandovaného PTFE má nižšiu tepelnú vodivosť a vyšší obsah dutín, takže ak nie je kontrolované trenie, môže byť na kontakte hriadeľa teplejšie. To je dôvod, prečo sa rozšírené PTFE tesnenie často používa pri nižších rýchlostiach hriadeľa a pri starostlivej inštalácii, aby sa predišlo nadmernému stlačeniu. Naša továreň v Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. poskytuje údaje o tepelnej a chemickej odolnosti pre obe štruktúry a môže poradiť pri výbere konkrétnej procesnej kvapaliny a teploty.
Pre kupujúceho porovnanie ukazuje, že chemická a tepelná odolnosť nie je rozhodujúcim faktorom medzi týmito dvoma konštrukciami. Rozhodujúcim faktorom je mechanické správanie: čisté tesnenie pre vysokotlakový servis s vysokou stabilitou a rozšírené balenie pre prispôsobivosť a všeobecnú prevádzku pri nízkej rýchlosti. Kupujúci by mal rozhodnúť o mechanických požiadavkách a použiť chemické a tepelné údaje na potvrdenie, že obe štruktúry sú kompatibilné s procesnou kvapalinou.
Otázka 1: Sú čisté PTFE tesnenia a expandované PTFE tesnenia vyrobené z rovnakého polyméru?
Odpoveď: Áno, obe sú vyrobené z polytetrafluóretylénu. Chemické zloženie je rovnaké. Rozdiel je vo fyzikálnej štruktúre: výplň z čistého PTFE je hustá a orientovaná, zatiaľ čo výplň z expandovaného PTFE je mikroporézna a fibrilovaná. Štrukturálny rozdiel je spôsobený výrobným procesom, nie rozdielom v chémii polyméru.
Otázka 2: Ktoré tesnenie je lepšie pre opotrebovaný hriadeľ čerpadla?
Odpoveď: Expandované PTFE tesnenie je vo všeobecnosti lepšou voľbou pre opotrebovaný hriadeľ čerpadla, pretože jeho porézna, stlačiteľná štruktúra sa prispôsobí povrchu hriadeľa a vyplní nepravidelnosti. Tesnenie z čistého PTFE je hustejšie a tuhšie, takže na opotrebovanom hriadeli nemusí tesniť tak efektívne. Ak je však tlak vysoký, môže sa uprednostňovať čistá výplň pre lepšiu odolnosť proti vytláčaniu.
Otázka 3: Môže sa expandovaný PTFE obal použiť pri vysokom tlaku?
Odpoveď: Expandované PTFE tesnenie môže byť použité pri miernych tlakoch, ale jeho porézna štruktúra má nižšiu odolnosť proti vytláčaniu ako čisté PTFE tesnenie. Pre vysokotlakovú prevádzku je vo všeobecnosti lepšou voľbou čisté PTFE tesnenie. Presný limit tlaku závisí od veľkosti balenia, vôle upchávky a techniky inštalácie. Dodávateľ by mal poskytnúť tlakovú triedu pre konkrétny produkt.
Otázka 4: Ovplyvňuje porézna štruktúra expandovaného PTFE tesnenia jeho chemickú odolnosť?
Odpoveď: Samotný polymér PTFE zostáva chemicky inertný, takže chemická odolnosť nie je ohrozená. Porézna štruktúra má však väčší povrch a môže absorbovať viac procesnej tekutiny ako hustá výplň z čistého PTFE. To môže ovplyvniť čistiteľnosť v potravinárskych a farmaceutických aplikáciách. Kupujúci by mal potvrdiť, že balenie je vhodné pre čistiaci režim procesu.
Otázka 5: Akú dokumentáciu si mám vyžiadať na overenie štruktúry PTFE tesnenia?
Odpoveď: Požiadajte o hustotu, prázdny obsah, pevnosť v ťahu, kompresné nastavenie a údaje o obnove produktu. Pre rozšírené balenie PTFE si vyžiadajte popis štruktúry pórov a údaje o procese napínania. Pre čisto PTFE tesnenie si vyžiadajte hrúbku odrezania a údaje o orientácii. Dodávateľ, ktorý poskytuje tieto údaje, je dodávateľ, ktorý môže preukázať štrukturálny rozdiel a podporiť výber.
Tesnenie z čistého PTFE a tesnenie z expandovaného PTFE sa líšia štruktúrou materiálu, nie chemickým zložením. Tesnenie z čistého PTFE je husté a orientované, s nízkym obsahom dutín a vysokou odolnosťou voči vytláčaniu. Tesnenie z expandovaného PTFE je mikroporézne a fibrilované, s vysokým obsahom dutín a vynikajúcou prispôsobivosťou. Štrukturálny rozdiel určuje, ako každé tesnenie tesní, ako reaguje na opotrebované hriadele a tepelné cykly a kde sa najlepšie aplikuje. Pre obstarávacie tímy je kľúčové vyžiadať si konštrukčné údaje, prispôsobiť štruktúru mechanickým požiadavkám aplikácie a potvrdiť chemickú a tepelnú kompatibilitu. Naša továreň v Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. vyrába čisté aj expandované PTFE balenie a poskytuje hustotu, prázdny obsah, komprimovanú sadu a údaje o obnove, ktoré kupujúci potrebujú na výber. Ak získavate PTFE tesnenie pre čerpadlo, ventil alebo miešadlo, kontaktujte náš tím, aby sme prediskutovali vašu aplikáciu a vyžiadali si konštrukčné údaje pre produkty, o ktorých uvažujete.
Kontaktujte spoločnosť Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltdaby sme prediskutovali vaše požiadavky na PTFE tesnenie a vyžiadali si štrukturálne a výkonové údaje pre čisté a expandované PTFE tesnenie.
