Dugi niz godina fluoropolimeri igraju značajnu ulogu u kemijskoj i sličnim industrijama u zaštiti postrojenja i opreme od kemijskog napada širokog spektra agresivnih medija.To je zato što nude znatno bolju kemijsku otpornost i toplinsku stabilnost od druge plastike ili elastomernih materijala. Dugi niz godina fluoropolimeri igraju značajnu ulogu u kemijskoj i sličnim industrijama u zaštiti postrojenja i opreme od kemijskog napada širokog spektra agresivnih medijima.To je zato što nude znatno bolju kemijsku otpornost i toplinsku stabilnost od druge plastike ili elastomernih materijala.
Nakon razvoja PTFE-a, uvođenje fluoriranog etilen-propilena (FEP) 1960. godine otvorilo je potpuno nova područja primjene.PFA, perfluoro-alkoksi polimer koji se već 20 godina uspješno koristi kao materijal za oblaganje, sada je termoplastični nasljednik PTFE-a, s jednakom toplinskom i kemijskom otpornošću i superiornim svojstvima u pogledu obradivosti, prozirnosti, otpornosti na propusnost i mehaničke čvrstoće .
U kemijskoj industriji oba fluorpolimera – PTFE i PFA – koriste se uglavnom u obliku obloga.Za jednostavne oblike, kao što su cijevi, koljena, T-komadi ili redukcijski spojevi, općenito se koristi PTFE;nanosi se ekstruzijom paste, ekstruzijom ili namotavanjem trake.U ovim se procesima od PTFE-a izrađuje predforma;to se zatim sinteruje i umeće u metalni obradak.Korištenje PTFE-a za oblaganje metalnih dijelova kompliciranog oblika, kao što su ventili i pumpe, je teže.Izostatsko kalupljenje je onda poželjna metoda.U ovom se PTFE prahu puni prostor stvoren između metalnog obratka i gumene vrećice koja je posebno napravljena da odgovara obliku područja koje se oblaže.Prah se prethodno komprimira, zatim hladno preša u željeni oblik.Na kraju se gumena vrećica ukloni, a obloženi dio se sinterira u pećnici na preko 360°C (680°F).
PFA, termoplastični materijal s točno određenim talištem, može se preraditi prijenosnim ili injekcijskim prešanjem.Granulat se topi u loncu za taljenje ili u ekstruderu, a zatim hidrauličkom prešom gura u vrući alat.
Ova metoda omogućuje postizanje vrlo preciznih debljina stijenki, s tolerancijama od ?0,5 mm, čak i kod uskih radijusa i u podrezima.Praktički nije potrebna nikakva mehanička završna obrada, osim uklanjanja uliva i zaglađivanja spojnih površina prirubnica.
Međutim, kada se koristi izostatičko oblikovanje, potrebna je značajna količina mehaničke dorade – ovisno o stupnju složenosti oblika koji se puni – kako bi se postigle željene dimenzije s preciznošću.
Ravnomjernost debljine stijenke može više varirati, posebno u slučaju kompliciranijih oblika kao što su kućišta ventila.
Apsorpcija i prožimanje
Za razliku od metala, plastika i elastomeri apsorbiraju različite količine medija s kojima dolaze u dodir.To je često slučaj s organskim spojevima.Nakon upijanja može uslijediti prodiranje kroz zidnu oblogu.Iako se to rijetko opaža kod fluoropolimera, to se može spriječiti povećanjem debljine stijenke ili ugradnjom uređaja za ispuštanje prostora između obloge od fluorpolimera i metalne stijenke.Jasno je pokazano da u pogledu propusnosti i apsorpcije, fluoropolimeri obrađeni taljenjem kao što je PFA pokazuju bolja svojstva barijere od PTFE-a.
Vakuumska otpornost
Vakuumska otpornost je potrebna jer, u zatvorenim sustavima koji se široko koriste u kemijskoj obradi, pad temperature stvara vakuum u sustavu, osim ako već radi ispod atmosferskog tlaka.Kada se koristi PFA, relativno je jednostavno postići odgovarajuću otpornost na vakuum za oblogu.Obično je obloga ?usidrena?na metalni zid pomoću ?lastinog repa?utore ili kanale u
potonji.
S PTFE granulatom koji je hladno oblikovan, teže je postići čvrsto učvršćivanje obloge u metalnu stijenku jer bi bili potrebni relativno veliki kanali kako bi se omogućilo PTFE prahu da teče u utore.Stoga se tipičnije koriste vezivna sredstva između PTFE obloge i metalnog kućišta.Međutim, zbog antiadhezivnih karakteristika fluoropolimera i ograničene toplinske otpornosti vezivnih sredstava, PTFE pokazuje samo ograničenu otpornost na vakuum.
Kontrola kvalitete sprječava pukotine i šupljine
Kod PTFE i PFA obloga, dielektrična čvrstoća se mjeri kako bi se identificirale greške.Ova metoda pouzdano utvrđuje pukotine i šupljine koje idu cijelim putem kroz materijal, ali, zbog dobro poznate visoke otpornosti fluoropolimera, ne ukazuje na greške koje počinju 1,5 mm ili više ispod površine (sl. 5). .
Iz tog razloga mogu se primijeniti i daljnja ispitivanja ultrazvučnim metodama.Ovo ispitivanje mjeri udaljenost od površine obloge do metalnog kućišta.Međutim, nepouzdan je jer ne daje pravu debljinu obloge kada je prisutna šupljina ili poroznost.Osim toga, ovu je metodu nepraktično koristiti na malim dijelovima ili malim kompliciranim oblicima s udubljenjima i malim radijusima.
Druga metoda za provjeru površinskih nedostataka kao što su pukotine i praznine je tzv. ?Met-L-Check?metoda penetranta boje.Ali ova je metoda ograničena samo na otkrivanje površinskih nedostataka.
Kemijska struktura
PFA, koji je proziran, može se pouzdano optički provjeriti.Pukotine i praznine ispod površine mogu se učiniti vidljivima s odgovarajućim izvorima svjetlosti.Teško dostupna mjesta u oblogu mogu se pregledati pomoću lampi s hladnim svjetlom i fleksibilnih vlaknastih svjetlovoda.
Usporedbe troškova za obloge
Što se tiče cijena sirovina, PFA košta otprilike tri puta više od PTFE-a.
Međutim, ovaj se nedostatak može kompenzirati ili uvelike smanjiti, ovisno o faktorima kao što su oblik koji se oblaže, njegova veličina, broj obradaka koji se oblaže i usvojena metoda obrade.To je moguće jer PFA ne zahtijeva ručnu pripremu procesa niti završnu obradu s odgovarajućim gubicima materijala.
Upotreba PFA za oblaganje vrlo velikih dijelova se ne preporučuje, jer bi visoka cijena materijala učinila dio preskupim.Još jedna stvar koju treba imati na umu je trošak alata koji se ne amortizira
kada treba obložiti samo mali broj dijelova.Nadalje, postoje praktična ograničenja težine ubrizganog materijala koju strojevi za kalupljenje mogu podnijeti.
Zaključci
Više od 20 godina iskustva s oblogama za razne dijelove, npr. kućišta ventila i pumpi, pokazalo je da PFA ima brojne prednosti kada su glavni zahtjevi visoka toplinska i kemijska otpornost.
Precizna i ravnomjerna debljina stijenke koja se može postići s PFA velika je prednost, posebno kada se radi s medijima koji imaju jaku tendenciju difuzije.
Praktično iskustvo je također pokazalo da PFA daje bolja svojstva barijere od PTFE.
Proizvođači broma izvješćuju, na primjer, da je dubina prodiranja broma u PFA oko jedne trećine manja nego u PTFE, kada su radni uvjeti kao što su vrijeme, temperatura i tlak isti.
PTFE se, s druge strane, još uvijek naširoko koristi za komponente kemijskih ventila i druge opreme za kemijsku obradu gdje se zahtijeva otpornost na savijanje.
Tipični primjeri takve primjene su mijehovi, kao i dijafragme u ventilima i pumpama.
Za dosjedne prstenove, čepove, brtve i slične dijelove, PTFE je prikladan i ekonomičan materijal.
Nedavni trend za dijelove kao što su ovi je korištenje modificiranog PTFE-a, jer su njegova dimenzionalna stabilnost i tvrdoća superiorniji od standardnog PTFE-a.
Oznake: PTFE, PFA, PTFE vs PFA
Vrijeme objave: 1. travnja 2017