Упаковка PTFEє основним ущільнювальним матеріалом для насосів, клапанів і мішалок у хімічній, фармацевтичній, харчовій та водній промисловості. Покупці часто бачать дві групи продуктів на одній полиці постачальника: ущільнення з чистого PTFE та ущільнення з розширеного PTFE. Обидва виглядають схожими, обидва білі та обидва описуються як хімічно інертні. Але структура їхнього матеріалу принципово відрізняється, і ця різниця визначає, як вони ущільнюються, як вони зношуються, як вони справляються з биттям вала та як вони працюють за температури. Покупець, який розглядає їх як взаємозамінні, вибере упаковку, яка або завищена для застосування, або, що більш небезпечно, занижена для умов експлуатації.
Цей посібник написано для команд із закупівель, які закуповують ущільнення з ПТФЕ та мають зрозуміти структурну різницю між чистою та розширеною формами. Він пояснює молекулярну та морфологічну різницю, як виробничий процес створює цю різницю, як структура перетворюється на ефективність герметизації, які структурні характеристики покупці повинні перевірити в даних продукту постачальника, і як ці дві структури порівнюють хімічну та термічну стійкість. Контент організований навколо питань, які повинен поставити покупець, і включає параметри продукту та документацію, яку повинен надати надійний постачальник. Наша фабрика вNingbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd.виробляє ущільнення з чистого та розширеного PTFE, і наведені нижче вказівки відображають матеріалознавчі стандарти та стандарти закупівель, які ми застосовуємо до продукції, яку ми постачаємо.
Чистий PTFE і спінений PTFE виготовляються з одного полімеру, політетрафторетилену. Хімічна повторювана одиниця, вуглець-фторна основа та висока кристалічність є спільними для обох. Різниця не в хімії. Справа в морфології, фізичному розташуванні полімерних ланцюгів і порожнеч між ними. Упаковка з чистого PTFE виготовляється з очищеної PTFE плівки або з PTFE смоли, яка формується, а потім розрізається або формується в упаковку. Матеріал щільний, з низьким вмістом пустот, а полімерні ланцюги орієнтовані в напрямку плівки або формування. Упаковка з розширеного PTFE виготовляється за допомогою процесу, який розтягує PTFE в контрольованих умовах для створення мікропористої фібрильованої структури. Полімерні ланцюги втягнуті в тонкі фібрили, а проміжки між фібрилами утворюють мережу мікроскопічних пор.
У таблиці нижче підсумовано структурні відмінності на молекулярному та морфологічному рівнях.
| Структурна особливість | Упаковка з чистого PTFE | Розширене ущільнення PTFE |
| Хімічний склад | Гомополімер PTFE | Гомополімер PTFE |
| Морфологія | Щільна орієнтована плівка або формована форма | Мікропориста фібрильована сітка |
| Недійсний вміст | Низький, зазвичай менше 5% | Високий, зазвичай від 50% до 80% |
| Розташування полімерного ланцюга | Паралельна орієнтація від плівки або потоку | Фібрили з вузлами і сполученими порами |
| Щільність | Приблизно від 2,1 до 2,2 г/см³ | Приблизно від 0,6 до 1,0 г/см³ |
| Поверхня | Гладка, непориста | Текстурована, пориста, стислива |
Структурна відмінність є причиною того, що дві упаковки поводяться по-різному під час експлуатації. Упаковка з чистого PTFE є щільною та стабільною за розмірами. Він протистоїть екструзії та повзучості, але він відносно жорсткий і має обмежену стисливість. Набивка з розширеного PTFE є м’якою, стисливою та зручною, оскільки пориста сітка дозволяє матеріалу деформуватися та заповнювати нерівності сальника та вала. Ця сумісність досягається без шкоди для хімічної стійкості, оскільки основний полімер той самий. Таким чином, рішення покупця залежить від механічних вимог застосування, а не від хімічної стійкості полімеру.
Наша фабрика в Kaxite виробляє ущільнення з чистого та розширеного PTFE та зберігає дані про матеріал, які відрізняють дві структури. Ми надаємо щільність, вміст пустот і морфологічний опис для кожного продукту, щоб покупці могли зіставити упаковку із застосуванням. Мета полягає в тому, щоб структурні відмінності були помітні в даних про закупівлі, а не лише в маркетинговому описі.
Виробничий процес створює структурну різницю. Упаковка з чистого PTFE починається зі смоли PTFE, яка формується в заготовку або лист. Заготівлю спікають, охолоджують, а потім стирають у тонку плівку. Плівку розрізають на стрічку, а стрічку заплітають або скручують в упаковку. Етапи спікання та скидання утворюють щільний, орієнтований матеріал з низьким вмістом пустот. Полімерні ланцюги вирівнюються в напрямку лущення, і отримана упаковка має гладку поверхню та високу міцність на розрив у машинному напрямку. Процес, по суті, є процесом ущільнення: метою є видалення порожнеч і створення однорідної непористої структури.
Упаковка з розширеного PTFE починається з аналогічної PTFE смоли, але процес включає етап розтягування. Смола змішується з мастилом, попередньо формується, а потім розтягується при контрольованій температурі та швидкості деформації. Розтягування втягує полімерні ланцюги у фібрили та створює мікропористу мережу. Мастило видаляється, а розширена стрічка розрізається і заплітається в упаковку. Цей процес є процесом текстурування: метою є створення контрольованої порожнистої структури, яка надає упаковці її стисливості та зручності. У таблиці нижче порівнюються етапи процесу та їх вплив на конструкцію.
| Крок процесу | Упаковка з чистого PTFE | Розширене ущільнення PTFE |
| Приготування смоли | PTFE смола, без мастила | PTFE смола, змішана з мастилом |
| Преформування | Формована заготовка або лист | Попередньо сформована заготовка для розтягування |
| Розтягування | Не застосовується | Контрольоване розтягування створює фібрили та пори |
| Спікання | Високотемпературне спікання | Спікання після розтягування для фіксації конструкції |
| Формування | Скошування та нарізка на стрічку | Розрізання експандованої стрічки |
| Плетіння | Плетені або скручені в упаковку | Плетені або скручені в упаковку |
| Отримана структура | Щільний, орієнтований, непористий | Мікропористі, фібрильовані, стислі |
Різниця в процесі не є незначною. Це причина, чому ці два продукти мають різний ступінь стиснення, різне відновлення та різну поведінку витоку. Набивка з чистого PTFE, сплетена з щільної плівки, буде протистояти екструзії, але може не відповідати зношеному валу. Розширене ущільнення з PTFE, сплетене з мікропористої стрічки, буде відповідати валу та сальнику, але воно може мати нижчу міцність на розрив і може потребувати іншої техніки встановлення. Покупець повинен попросити постачальника описати процес і отриману структуру, а не тільки хімічний склад.
Наша фабрика в Нінбо Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. контролює коефіцієнт розтягування, температуру спікання та натяг обплетення для виробництва розширеного PTFE ущільнювача з однорідною структурою пор. Ми також контролюємо товщину шкірки та орієнтацію нашого чистого PTFE ущільнення. Мета полягає в тому, щоб зробити структуру відтворюваною, щоб упаковка працювала стабільно від партії до партії.
Структурна різниця впливає на ефективність герметизації, оскільки механізм герметизації залежить від того, як ущільнення деформується під час стиснення та як воно відновлюється, коли стиснення припиняється. Набивка з чистого PTFE є щільною та відносно жорсткою. Коли він стискається в сальнику, він протистоїть деформації та створює високу напругу ущільнення на валу. Він має гарний опір повзучості та низьку проникність, що робить його придатним для роботи під високим тиском та високою температурою. Але він має обмежену зручність, тому він може погано ущільнюватися на зношеному валу або неправильно відрегульованому сальнику. Набивка з розширеного PTFE є м’якою та стискається. Коли він стискається, пориста мережа руйнується, і матеріал відповідає валу та сальнику. Він має відмінну зручність і низький коефіцієнт тертя, що робить його придатним для низькошвидкісних загальних додатків і для валів, які не є ідеально гладкими.
Відмінності продуктивності підсумовано в таблиці нижче.
| Характеристика продуктивності | Упаковка з чистого PTFE | Розширене ущільнення PTFE |
| Стисливість | Від низького до помірного | Високий |
| Придатність до валу | Помірний | Чудово |
| Опір повзучості | добре | Помірний |
| Стійкість до екструзії | добре | Помірний |
| Тертя | Помірний | Низький |
| Можливість обертання валу | Від середнього до високого | Від низького до помірного |
| Найкраще застосування | Високий тиск, висока температура, хімічно агресивний | Загальне обслуговування, зношені вали, низькошвидкісні, харчові та фармацевтичні |
Практичним наслідком є те, що дві упаковки не є взаємозамінними. Ущільнення з чистого PTFE може протікати на зношеному валу, оскільки воно не може відповідати поверхні. Ущільнювач з розширеного PTFE може видавлюватися або розповзатися під високим тиском, оскільки його пориста структура менш стійка до деформації. Покупець повинен узгодити структуру з умовами застосування, а постачальник повинен надати дані про стиснення, відновлення та повзучість, які підтверджують вибір. Наша фабрика в Нінбо Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. надає дані про продуктивність обох сімейств продуктів і може порадити щодо вибору конкретного насоса чи клапана.
Покупці повинні перевірити структурні характеристики, які визначають, чи буде упаковка працювати за призначенням. Перевірка повинна включати щільність, вміст порожнеч, міцність на розрив, остаточну температуру при стиску, відновлення та морфологію поверхні. У наведеній нижче таблиці наведено контрольний список для перевірки закупівлі ущільнювача PTFE.
| Характеристика | Упаковка з чистого PTFE | Розширене ущільнення PTFE | Чому це важливо |
| Щільність | 2,1-2,2 г/см³ | від 0,6 до 1,0 г/см³ | Вказує вміст пустот і стисливість |
| Недійсний вміст | Низький, менше 5% | Високий, від 50% до 80% | Визначає конформативність і водопроникність |
| Міцність на розрив | Високий | Помірний | Впливає на стійкість до монтажу та екструзії |
| Компресійний комплект | Низький | Помірний | Впливає на збереження напруги ущільнення |
| Відновлення | Помірний | Високий | Впливає на здатність стежити за рухом валу |
| Морфологія поверхні | Гладка, непориста | Фактурна, пориста | Впливає на тертя та зручність |
Перевірка повинна підтверджуватися даними випробувань постачальника. Постачальник, який надає лише сертифікат хімічного складу, не надає структурні дані, які потрібні покупцеві. Постачальник, який надає дані про щільність, вміст пустот, набір стиснення та відновлення, надає докази того, що упаковка працюватиме відповідно до вимог. Наша фабрика в Kaxite надає ці дані як для чистого, так і для розширеного PTFE ущільнювача, і ми вітаємо перевірки клієнтів для перевірки виробничого процесу.
Для покупця структурна перевірка повинна поєднуватися з розглядом заявки. Упаковка, структурно правильна для одного застосування, може бути неправильною для іншого. Покупець повинен підтвердити швидкість вала, тиск, температуру, рідину та стан вала перед вибором конструкції. Технічна команда постачальника може допомогти з цією перевіркою, якщо покупець надасть дані програми.
Хімічна та термічна стійкість чистого ПТФЕ та розширеного ПТФЕ ущільнювачів по суті однакова, оскільки обидва виготовляються з одного полімеру ПТФЕ. Обидва протистоять впливу майже всіх хімічних речовин, за винятком розплавлених лужних металів і деяких фторуючих агентів. Обидва мають безперервний робочий температурний діапазон приблизно від -200°C до +260°C, причому точне обмеження залежить від сорту та застосування. Структурна різниця не змінює хімічну стійкість, але змінює те, як упаковка реагує на термічний цикл і хімічний вплив. Щільна упаковка з чистого PTFE має нижчу проникність, тому вона менш сприйнятлива до хімічного впливу через основну частину матеріалу. Набивка з розширеного PTFE має більшу площу поверхні та пористу структуру, тому вона може поглинати більше технологічної рідини, але сам PTFE залишається інертним. У таблиці нижче наведено порівняння двох структур у хімічному та термічному відношенні.
| Власність | Упаковка з чистого PTFE | Розширене ущільнення PTFE |
| Хімічна стійкість | Відмінно, інертний до більшості хімікатів | Відмінно, інертний до більшості хімікатів |
| Проникність | Низький | Вища за рахунок пористості |
| Теплопровідність | Помірний | Нижче через пустоти |
| Теплова циклічна відповідь | Стабільний за розмірами | Стискається, слідує за рухом |
| Безперервна робоча температура | -200°C до +260°C | -200°C до +260°C |
| Найкраще хімічне застосування | Служба високого тиску, низької проникності | Загальна хімічна служба, харчова та фармацевтична промисловість |
Конструкція дещо впливає на теплові характеристики. Ущільнення з чистого PTFE має вищу теплопровідність і менший вміст пустот, тому воно ефективніше розсіює тепло від тертя та менш схильне до термічної деградації на контакті вала. Набивка з розширеного PTFE має нижчу теплопровідність і більший вміст пустот, тому вона може нагріватися на контакті вала, якщо тертя не контролюється. Ось чому розширене ущільнення з PTFE часто використовується при менших швидкостях вала та з обережним встановленням, щоб уникнути надмірного стиснення. Наша фабрика в Нінбо Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. надає дані про термічну та хімічну стійкість обох структур і може порадити щодо вибору конкретної технологічної рідини та температури.
Для покупця порівняння показує, що хімічна та термічна стійкість не є вирішальним фактором між двома структурами. Вирішальним фактором є механічна поведінка: чисте ущільнення для роботи під високим тиском і високою стабільністю, а розширене ущільнення для сумісності та низької швидкості загального обслуговування. Покупець повинен прийняти рішення щодо механічних вимог і використати хімічні та термічні дані, щоб підтвердити, що обидві структури сумісні з технологічною рідиною.
Запитання 1: Чи виготовлені набивка з чистого PTFE та набивка з розширеного PTFE з одного полімеру?
Відповідь: Так, обидва виготовлені з політетрафторетилену. Хімічний склад той же. Різниця полягає у фізичній структурі: чисте PTFE наповнення є щільним і орієнтованим, тоді як розширене PTFE наповнення є мікропористим і фібрильованим. Структурна відмінність створюється процесом виробництва, а не різницею в хімічному складі полімеру.
Питання 2: Яке ущільнення краще для зношеного вала насоса?
Відповідь: Розширене ущільнення з PTFE, як правило, є кращим вибором для зношеного вала насоса, оскільки його пориста структура, що стискається, відповідає поверхні вала та заповнює нерівності. Ущільнювач із чистого PTFE щільніший і жорсткіший, тому він може не ущільнюватись настільки ефективно на зношеному валу. Однак, якщо тиск високий, можна віддати перевагу чистій упаковці через її кращу стійкість до екструзії.
Питання 3: Чи можна використовувати набивку з розширеного PTFE при високому тиску?
Відповідь: набивку з розширеного PTFE можна використовувати при помірному тиску, але її пориста структура має менший опір екструзії, ніж набивка з чистого PTFE. Для експлуатації під високим тиском, як правило, кращим вибором є набивка з чистого PTFE. Точна межа тиску залежить від розміру сальника, зазору сальникової коробки та техніки встановлення. Постачальник повинен надати номінальний тиск для конкретного продукту.
Питання 4: Чи впливає пориста структура розширеного PTFE наповнення на його хімічну стійкість?
Відповідь: сам полімер PTFE залишається хімічно інертним, тому хімічна стійкість не знижується. Однак пориста структура має більшу площу поверхні і може поглинати більше технологічної рідини, ніж щільна упаковка з чистого PTFE. Це може вплинути на здатність до очищення харчових продуктів і фармацевтичних препаратів. Покупець повинен підтвердити, що упаковка відповідає режиму очищення процесу.
Запитання 5: Яку документацію я маю вимагати, щоб перевірити структуру сальника з PTFE?
Відповідь: запитайте дані про щільність, вміст пустот, міцність на розрив, остаточну температуру при стиску та дані про відновлення продукту. Для ущільнення з розширеного PTFE запитайте опис структури пор і дані процесу розтягування. Для ущільнення з чистого PTFE запитайте товщину шкірки та дані про орієнтацію. Постачальник, який надає ці дані, є постачальником, який може продемонструвати структурну різницю та підтримати вибір.
Упаковка з чистого PTFE та набивка з розширеного PTFE відрізняються структурою матеріалу, а не хімічним складом. Упаковка з чистого PTFE є щільною та орієнтованою, з низьким вмістом пустот і високою стійкістю до екструзії. Набивка з розширеного PTFE є мікропористою та фібрильованою, з високим вмістом пустот і відмінною відповідністю. Структурні відмінності визначають, як кожне сальникове ущільнення, як воно реагує на зношені вали та термоциклічні зміни, і де його найкраще застосовувати. Для груп закупівель ключовим є запит на структурні дані, узгодження конструкції з механічними вимогами застосування та підтвердження хімічної та термічної сумісності. Наша фабрика в Нінбо Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. виробляє ущільнення з чистого та розширеного PTFE та надає дані про щільність, вміст пустот, набір стиснення та дані про відновлення, необхідні покупцям для вибору. Якщо ви купуєте ущільнення з ПТФЕ для насоса, клапана або мішалки, зв’яжіться з нашою командою, щоб обговорити ваше застосування та запитати структурні дані для продуктів, які ви розглядаєте.
Зв’яжіться з Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. сьогодніщоб обговорити ваші вимоги до ущільнення PTFE і запросити дані про структуру та характеристики для ущільнення з чистого та розширеного PTFE.
