Embalatge de PTFEés un material de segellat de cavall de batalla en bombes, vàlvules i agitadors de les indústries química, farmacèutica, alimentària i de l'aigua. Els compradors sovint veuen dues famílies de productes al mateix prestatge del proveïdor: embalatge de PTFE pur i embalatge de PTFE expandit. Els dos semblen semblants, tots dos són blancs i tots dos es descriuen com a inerts químicament. Però la seva estructura material és fonamentalment diferent, i aquesta diferència determina com segellen, com es desgasten, com gestionen el desgast de l'eix i com funcionen a la temperatura. Un comprador que els tracti com a intercanviables seleccionarà un embalatge que estigui sobreespecificat per a l'aplicació o, més perillós, menys especificat per a les condicions del servei.
Aquesta guia està escrita per als equips de contractació que obtenen embalatges de PTFE i necessiten entendre la diferència estructural entre les formes pures i expandides. Explica la diferència molecular i morfològica, com el procés de fabricació crea aquesta diferència, com l'estructura es tradueix en el rendiment del segellat, quines característiques estructurals haurien de verificar els compradors a les dades del producte d'un proveïdor i com es comparen les dues estructures en resistència química i tèrmica. El contingut s'organitza al voltant de les preguntes que ha de fer un comprador i inclou els paràmetres del producte i la documentació que ha de proporcionar un proveïdor fiable. La nostra fàbrica aNingbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd.produeix embalatges de PTFE pur i expandit, i la guia següent reflecteix els estàndards de ciència dels materials i d'adquisició que apliquem als productes que subministrem.
El PTFE pur i el PTFE expandit estan fets amb el mateix polímer, politetrafluoroetilè. La unitat de repetició química, la columna vertebral de carboni-fluor i l'alta cristalinitat són comunes a tots dos. La diferència no està en la química. Està en la morfologia, la disposició física de les cadenes de polímers i els buits entre elles. L'embalatge de PTFE pur es produeix a partir d'una pel·lícula de PTFE raspada o de resina de PTFE que es modela i després es talla o es forma en un embalatge. El material és dens, amb un baix contingut de buits, i les cadenes de polímers estan orientades en la direcció de la pel·lícula o el flux d'emmotllament. L'embalatge de PTFE expandit es produeix mitjançant un procés que estira el PTFE en condicions controlades per crear una estructura microporosa i fibril·lada. Les cadenes de polímer es dibuixen en fibril·les fines i els espais entre les fibril·les formen una xarxa de porus microscòpics.
La taula següent resumeix la diferència estructural a nivell molecular i morfològic.
| Característica estructural | Embalatge de PTFE pur | Embalatge de PTFE expandit |
| Composició química | Homopolímer de PTFE | Homopolímer de PTFE |
| Morfologia | Pel·lícula densa, orientada o forma modelada | Xarxa microporosa i fibril·lada |
| Contingut buit | Baix, normalment menys del 5% | Alt, normalment del 50% al 80% |
| Disposició de la cadena polimèrica | Orientació paral·lela de pel·lícula o flux | Fibrils amb nodes i porus interconnectats |
| Densitat | Aproximadament de 2,1 a 2,2 g/cm³ | Aproximadament de 0,6 a 1,0 g/cm³ |
| Superfície | Llis, no porós | Texturitzat, porós, compressible |
La diferència estructural és la raó per la qual els dos embalatges es comporten de manera diferent en servei. L'embalatge de PTFE pur és dens i dimensionalment estable. Resisteix l'extrusió i la fluïdesa, però és relativament rígid i té una compressibilitat limitada. L'embalatge de PTFE expandit és suau, compressible i adaptable, ja que la xarxa porosa permet que el material es deformi i ompli les irregularitats de la caixa de farciment i de l'eix. Aquesta conformabilitat s'aconsegueix sense sacrificar la resistència química, perquè el polímer base és el mateix. Per tant, la decisió del comprador depèn de les exigències mecàniques de l'aplicació, no de la resistència química del polímer.
La nostra fàbrica de Kaxite produeix embalatges de PTFE pur i expandit i manté les dades del material que distingeixen les dues estructures. Proporcionem la densitat, el contingut de buits i la descripció de la morfologia de cada producte perquè els compradors puguin combinar l'embalatge amb l'aplicació. L'objectiu és fer visible la diferència estructural a les dades de contractació, no només a la descripció de màrqueting.
El procés de fabricació és el que crea la diferència estructural. L'embalatge de PTFE pur comença amb una resina de PTFE que es modela en una palangana o una làmina. La palangana es sinteritza, es refreda i després es redueix en una pel·lícula fina. La pel·lícula es talla en una cinta i la cinta es trena o es retorça en un embalatge. Els passos de sinterització i raspament produeixen un material dens i orientat amb un baix contingut de buits. Les cadenes de polímer s'alineen en la direcció de l'espatllament i l'embalatge resultant té una superfície llisa i una alta resistència a la tracció en la direcció de la màquina. El procés és essencialment un procés de densificació: l'objectiu és eliminar els buits i produir una estructura uniforme i no porosa.
L'embalatge de PTFE expandit comença amb una resina de PTFE similar, però el procés inclou un pas d'estirament. La resina es barreja amb un lubricant, es preforma i després s'estira a temperatura i velocitat de tensió controlades. L'estirament dibuixa les cadenes de polímers en fibrilles i crea una xarxa microporosa. S'elimina el lubricant i la cinta expandida es talla i es trena en un embalatge. El procés és un procés de texturització: l'objectiu és crear una estructura de buit controlada que doni a l'embalatge la seva compressibilitat i conformabilitat. La taula següent compara els passos del procés i el seu efecte sobre l'estructura.
| Pas del procés | Embalatge de PTFE pur | Embalatge de PTFE expandit |
| Preparació de resina | Resina de PTFE, sense lubricant | Resina de PTFE barrejada amb lubricant |
| Preformació | Billet o xapa modelada | Billet preformat per estirar |
| Estirament | No aplicat | L'estirament controlat crea fibrilles i porus |
| Sinterització | Sinterització a alta temperatura | Sinteritzat després de l'estirament per bloquejar l'estructura |
| Formant | Esquinçar i tallar la cinta | Tallar la cinta expandida |
| Trenat | Trenat o retorçat a l'embalatge | Trenat o retorçat a l'embalatge |
| Estructura resultant | Dens, orientat, no porós | Microporós, fibril·lat, compressible |
La diferència de procés no és una variació menor. És la raó per la qual els dos productes tenen un conjunt de compressió diferent, una recuperació diferent i un comportament de fuites diferent. Un embalatge de PTFE pur que està trenat a partir d'una pel·lícula densa resistirà l'extrusió, però pot ser que no s'ajusti a un eix desgastat. Un embalatge de PTFE expandit que està trenat a partir d'una cinta microporosa s'ajustarà a l'eix i a la caixa de farciment, però pot tenir una resistència a la tracció més baixa i pot requerir una tècnica d'instal·lació diferent. El comprador hauria de demanar al proveïdor que descrigui el procés i l'estructura resultant, no només la composició química.
La nostra fàbrica de Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. controla la relació d'estirament, la temperatura de sinterització i la tensió del trenat per produir un embalatge de PTFE expandit amb una estructura de porus consistent. També controlem el gruix del raspat i l'orientació del nostre embalatge de PTFE pur. L'objectiu és fer que l'estructura sigui reproduïble, de manera que l'embalatge funcioni de manera coherent de lot a lot.
La diferència estructural afecta el rendiment del segellat perquè el mecanisme de segellat depèn de com es deforma l'embalatge sota compressió i com es recupera quan s'allibera la compressió. Un empaquetament de PTFE pur és dens i relativament rígid. Quan es comprimeix a la caixa de presa, resisteix la deformació i genera una gran tensió de segellat contra l'eix. Té una bona resistència a la fluència i una baixa permeabilitat, la qual cosa el fa adequat per al servei d'alta pressió i alta temperatura. Però té una conformabilitat limitada, de manera que és possible que no segelli bé en un eix desgastat o en una caixa de farciment desalineada. Un embalatge de PTFE expandit és suau i compressible. Quan es comprimeix, la xarxa porosa es col·lapsa i el material s'ajusta a l'eix i a la caixa d'embotida. Té una excel·lent conformabilitat i baixa fricció, cosa que el fa adequat per a aplicacions de servei general de baixa velocitat i per a eixos que no són perfectament llisos.
Les diferències de rendiment es resumeixen a la taula següent.
| Característica de rendiment | Embalatge de PTFE pur | Embalatge de PTFE expandit |
| Compresibilitat | De baix a moderat | Alt |
| Conformabilitat a l'eix | Moderat | Excel·lent |
| Resistència a la fluència | Bé | Moderat |
| Resistència a l'extrusió | Bé | Moderat |
| Fricció | Moderat | Baixa |
| Capacitat de velocitat de l'eix | De moderat a alt | De baix a moderat |
| Millor aplicació | Alta pressió, alta temperatura, químicament agressiu | Servei general, eixos desgastats, baixa velocitat, alimentació i farmacèutica |
La conseqüència pràctica és que els dos embalatges no són intercanviables. Un empaquetament de PTFE pur pot filtrar-se en un eix desgastat perquè no es pot adaptar a la superfície. Un embalatge de PTFE expandit pot extreure's o desplaçar-se en una aplicació d'alta pressió perquè la seva estructura porosa és menys resistent a la deformació. El comprador ha de fer coincidir l'estructura amb les condicions de l'aplicació i el proveïdor ha de proporcionar les dades de compressió, recuperació i fluïdesa que donen suport a la selecció. La nostra fàbrica de Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. proporciona les dades de rendiment de les dues famílies de productes i pot assessorar sobre la selecció d'una bomba o vàlvula específica.
Els compradors haurien de verificar les característiques estructurals que determinen si l'embalatge funcionarà en el servei previst. La verificació ha d'incloure la densitat, el contingut de buits, la resistència a la tracció, el conjunt de compressió, la recuperació i la morfologia de la superfície. La taula següent ofereix una llista de verificació de la compra per a l'embalatge de PTFE.
| Característic | Embalatge de PTFE pur | Embalatge de PTFE expandit | Per què importa |
| Densitat | 2,1 a 2,2 g/cm³ | 0,6 a 1,0 g/cm³ | Indica el contingut buit i la compressibilitat |
| Contingut buit | Baix, menys del 5% | Alt, del 50% al 80% | Determina la conformabilitat i la permeabilitat |
| Resistència a la tracció | Alt | Moderat | Afecta la instal·lació i la resistència a l'extrusió |
| Conjunt de compressió | Baixa | Moderat | Afecta la retenció d'estrès de segellat |
| Recuperació | Moderat | Alt | Afecta la capacitat de seguir el moviment de l'eix |
| Morfologia superficial | Llis, no porós | Texturat, porós | Afecta la fricció i la conformabilitat |
La verificació ha de ser recolzada per les dades de prova del proveïdor. Un proveïdor que només proporciona un certificat de composició química no proporciona les dades estructurals que necessita el comprador. Un proveïdor que proporciona dades de densitat, contingut buit, conjunt de compressió i recuperació proporciona l'evidència que l'embalatge funcionarà com s'especifica. La nostra fàbrica de Kaxite proporciona aquestes dades tant per a l'embalatge de PTFE pur com per a l'ampliat, i donem la benvinguda a les auditories dels clients per verificar el procés de fabricació.
Per a un comprador, la verificació estructural s'ha de combinar amb una revisió de l'aplicació. L'embalatge estructuralment correcte per a una aplicació pot ser incorrecte per a una altra. El comprador hauria de confirmar la velocitat de l'eix, la pressió, la temperatura, el fluid i l'estat de l'eix abans de seleccionar l'estructura. L'equip tècnic del proveïdor pot ajudar amb aquesta revisió si el comprador proporciona les dades de l'aplicació.
La resistència química i tèrmica de l'embalatge de PTFE pur i de PTFE expandit és essencialment la mateixa, perquè tots dos estan fets del mateix polímer de PTFE. Tots dos resisteixen l'atac de gairebé tots els productes químics, a excepció dels metalls alcalins fosos i de certs agents fluorats. Tots dos tenen un rang de temperatura de servei continu d'aproximadament -200 °C a +260 °C, amb el límit exacte en funció del grau i de l'aplicació. La diferència estructural no canvia la resistència química, però sí que canvia la manera com l'embalatge respon al cicle tèrmic i l'exposició química. Un empaquetament dens de PTFE pur té una menor permeabilitat, de manera que és menys susceptible a atacs químics a través de la major part del material. Un embalatge de PTFE expandit té una superfície més gran i una estructura porosa, de manera que pot absorbir més fluid de procés, però el propi PTFE roman inert. La taula següent compara les dues estructures en termes químics i tèrmics.
| Propietat | Embalatge de PTFE pur | Embalatge de PTFE expandit |
| Resistència química | Excel·lent, inert a la majoria de productes químics | Excel·lent, inert a la majoria de productes químics |
| Permeabilitat | Baixa | Major per la porositat |
| Conductivitat tèrmica | Moderat | Baixa a causa dels buits |
| Resposta al cicle tèrmic | Estable dimensionalment | Compressible, segueix el moviment |
| Temperatura de servei contínua | -200 °C a +260 °C | -200 °C a +260 °C |
| Millor aplicació química | Servei d'alta pressió i baixa permeabilitat | Servei general de química, alimentació i farmacèutica |
El rendiment tèrmic està influenciat per l'estructura d'una manera subtil. L'embalatge de PTFE pur té una major conductivitat tèrmica i un menor contingut de buits, de manera que dissipa la calor de fricció de manera més eficaç i és menys propens a la degradació tèrmica al contacte de l'eix. L'embalatge de PTFE expandit té una conductivitat tèrmica més baixa i un contingut de buits més alt, de manera que pot estar més calent al contacte de l'eix si no es controla la fricció. És per això que l'embalatge de PTFE expandit s'utilitza sovint a velocitats de l'eix més baixes i amb una instal·lació acurada per evitar la sobrecompressió. La nostra fàbrica de Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. proporciona les dades de resistència tèrmica i química per a ambdues estructures i pot assessorar sobre la selecció d'un fluid i una temperatura de procés específics.
Per a un comprador, la comparació mostra que la resistència química i tèrmica no és el factor decisiu entre les dues estructures. El factor decisiu és el comportament mecànic: l'embalatge pur per al servei d'alta pressió i alta estabilitat i l'embalatge ampliat per a la conformitat i el servei general de baixa velocitat. El comprador ha de prendre la decisió sobre els requisits mecànics i utilitzar les dades químiques i tèrmiques per confirmar que ambdues estructures són compatibles amb el fluid del procés.
Pregunta 1: L'embalatge de PTFE pur i l'embalatge de PTFE expandit estan fets del mateix polímer?
Resposta: Sí, tots dos estan fets de politetrafluoroetilè. La composició química és la mateixa. La diferència és l'estructura física: l'embalatge de PTFE pur és dens i orientat, mentre que l'embalatge de PTFE expandit és microporós i fibril·lat. La diferència estructural es crea pel procés de fabricació, no per una diferència en la química del polímer.
Pregunta 2: Quin embalatge és millor per a un eix de bomba desgastat?
Resposta: L'embalatge de PTFE expandit és generalment la millor opció per a un eix de bomba desgastat perquè la seva estructura porosa i compressible s'adapta a la superfície de l'eix i omple les irregularitats. L'embalatge de PTFE pur és més dens i rígid, de manera que pot ser que no segelli tan eficaçment en un eix desgastat. Tanmateix, si la pressió és alta, es pot preferir l'embalatge pur per la seva millor resistència a l'extrusió.
Pregunta 3: Es pot utilitzar l'embalatge de PTFE expandit a alta pressió?
Resposta: l'embalatge de PTFE expandit es pot utilitzar a pressions moderades, però la seva estructura porosa té una resistència a l'extrusió més baixa que l'embalatge de PTFE pur. Per al servei d'alta pressió, l'embalatge de PTFE pur és generalment la millor opció. El límit de pressió exacte depèn de la mida de l'embalatge, l'espai lliure de la caixa de farciment i la tècnica d'instal·lació. El proveïdor ha de proporcionar la classificació de pressió per al producte específic.
Pregunta 4: L'estructura porosa de l'embalatge de PTFE expandit afecta la seva resistència química?
Resposta: el polímer PTFE en si es manté inert químicament, de manera que la resistència química no es veu compromesa. Tanmateix, l'estructura porosa té una superfície més gran i pot absorbir més fluid de procés que un empaquetament dens de PTFE pur. Això pot afectar la neteja en aplicacions alimentàries i farmacèutiques. El comprador ha de confirmar que l'embalatge és adequat per al règim de neteja del procés.
Pregunta 5: Quina documentació he de sol·licitar per verificar l'estructura d'un empaquetament de PTFE?
Resposta: sol·liciteu la densitat, el contingut de buits, la resistència a la tracció, el conjunt de compressió i les dades de recuperació del producte. Per a l'embalatge de PTFE expandit, sol·liciteu la descripció de l'estructura de porus i les dades del procés d'estirament. Per a l'embalatge de PTFE pur, sol·liciteu el gruix del raspat i les dades d'orientació. Un proveïdor que proporciona aquestes dades és un proveïdor que pot demostrar la diferència estructural i donar suport a la selecció.
L'embalatge de PTFE pur i l'embalatge de PTFE expandit difereixen en l'estructura del material, no en la composició química. L'embalatge de PTFE pur és dens i orientat, amb baix contingut de buits i alta resistència a l'extrusió. L'embalatge de PTFE expandit és microporós i fibril·lat, amb un alt contingut de buits i una excel·lent conformabilitat. La diferència estructural determina com segella cada embalatge, com respon als eixos desgastats i al cicle tèrmic i on s'aplica millor. Per als equips de contractació, la clau és sol·licitar les dades estructurals, fer coincidir l'estructura amb els requisits mecànics de l'aplicació i confirmar la compatibilitat química i tèrmica. La nostra fàbrica de Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. produeix embalatges de PTFE pur i expandit i proporciona la densitat, el contingut buit, el conjunt de compressió i les dades de recuperació que els compradors necessiten per fer la selecció. Si busqueu embalatge de PTFE per a una bomba, una vàlvula o un agitador, poseu-vos en contacte amb el nostre equip per discutir la vostra aplicació i sol·licitar les dades estructurals dels productes que esteu considerant.
Poseu-vos en contacte amb Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. avuiper discutir els vostres requisits d'embalatge de PTFE i per sol·licitar les dades estructurals i de rendiment de l'embalatge de PTFE pur i expandit.
