PTFE, czyli politetrafluoroetylen, to tworzywo znane potocznie pod nazwą teflon. Wśród innych tworzyw konstrukcyjnych wyróżnia się niemal doskonałą obojętnością chemiczną oraz niskim współczynnikiem tarcia. Jest również odporne na wysoką i niską temperaturę, która waha się między -200°C a 260°C. Jest to jeden z najbardziej wszechstronnych materiałów, który można spotkać niemal wszędzie. Obojętność chemiczna PTFE zapewnia bezpieczeństwo jego stosowania w przemyśle spożywczym, nawet gdy pokryte nim powłoki mają kontakt z wysoką temperaturą. Potwierdzają to powszechnie znane patelnie teflonowe lub takie artykuły jak formy wypiekowe itp.
W tym artykule omówimy część zastosowań tworzywa PTFE, które w naszym asortymencie znajdziesz tutaj: TWORZYWO PTFE. Dostępne jest w formie płyt, wałków i tulei. Mamy również ceratki PTFE (tkaninę teflonową) oraz folię PTFE. Poza tym teflon jest ważnym budulcem różnego rodzaju szczeliw, które również znajdziesz w naszym asortymencie.
Właściwości tworzywa PTFE
PTFE to tworzywo syntetyczne o niezwykłych właściwościach. Wyróżnia się doskonałą odpornością chemiczną i właściwościami ślizgowymi. Jest całkowicie bezpieczny w kontakcie z żywnością, nawet w wysokiej temperaturze. Podstawowe właściwości teflonu to:
- Odporność na większość substancji chemicznych, w tym kwasów, zasad i rozpuszczalników.
- Stabilność wymiarowa i odporność termiczna w temperaturze od -200°C ado260°C.
- Doskonałe właściwości ślizgowe - powierzchnia teflonowa nie przywiera do niczego.
- Miękkość i elastyczność - te cechy nie zawsze są pożądane w przypadku tworzyw konstrukcyjnych, dlatego do teflonu stosowane są różnego rodzaju domieszki, które ulepszają właściwości mechaniczne materiału, na przykład domieszka grafitu.
- PTFE charakteryzuje się doskonałą izolacyjnością elektryczną i najniższym współczynnikiem dielektrycznym wśród wszystkich tworzyw sztucznych. Te cechy mają zastosowanie w elektrotechnice, a zwłaszcza w technice wysokich częstotliwości.
- Wysoka gęstość.
- Odporność na korozję, grzyby, bakterie itp.
- Odporność na ogień.
- Odporność na wodę, gorącą parę wodną i hydrolizę.
PTFE – politetrafluoroetylen w przemyśle spożywczym
PTFE jest drugim spośród najbardziej popularnych tworzyw konstrukcyjnych w przemyśle spożywczym. Jest to materiał o wysokiej odporności na działanie prawie wszystkich pierwiastków, związków chemicznych i rozpuszczalników. PTFE jest jednym z najbardziej stabilnych termicznie tworzyw sztucznych a wykonane z niego produkty mają doskonałe właściwości ślizgowe, bardzo dobrą rezystancję i nieprzywierającą powierzchnię. Jednak odporność mechaniczna politetrafluoroetylenu jest mniejsza niż polietylenu, dlatego aby wzmocnić jego strukturę używa się domieszek węgla, grafitu, włókien szklanych, brązu lub proszku metalu, które nie zmieniają innych jego właściwości.
PTFE jest obecnie używany w przemyśle spożywczym, ponieważ jest on bezpieczny dla żywności i odporny na chemikalia. PTFE może być stosowany jako powłoka do naczyń kuchennych, sztućców i innych akcesoriów kuchennych, a także jako materiał do produkcji opakowań żywnościowych.
Teflon PTFE jako materiał do produkcji tkanin
Jednym z produktów wykonanych z PTFE jest ceratka, która wyróżnia się dużą odpornością chemiczną, jest wytrzymała na rozdarcia i odporna mechanicznie. Posiada także dobrą odporność na wysoką temperaturę i jest wykorzystywana w m. in. zgrzewarkach, transporterach czy pakowarkach. Ceratka PTFE, czyli tkanina teflonowa, wykorzystywana jest wszędzie tam, gdzie potrzebna jest wysoka odporność termiczna, gdzie istnieje ryzyko przywierania lepkich produktów oraz tam, gdzie istnieje kontakt z substancjami chemicznymi. Tkaniny teflonowe używane są do zabezpieczenia materiału przed bezpośrednim kontaktem z wysoką temperaturą w przemyśle elektrycznym oraz jako materiał izolujący elementy grzejne.
Do produkcji tego rodzaju tkanin wykorzystuje się włókno szklane, a teflon jest jego powłoką. Warstwa teflonu ogranicza przepuszczalność powietrza i zatrzymuje frakcje pyłowe. Tkanina ta ma wysoką gramaturę, jest antystatyczna i oczywiście odporna na substancje chemiczne.
Do jej podstawowych właściwości można zaliczyć:
odporność na niskie i wysokie temperatury – praca w zakresie temperatur od -170°C do 260°C
wysoka wytrzymałość dielektryczna
dobra stabilność wymiarowa w zmiennej temperaturze oraz przy nacisku
odporność na działanie środków chemicznych
niski współczynnik tarcia
łatwa w czyszczeniu, antystatyczna i nieprzywierająca powłoka
bezpieczeństwo w kontakcie z żywnością – jest nietoksyczna
odporność na pleśń i grzyby
Gdzie stosuje się tkaninę szklaną z PTFE?
Dzięki swoim właściwościom, tkaninę szklaną powlekaną PTFE wykorzystuje się wszechstronnie, w wielu gałęziach przemysłu. Wśród licznych zastosowań tego produktu, można wymienić:
produkcja transporterów, pakowarek i zgrzewarek
produkcja odzieży ochronnej w przemyśle chemicznym, izolacji termicznych, kompensatorów tkaninowych i kotar chemoodpornych
produkcja worków filtracyjnych, mających kontakt z bardzo wysokimi temperaturami
stosowana jako wkładki zabezpieczające materiał przed wysoką temperaturą, na przykład w suszarce do żywności, kuchence mikrofalowej, piekarniku itp
w przemyśle elektrycznym zabezpiecza materiał przed wysoką temperaturą
znajduje zastosowanie jako powłoka do łożysk i uszczelek oraz okładzin w zakładach chemicznych
dzięki odporności na promienie UV wykorzystywana jest także w architekturze
Modyfikacje PTFE, które wzbogacają jego właściwości
PTFE to tworzywo konstrukcyjne wykorzystywane w produkcji elementów maszyn i urządzeń.
W celu poprawienia lub zmodyfikowania właściwości teflonu, dodaje się do niego różnego rodzaju napełniacze. Wpływają one na poprawienie odporności na zużycie, zmniejszenie odkształcenia pod wpływem obciążenia, zmniejszenie współczynnika rozszerzalności cieplnej, a czasem zwiększenie przewodności cieplnej i elektrycznej.
Do najczęściej stosowanych napełniaczy zaliczamy:
grafit
brąz
włókno szklane
węgiel
Do połączenia z PTFE stosowane są również (ale w znacznie mniejszym stopniu):
dwusiarczek molibdenu
proszki metali
ceramika
tlenki metali
mieszaniny dwóch lub więcej rodzajów napełniacza
PTFE plus grafit
dobre właściwości ślizgowe, lepsza przewodność cieplna oraz elektryczna
mniejsza odporność chemiczna w kontakcie z utleniaczami
stosunkowo duże zużycie cierne podczas pracy w parze z elementami wykonanymi z metalu.
Modyfikacja teflonu z grafitem stosowana jest przede wszystkim do produkcji folii ślizgowych umożliwiających odprowadzenie ładunku elektrostatycznego.
Teflon plus brąz
dobre właściwości ślizgowe oraz wysoka odporność na zużycie cierne - wykazuje najmniejsze zużycie pośród wszystkich modyfikacji PTFE
wysoka odporność na obciążenia ściskające
tylko niewielkie pełzanie
dobra przewodność cieplna pozwalająca na obniżenie temperatury współpracujących elementów i poprzez to zwiększenie ich żywotności
ograniczona odporność chemiczna w kontaktach z kwasami oraz wodą.
Modyfikacja teflonu z brązem stosowana jest w budowie maszyn, do wykonywania łożysk i prowadnic ślizgowych poddanych większym obciążeniom mechanicznym oraz pierścieni prowadzących w cylindrach hydraulicznych.
Teflon plus włókna szklane
wyższa odporność na ściskanie (mniejsza skłonność do pełzania)
większa stabilność wymiarowa
wyższa odporność na zużycie cierne ( powoduje jednakże szybsze zużycie elementu współpracującego w parze)
lepsza przewodność cieplna
warunkowa odporność chemiczna w kontakcie z alkanami, kwasami oraz organicznymi rozpuszczalnikami
dobre właściwości dielektryczne
Modyfikacja z włóknem szklanym stosowana jest przy produkcji armatury do wykonywania zaworów stożkowych, przylgni zaworów. W elektrotechnice wykonuje się z niej izolatory elektryczne; w parach ślizgowych stosowana jest do budowy elementów łożysk.
Teflon plus dodatek węgla
bardzo niewielkie pełzanie
dobra odporność na zużycie cierne, również w środowisku wodnym,
znacznie obniżona rezystancja elektryczna
bardzo dobra odporność chemiczna
wyższa przewodność cieplna i mniejsze wydłużenie termiczne (również w porównaniu do modyfikacji z włóknem szklanym)
Ta modyfikacja stosowana jest przy produkcji elementów maszyn, od których wymagane jest odprowadzenie ładunku elektrostatycznego. W budowie urządzeń chemicznych wykonuje się z niej łożyska ślizgowe, obudowy i siedziska zaworów. Do innych zastosowań należą: szczelne prowadnice tłoków pracujących bez smarowania, wszelkiego rodzaju uszczelki, pierścienie ślizgowe i uszczelniające poddane zużyciu ciernemu przy pracy suchej.
Pomimo wielu korzystnych zmian we właściwościach, wynikających z zastosowania różnych dodatków do PTFE, maja one także negatywny wpływ na wybrane cechy, np.:
zmniejszenie odporności chemicznej
pogorszenie właściwości elektrycznych.
Podsumowując, teflon jest tworzywem o bardzo wielu zastosowaniach i wyjątkowych właściwościach. Dostępny jest u nas w formie półproduktów, takich jak wałki, płyty i tuleje, które wykorzystywane są do produkcji elementów konstrukcyjnych. Poza tym politetrafluoroetylen jest obecny w szczeliwach a także jako powłoka w tkaninach szklanych. Można go łączyć z takimi materiałami jak grafit, brąz, węgiel i szkło, które w pożądany sposób wpływają na jego dodatkowe właściwości.
