Aukšto -slėgio garo eksploatavimui 180 laipsnių kampu, žemo -lydymosi-takumo-indekso PFA derva (MFI 2) pasižymi žymiai geresniu atsparumu valkšnumui ir ilgesniam tarnavimo laikui nei standartinė MFI 8 derva, tačiau apdirbimo sudėtingumas ir šiek tiek mažesnis cheminis atsparumas. Mažos-MFI dervos molekulinė masė didesnė (≈400 kDa, palyginti su. 200–250 kDa), todėl padidėja mechaninis stiprumas ir sumažėja šliaužimas esant slėgiui. Naudojant 1,5 mm sieninį vamzdį esant 180 laipsnių ir 10 barų vidiniam slėgiui, MFI 2 šildytuvas atlaiko 10,000+ valandų iki šliaužimo plyšimo, o MFI 8 šildytuvas sugenda per 2 000–4 000 valandų. Kompromisas-: žemai-MFI dervai reikalinga aukštesnė ekstruzijos temperatūra (400–420 laipsnių, palyginti su. 370–390 laipsnių) ir lėtesnis ekstruzijos greitis, todėl gamybos sąnaudos padidėja 20–40 %. Naudojant garą aukštesnėje nei 160 laipsnių temperatūroje, labai pageidautina naudoti žemą-PFI PFA. Žemesnėms temperatūroms (<140°C) or non-pressure applications, standard MFI 8 is adequate.
Atsparumo šliaužimui palyginimas 180 laipsnių kampu, 10 barų lanko įtempis (1,5 mm sienelė, 25 mm OD)
| PFA laipsnis | PFI (g/10 min.) | Molekulinė masė (kDa) | Laikas iki 1 % šliaužimo įtempimo (valandos) | Laikas plyšimui (valandos) | Tipiškas gedimo režimas |
|---|---|---|---|---|---|
| Itin-didelis MW | 0.5–1 | 500+ | 5,000–8,000 | 15,000–25,000 | Trapus lūžis |
| Mažas MW (didelis našumas) | 2–3 | 350–450 | 3,000–5,000 | 8,000–15,000 | Šliaužimo plyšimas |
| Standartinis (bendros paskirties) | 5–8 | 200–250 | 500–1,500 | 2,000–4,000 | Šliaužimo plyšimas |
| Didelis srautas (lengvas išspaudimas) | 10–15 | 150–180 | 200–500 | 800–1,500 | Greitas šliaužimas |
| Perdirbtas/perdirbtas | 15+ | <150 | <200 | <500 | Iškart gedimas |
Kodėl žema{0}}MFI derva geriau veikia aukštoje temperatūroje
180 laipsnių temperatūroje PFA yra arti savo minkštėjimo taško (lydymosi temperatūra prasideda 305 laipsnių, bet modulis gerokai nukrenta virš 150 laipsnių). Didelės molekulinės masės grandinės turi daugiau susipynių, kurios priešinasi grandinės slydimui (šliaužimui). Trumpos grandinės (mažos molekulinės masės) lengviau slysta viena pro kitą, todėl greitai šliaužia ir plyšta. Ryšys tarp PFI ir valkšnumo trukmės yra apytikslis: Gyvenimo trukmė ∝ 1 / (PFI)^1,5. PFI 2 derva turi 8 kartus PFI 2? Palaukite, santykis MFI 8 ir PFI 2=4. Gyvenimo koeficientas=4^1.5=8. Taigi MFI 2 turėtų veikti 8 kartus ilgiau, o tai atitinka duomenis (10 000 ir . 2 000 valandų=5 × skirtumas, sklaidos ribose).
Mažos{0}}PFI dervos apdorojimo iššūkiai
| Parametras | Standartinis PFI 8 | Žemas PFI 2 | Poveikis |
|---|---|---|---|
| Ekstruzijos temperatūra | 370-390 laipsnių | 400-420 laipsnių | Didesnės energijos sąnaudos |
| Ekstruzijos greitis (m/min) | 5–10 | 2–4 | Lėtesnis, mažesnis pralaidumas |
| Mirties slėgis | Vidutinis | 30-50% didesnis | Reikia stipresnių įrankių |
| Paviršiaus kokybė | Sklandžiai | Gali būti šiurkštesnis (lydymosi lūžis) | Gali prireikti poliravimo |
| Kaina (derva + apdorojimas) | Bazinė linija | +20–40% | Didesnė dalių kaina |
Lauko pavyzdys
A steam sterilizer (180°C, 8 bar) used 1.5 mm wall PFA heaters made from standard MFI 8 resin. Heaters failed after 1.5–2 years (≈3,500–5,000 hours). The plant switched to low-MFI resin (MFI 2.5) from the same manufacturer. Extrusion was slower (3 m/min vs. 7 m/min), and cost increased by 25%. The new heaters lasted 6+ years (>12 000 valandų). Gamykla apskaičiavo, kad didesnės pradinės išlaidos buvo susigrąžintos per 2 metus, sumažinus prastovos laiką. Dabar jie nurodo MFI Mažiau nei 3 arba lygų 3 visoms garų paslaugoms, viršijančioms 150 laipsnių.
Kai standartinis MFI 8 yra priimtinas
Garų temperatūra Mažesnė arba lygi 150 laipsnių: Valkšnumo greitis yra žymiai mažesnis.
Žemas slėgis (<3 bar): Lanko įtempimas mažas.
Paslauga su pertrūkiais (ne nuolatinė): polimeras atsistato per išjungimo{0}}ciklus.
Stora sienelė (didesnė arba lygi 2,5 mm): Daugiau medžiagos šliaužioti, bet vis tiek riboja molekulinė masė.
Cheminio atsparumo prekyba-Išjungta
Mažos-MFI dervos kristališkumas yra šiek tiek didesnis (55–60 %, palyginti su . 45–50 % standartine), todėl sumažėja pralaidumas, bet taip pat gali sumažėti atsparumas smūgiams. Didesnis kristališkumas iš tikrųjų yra naudingas cheminiam atsparumui (mažesnis amorfinis laisvas tūris). Tačiau ekstruzijos defektai (lydymosi lūžis) gali sukelti skylutes, jei nekontroliuojami. Agresyvioms cheminėms medžiagoms maža-MFI derva nėra prastesnė; jis gali būti šiek tiek geresnis dėl didesnio kristališkumo.
Išvada: 180 laipsnių garams, žemas-MFI (2–3) prailgina tarnavimo laiką 3–5 kartus, palyginti su standartine MFI 8
Aukšto -slėgio garo šildymui 180 laipsnių kampu PFA šildytuvas, pagamintas iš mažo-lydymosi-tekėjimo-indekso dervos (MFI 2–3), užtikrina 3–5 kartus ilgesnį tarnavimo laiką nei standartinė MFI 8 derva dėl didesnės molekulinės masės ir puikaus atsparumo valkšnumui. Kompromisas{11}}yra padidėjusios gamybos sąnaudos (20–40 %) ir lėtesnė gamyba. Nepertraukiamam garų darbui virš 160 laipsnių, aukščiausios kokybės derva yra pateisinama. Žemesnėms temperatūroms arba ne{17}}slėgiui naudoti pakanka standartinio MFI 8. Lydymosi srauto indeksas yra langas į molekulinę masę, o molekulinė masė lemia šliaužimo trukmę aukštoje temperatūroje. Žemas PFI reiškia ilgą tarnavimo laiką. Aukštas MFI reiškia trumpą gyvenimą. Pasirinkite atitinkamai. Garuose nusileiskite. Jūsų šildytuvas tarnaus. Sutaupyta prastovų gerokai viršys papildomas išankstines išlaidas. Tai yra kompromisas. Protinga investicija.
