Systemen voor water met een hoge zuiverheid zijn afhankelijk van zorgvuldig geselecteerde materialen om de waterkwaliteit en betrouwbare werking te waarborgen. Leidingen, kleppen en filters krijgen veel aandacht, maar ook de schroeven, moeren, sluitringen en schroefdradige onderdelen die in de gehele apparatuur worden gebruikt, verdienen aandacht.
Hoogwaardige polymeerbevestigingsmiddelen kunnen corrosiebestendigheid, elektrische isolatie en compatibiliteit met veeleisende gebruiksomstandigheden bieden. Materialen zoals PEEK, PVDF, PTFE en PFA bieden verschillende voordelen, waardoor materiaalkeuze een belangrijk onderdeel is bij het ontwerpen van apparatuur voor deionisatiewater, ultrapuur water en andere zuiverheidssensitieve toepassingen.
De juiste bevestiging kiezen omvat meer dan het selecteren van een chemisch bestendig plastic. Ingenieurs moeten ook rekening houden met mechanische belasting, reinigingsomstandigheden, materiaalszuiverheid en of het onderdeel in direct contact komt met het water.
Waarom bevestigingsmaterialen belangrijk zijn in systemen voor water met een hoge zuiverheid
Apparatuur voor water met een hoge zuiverheid wordt gebruikt in de halfgeleiderproductie, farmaceutische productie, laboratoria en andere processen waar contaminatie nauwgezet beheerst moet worden.
Bevestigingsmiddelen kunnen filtratieapparatuur beveiligen, instrumentatie ondersteunen, interne componenten positioneren of beschermende behuizingen bij elkaar houden. Hun geschiktheid is sterk afhankelijk van hun locatie.
Een bevestigingsmiddel in de waterstroom moet aan andere eisen voldoen dan een bevestiging van een externe apparatuurbehuizing. Bevestigingsmiddelen die in contact komen met het proceswater vereisen bijzondere aandacht voor extractables, de uitstoot van deeltjes, oppervlakteafwerking en reinigbaarheid. Externe bevestigingsmiddelen moeten voornamelijk bestand zijn tegen vocht, reinigingschemicaliën en mechanische spanning.
Polymeerbevestigingsmiddelen kunnen helpen de blootstelling van metaal op geselecteerde locaties te verminderen. De naam van een polymeer alleen stelt echter niet vast dat een afgewerkt onderdeel geschikt is voor toepassingen met een hoge zuiverheid.
PEEK-bevestigingsmiddelen: mechanische sterkte en bestandheid tegen heet water
PEEK, of polyetheretherketon, is een sterke kandidaat wanneer een bevestigingsmiddel mechanische prestaties moet combineren met bestandheid tegen heet water en herhaalde thermische belasting.
Victrex identificeert een lage vochtopname, hydrolysebestendigheid en sterke langdurige kruipbestendigheid als eigenschappen van PEEK. Deze kenmerken maken het tot een bruikbaar materiaal om te evalueren voor veeleisende componenten van watersystemen.
PEEK-schroeven, moeren, sluitringen en schroefstangen kunnen worden overwogen voor apparatuurassemblages die hoge temperaturen ervaren of een grotere stijfheid vereisen dan zachtere fluorpolymeren kunnen bieden.
Mogelijke voordelen zijn onder meer:
-
Goede sterkte en dimensionale stabiliteit.
-
Bestandheid tegen degradatie door water en stoom.
-
Elektrische isolatie in geschikte ongevulde kwaliteiten.
-
Geschiktheid voor precisie-machinede schroefdraadelementen.
De afgewerkte verbinding vereist nog steeds een technische beoordeling. De toelaatbare belasting van een PEEK-bevestigingsmiddel is afhankelijk van de kwaliteit, schroefdraageometrie, bedrijfstemperatuur en de duur onder spanning. Bestandheid tegen stoom valideert op zichzelf niet dat een complete assemblage geschikt is voor een specifieke reinigingscyclus.
PVDF-bevestigingsmiddelen: een materiaal om te overwegen voor zuiverheidssensitieve apparatuur
PVDF, of polyvinylideenfluoride, is een fluorpolymeer dat wordt geassocieerd met het verwerken van vloeistoffen met een hoge zuiverheid. Syensqo identificeert hoogzuivere PVDF als een belangrijk materiaal voor water- en vloeistofbeheer in de halfgeleiderproductie.
PVDF-bevestigingsmiddelen kunnen worden overwogen wanneer chemische bestendigheid en materiaalschoonheid centrale vereisten zijn. Afhankelijk van de toepassing kunnen deze onderdelen rond waterbehandelingsapparatuur, instrumentatie en chemische verwerkingsassemblages omvatten.
PVDF biedt een bruikbare combinatie van mechanische eigenschappen en chemische bestendigheid, maar de compatibiliteit moet worden gecontroleerd tegen de daadwerkelijk gebruikte reinigingsmiddelen, concentraties en temperaturen. Een materiaal dat geschikt is voor het water zelf, is mogelijk niet geschikt voor elk tijdens het onderhoud gebruikt chemisch middel.
Voor toepassingen waarbij het materiaal in contact komt met het procesmedium, moet de exacte harskwaliteit worden gespecificeerd en, indien beschikbaar, relevante informatie over zuiverheid of extractables voor het afgewerkte onderdeel worden aangevraagd.
PTFE-bevestigingsmiddelen en sluitringen: chemische bestendigheid met mechanische beperkingen
PTFE, of polytetrafluoretheen, wordt breed erkend om zijn chemische bestendigheid en lage wrijvingscoëfficiënt. De toepassingen omvatten afdichtingen, pakkingen en componenten voor het verwerken van vloeistoffen met een hoge zuiverheid.
PTFE kan worden overwogen voor sluitringen die chemisch worden blootgesteld, isolerende componenten en geselecteerde bevestigingsapplicaties. Chemische compatibiliteit is echter slechts één deel van de beslissing.
Kruip en het behoud van de klembelasting vereisen bijzondere aandacht. PTFE kan na verloop van tijd vervormen onder aanhoudende belasting, dus het gebruik ervan in een schroefdraadverbinding of onder een belast bevestigingsmiddel moet zorgvuldig worden beoordeeld. Vervorming van de sluitring kan de hele verbinding beïnvloeden, zelfs wanneer de schroef zelf intact blijft.
Voor een assemblage die een aanhoudende klemkracht nodig heeft, moet het mechanische gedrag naast de chemische bestendigheid worden geëvalueerd voordat PTFE wordt geselecteerd.
PFA: fluorpolymeeropties met een hoge zuiverheid
PFA, of perfluoroalkoxy polymeer, is een ander materiaal dat wordt gebruikt in veeleisende vloeistofverwerkingsapplicaties. Specifieke PFA-kwaliteiten met een hoge zuiverheid zijn beschikbaar: Chemours beschrijft zijn Teflon™ PFA HP-families als materialen die chemische bestendigheid, hoge zuiverheid en bescherming tegen ionische contaminatie bieden.
PFA kan daarom de moeite waard zijn om te evalueren voor gespecialiseerde componenten die in contact komen met het procesmedium, waar contaminatiebeheersing een prioriteit is.
Het selecteren van een hars met een hoge zuiverheid kwalificeert echter niet automatisch een afgewerkt bevestigingsmiddel. Verwerking, machinanen, reiniging, afhandeling en verpakking moeten allemaal aansluiten bij het beoogde gebruik. De mechanische geschiktheid moet ook worden vastgesteld voor de daadwerkelijke belasting en bedrijfsomstandigheden van het onderdeel.
Het juiste polymeerbevestigingsmiddel moet zowel de waterkwaliteitseisen als betrouwbare mechanische prestaties ondersteunen. Door PEEK, PVDF, PTFE en PFA te beoordelen aan de hand van de volledige gebruiksomgeving, kunnen ingenieurs een beter geïnformeerde materiaalkeuze maken.
Op zoek naar polymeerbevestigingsmiddelen voor apparatuur voor water met een hoge zuiverheid? Neem nu contact met ons op om uw materiaal, afmetingen en bedrijfsomstandigheden te bespreken, inclusief eventuele reinigings- of documentatievereisten.