نخ تفلون گرافیت آرامید

نخ تفلون گرافیت آرامید چیست ؟

نخ تفلون گرافیت آرامید یک محصول جدید و جایگزین بسیار مناسب به جای  پکینگ های درزگیری سنتی بخصوص در سیستم هایی که تحت سایش دائمی هستند و یا در قطعات چرخشی که در معرض فشار بالا هستند طراحی شده است.

این پکینگ که دارای سطح مقطع مربعی شکل است که از الیاف آرامیدی ساخته شده که کاملاً با پودر گرافیت خالص و یک روان کننده بی اثر آغشته شده است. عملکرد نخ تفلون گرافیت آرامید در برابر مهار کننده های خوردگی و روان کننده مولیبدن دی سولفید افزایش می یابد. ای محصول را می توان با استفاده از اتصال الیاف کولار آرامید با سیم اینکونل تقویت کرد و با گرافیت خالص و یک مهار کننده خوردگی آغشته می شوند تا استحکام حرارتی و روان کنندگی آن بهبود یابد.

این پکینگ ترکیبی از الیاف آرامید و نخ گرافیت آغشته شده به PTFE با کیفیت بالا است که در آن الیاف kevar یا آرامید در گوشه ها گنجانیده شده است تا از بیرون زدگی شکاف با فشار زیاد و دامنه دما جلوگیری شود.

این پکینگ از نخ کولار دوپونت 100٪ خالص همراه با نخ تفلون گرافیت در سراسر سطح کناره ها به صورت نوارهای متناوب ساخته شده است. هچنین ضریب اصطکاک کم و هدایت حرارتی خوب بر اثر روان کنندگی بالا و وجود امولسیون PTFE ایجاد شده است.

کاربرد نخ تفلون گرافیت آرامید:  

نخ تفلون گرافیت آرامید یک محصول عالی ، و بسیار با دوام برای انجام امور سخت است. از این محصول بیشتر برای استفاده در برنامه های دوار ، متقابل و استاتیک مخصوصاً در برابر مایعات ساینده ، مواد شیمیایی ضعیف و آب استفاده می شود.

این پکینگ یک درزگیر با استحکام بالا است که همچنین برای پمپ های ضربه ای ، توربین ها و درزگیری های استاتیک مناسب است. به خصوص برای استفاده در برابر روغن ها ، هوا ، آب ، بخار داغ و آسفالت محدودیتی ندارد.  

برای استفاده در صنایع لبنیات ، تهیه مواد غذایی ، انواع نوشیدنی ها ، صنایع دارویی و پالایشگاه ها، درزگیری پمپ های ساینده ، پمپ های آب ، اسیدهای متوسط و سوز آور متوسط ، در معرض انواع روغنها ، حلالها ، فاضلاب ، دوغاب ، مواد کاغذی ، مشروبات الکلی ، و همچنین میعانات توصیه می شود.

این پکینگ ها  برای استفاده در پمپ های فشار قوی برای حل کردن محلول های کربنات و آمونیاک در کود ، مواد شیمیایی متفرقه و همچنین در صنعت پتروشیمی ، پمپ های آب خوراکی و غیره مناسب است.

ویژگی نخ تفلون گرافیت آرامید:

 پکینگ آرامید به خودی خود از انعطاف پذیری و استحکام بالایی برخوردار الیاف آرامید به خودی خود زرد رنگ است و الیاف گرافیت آغشته شده به تفلون سیاه رنگ می باشد بنابرای این پکینگ به صورت دو رنگ وجود دارد و معمولا الیاف کولار در گوشه ها کار گذاشته می شود.

یا ممکن از به صورت در هم تابیده به صورت یک در میان بافته شود. از ویژگی های اصلی و مشخصه های مهم نخ تفلون گرافیت آرامید می توان به این مقاوم بسیار خوب آن در برابر سایش و فرسودگی اشاره کرد، به درستی استفاده می شود. این پکینگ یک محصول توصیه شده برای مواردی است که تحت فشار بالا هستند. این پکینگ توانایی بسیار خوبی در برابر پراکندگی گرمای محیط و فراهم کردن خنکای مورد نیاز دستگاه می شود، موجب افزایش طول عمر شفت ها و پمپ ها می شود.

الیاف آرامیدی که در گوشه ها به کار برده شده است با ایجاد استحکام مناسب از جلوگیری و یا خرابی گوشه در پمپ معکوس و اتصال دهنده جلوگیری می کند. این پکینگ ضد اکستروژن از پایداری بسیار عالی حتی در فشارهای بالا برخوردار است و در برنامه های دوار و متقابل بسیار عالی عمل می کند.تحمل حرارتی این پکینگ تا حدود 260 درجه سانتی گراد یا 500 درجه فارنهایت است و در محیط های سرد تا دمای 100- را تحمل می کند.

محدوده pH مورد استفاده شده بین 2 تا 12 است که این نشان دهنده حساسیت این محصول به اسیدهای غلیظ می باشد. میزان فشاری که این پکینگ در پمپ های چرخشی تحمل می کند 435 پاسکال، معادل 30 بار است که فشار بسیار بالا و قابل تاملی در پمپ های انتقالی است.

مواد تشکیل دهنده نخ تفلون گرافیت آرامید :

ترکیبی از نخ نرم و بسیار  مستحکم آرامید به همراه الیاف گرافیت اشباع شده با PTFE ساخته شده است. الیاف آرامیدی که در گوشه ها به کار برده شده باعث ایجاد ثبات ابعادی و مقاوم سازی در این پکینگ می شود و الیاف گرافیت اشباع شده با تفلون در مرکز پکینگ قرار داده می شود تا هدایت حرارتی و روانکاری را برای عملکرد بهتر شفت های خنک کننده فراهم کند. پکینگ ایجاد شده دارای مقاومت بسیار خوب در برابر مواد شیمیایی و استحکام خوب در برابر اتلاف گرما است به علاوه دارای مقاومت ضد اکستروژن نیز می باشد. این ویژگی ها باعث شده از این محصول برای برای درزگیری انواع سانتریفیوژ های دوار که تحت فشار بالا هستند استفاده شود.

همچنین برای درزگیری دریچه های صنعتی و یا دریچه هایی که در معرض مواد شیمیایی هستند. کارخانه های ساخت کاغذ. همچنین به دلیل گستره خوب pH این پکینگ میتوان از آن در تماس آب گرم، نفت و روغن، فاضلاب ، گاز ، محلول های قلیایی مانند آمونیاک و محلول های کربناتی

مواد اصلی و تشکیل دهنده این پکینگ از سه الیاف آرامید، گرافیت و تفلون می باشد که هر سه جزو الیاف بسیار مقاوم و مستحکم برای ساخت پکینگ می باشد. نوع بافت این پکینگ به گونه ای است که گرافیت در وسط و الیاف آرامید در کناره ها بافته می شود.

این الیاف آرامید یک نوع الیافی هستند که مقاومت خوبی در برابر حرارت دارند و در واقع یک نوع الیاف سنتزی بسیار مستحکم می‌باشد. از الیاف آرامید درصنایع هوا فضا و همچنین در برنامه‌های نظامی، تهیه و دوخت انواع زره مورد استفاده قرار میگیرد در لاستیک دوچرخه کاربرد دارد، و یک جایگزین برای آزبست نیز می‌باشد. ترکیب آرامید از واکنش پلیمریزاسیون پارا آمید ایجاد می شود به همین دلیل این ترکیب با نام پلی آمید آروماتیک نیز نامیده می شود.

همچنین به این ترکیب به صورت تجاری کولار نیز گفته میشود. الیاف آرامید ، الیافی هستند که در آن مولکول‌های پارا بنزوییک اسید به صورت زنجیره‌ای به شدت در امتداد محور فیبر هستند، به طوری که قدرت پیوند شیمیایی را می‌توان استفاده کرد.

از ویژگی های مهم این الیاف که باعث کاربرد گسترده آن در تهیه انواع عایق شده است میتوان به مقاومت حرارتی خوب آن، مقاومت شیمیایی عالی ، استحکام بسیار بالا در برابر کشش و سایش، رسانایی بسیار کم – که موجب استفاده از آن به عنوان عایق الکتریسیته شده است-  می توان اشاره کرد.

این الیاف اولین بار توسط خانم وولک که در شرکت دوپان در حال تحقیق بود کشف کرد.

ماده دیگر به کار رفته در این محصول گرافیت می باشد. گرافیت یکی از آلوتروپ های کربن است بدان معنی که اتم های تشکیل دهنده گرافیت، کربن است و به شکل خاصی به هم متصل شده اند. به گونه ای که هر شش اتم کربن به صورت خانه های لانه زنبوری به صورت شش ضلعی با پیوندی مستحکم به هم متصل شده اند و یک صفحه بزرگ کربنی را ایجاد میکند. در نهایت تعداد زیادی از لایه های کربنی با پیوندی نه چندان قوی بر روی هم ساختار گرافیت را تشکیل می دهد. این پیوند سست باعث سر خوردن آنها بر روی هم می شود. گرافیت، سرب سیاه نیز می گویند.

برای تهیه الیاف گرافیت به این صورت عمل می شود که ابتدا گرافیت طبیعی را از معدن استخراج کرده، آن را آسیاب می کنند، سپس با محلول رقیق اسید و آب شستشو می دهند و در انتها خشک می کنند.  برای تبدیل پودر گرافیت استخراج شده به الیاف گرافیت باید از روش پیرولیز کنترل شده استفاده کرد.

فرایند پیرولیز فرایندی است که از طریق اعمال حرارت زیاد موجب از بین رفتن ناخالصی هایی همچون نیتروژن و اکسیژن و هیدروژن می شود. بررسی ها نشان داده است که افزایش میزان تبلور موجب بهبود خواص مکانیکی الیاف گرافیت و یا کربن می شود.

برای این منظور از فرایندهایی مانند کربنیزاسیون و یا پایدارسازی استفاده می شود. لازم به ذکر است ماده تشکیل دهنده الیاف کربن و الیاف گرافیت هر دو از کربن می باشد اما تفاوت عمده آنها میزان کربن به کار رفته در آن است به طوری که  الیاف کربن به الیافی گفته می‌شود که تقریبا دارای نود درصد کربن است و الیاف گرافیت دارای 99 درصد کربن می باشد و خلوص بالاتری دارد و هر چه میزان این درصد بیشتر باشد نشان دهنده مرغوبیت بالاتر گرافیت است.
گرافیت فقط به صورت طبیعی از معدن استخراج نمی شود بلکه به صورت مصنوعی نیز قابل سنتز است به طوری که می توان آن را از آنتراسیت به روش آچسون نیز سنتز کرد. برای این کار سنگ معدنی به نام آنتراست را به پودر تبدیل کرده و کاملا فشرده می کنند و داخل بوته های چینی میریزند.

سپس بوته های چینی را – بوته چینی ظرف آزمایشگاهی سرامیکی است که قابلیت تحمل دماهای بالا دارد بدون آنکه بشکند-  داخل یک کوره  الکتریکی عاری از هوا قرار داده می شود و تا دمای 1200 الی 1500 درجه سانتیگراد حرارت داده می شود.

در این مرحله باعث می شود 98 درصد آنتراسیت به گرافیت تبدیل شود.

بنابراین اگر به طور کلی مراحل تولید الیاف گرافیت را بخواهیم نام ببریم میتوان به این صورت بر شمرد: پایدارسازی اکسیداسیونی، کربنیزاسیون، گرافیتاسیون. از مشخصه های اصلی الیاف گرافیت میتوان  به وزن سبک آن به دلیل ماهیت کربنی در آن اشاره کرد که این موضوع باعث کاربرد گسترده آن در صنایع ساخت هواپیما و هلی کوپتر، تجهیزات نظامی، خودروسازی و تجهیزات پزشکی اشاره کرد.

برای تهیه این پکینگ در حین تهیه الیاف گرافیت معمولا این الیاف را تفلون آغشته می کنند این عمل باعث افزایش استحکام الیاف گرافیت، کاهش ضریب اصطکاک، افزایش استحکام مکانیکی و شیمیایی میشود.

چرا که تفلون ترکیبی پلیمری است که خواص منحصر به فردی همچون مقاومت حرارتی بالا، استحکام شیمیایی، آب گریزی، خود روان کنندگی و ... دارد که باعث استفاده از آن در تهیه بسیاری از پکینگ ها شده است.