पीटीएफई संसेचन प्रक्रिया में दरार का क्या कारण है?

पीटीएफई उच्च तापमान वाले कपड़ों के एक पेशेवर स्रोत निर्माता के रूप में, जियांग्सू आओकाई न्यू मटेरियल्स पीटीएफई (पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन) इमल्शन के साथ संसेचन के बाद ग्लास फाइबर कपड़े में दरार के कारणों की व्याख्या करेगा। मिश्रित सामग्री निर्माण में यह एक सामान्य प्रक्रिया मुद्दा है, जो आमतौर पर सुखाने (नमी और सर्फेक्टेंट को हटाने) या उच्च तापमान सिंटरिंग (पीटीएफई कणों को एक निरंतर फिल्म में पिघलाने) के दौरान होता है।

1. थर्मल विस्तार गुणांक का गंभीर बेमेल

यह मूलभूत भौतिक कारण है।

ग्लास फाइबर और PTFE के बीच थर्मल विस्तार गुणांक में एक बड़ा अंतर है: ग्लास फाइबर का रैखिक विस्तार गुणांक लगभग 5×10⁻⁶/℃ है , जबकि PTFE का लगभग 100×10⁻⁶/℃ से 200×10⁻⁶/℃  (ग्लास फाइबर का लगभग 20 गुना) है।

शीतलन के दौरान (लगभग 380℃-400℃ के सिंटरिंग तापमान से लेकर कमरे के तापमान तक), पीटीएफई ग्लास फाइबर ढांचे की तुलना में कहीं अधिक सिकुड़ जाता है। चूंकि ग्लास फाइबर कपड़ा एक कठोर कंकाल के रूप में कार्य करता है, सिकुड़न के दौरान पीटीएफई बाधित होता है, जिससे पर्याप्त आंतरिक तन्य थर्मल तनाव उत्पन्न होता है। जब यह तनाव पीटीएफई फिल्म की तन्यता ताकत या पीटीएफई और ग्लास फाइबर के बीच इंटरफेशियल बॉन्डिंग ताकत से अधिक हो जाता है, तो तनाव को दूर करने के लिए क्रैकिंग होती है।

2. सुखाने और सिंटरिंग प्रक्रियाओं का अनुचित नियंत्रण

संसेचित सामग्री के ताप पैरामीटर सीधे क्रैकिंग को प्रभावित करते हैं:

·  अत्यधिक तेज़ हीटिंग दर : विशेष रूप से लगभग 100℃ (नमी का तेजी से वाष्पीकरण) और 200℃-250℃ (पीटीएफई सिंटरिंग से पहले इमल्शन और क्रिस्टलीय संक्रमण क्षेत्र में सर्फेक्टेंट का अपघटन)। तेजी से गर्म होने से सॉल्वैंट्स और एडिटिव्स के तात्कालिक वाष्पीकरण से आंतरिक तनाव और गैस प्रभाव होता है, जिसके परिणामस्वरूप कोटिंग टूट जाती है।

·  अत्यधिक तेज़ शीतलन दर : सिंटरिंग के बाद तीव्र शीतलन के लिए परिवेशी वायु का सीधा संपर्क बड़े तापमान अंतर के कारण तीव्र तात्कालिक संकोचन तनाव पैदा करता है, जो आसानी से महीन नेटवर्क दरारें उत्पन्न करता है।

·  अत्यधिक उच्च सिंटरिंग तापमान या अत्यधिक लंबा सिंटरिंग समय : इससे पीटीएफई आणविक भार में गिरावट और अत्यधिक तरलता होती है, जिससे सामग्री तनाव के तहत टूटने के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाती है।

3. संसेचन प्रक्रिया और इमल्शन सांद्रण में मुद्दे

संसेचित परत की मोटाई, एकरूपता और प्रवेश गहराई सीधे क्रैकिंग संवेदनशीलता को प्रभावित करती है:

·  अत्यधिक मोटी एकल संसेचन परत : मोटाई या उत्पादन दक्षता की खोज में, एक पास में अत्यधिक मोटी पीटीएफई कोटिंग लागू की जाती है। सुखाने और सिंटरिंग के दौरान, एक मोटी कोटिंग में विलायक को हटाने का एक लंबा रास्ता होता है और अधिक मात्रा में सिकुड़न होती है (पीटीएफई इमल्शन में आमतौर पर लगभग 60% की ठोस सामग्री होती है, जिसका अर्थ है कि लगभग 40% नमी को हटाया जाना चाहिए), जो अक्सर सतह के टूटने का कारण बनता है।

·  असमान संसेचन : कपड़े की सतह पर अत्यधिक पीटीएफई निर्माण या असमान इमल्शन वितरण के कारण संकेंद्रित सिकुड़न तनाव होता है।

·  अपर्याप्त इमल्शन प्रवेश : यदि ग्लास फाइबर कपड़े को डीवैक्स नहीं किया गया है या सतह का खराब उपचार किया गया है, तो पीटीएफई इमल्शन फाइबर बंडलों में पूरी तरह से प्रवेश करने में विफल रहता है और केवल एक सतही 'त्वचा फिल्म' बनाता है। इस फिल्म की सब्सट्रेट के साथ कमजोर पकड़ होती है और गर्म होने पर यह अलग हो जाती है या टूट जाती है।

4. सब्सट्रेट-संबंधित कारक

·  बिना मोम वाला ग्लास फाइबर कपड़ा : ग्लास फाइबर कपड़े में बुनाई प्रक्रिया से आकार देने वाले एजेंट (पैराफिन, एपॉक्सी, आदि) होते हैं। संसेचन से पहले उच्च तापमान वाले डीवैक्सिंग या रासायनिक सफाई के बिना, ये कार्बनिक पदार्थ बाद के सिंटरिंग के दौरान कार्बोनाइज और वाष्पशील हो जाते हैं, जिससे गैस उत्पन्न होती है जो कोटिंग को तोड़ देती है या पीटीएफई और ग्लास फाइबर के बीच संबंध को कमजोर कर देती है, जिसके परिणामस्वरूप दरारें पड़ जाती हैं।

·  ग्लास फाइबर कपड़े की संरचना और मोटाई : मोटा और सघन ग्लास फाइबर कपड़ा (जैसे मोटा साटन कपड़ा) पीटीएफई संकोचन पर उच्च कठोरता और मजबूत संयम प्रदर्शित करता है। इस बीच, फाइबर बंडलों के बीच गहरे खांचे सूखने के दौरान तनाव एकाग्रता और खांचे के किनारों पर दरार का कारण बनते हैं।

उपरोक्त जानकारी जिआंगसु आओकाई न्यू मैटेरियल्स टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड द्वारा प्रदान की गई है।

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