Влияние влажности окружающей среды на пропитку эмульсией ПТФЭ

В реальном процессе производства высокотемпературной ткани из ПТФЭ компанией Jiangsu Aokai New Materials влажность окружающей среды обычно контролируется в определенном диапазоне 40–60% относительной влажности в сочетании с регулированием температуры. Скорость испарения регулируется так, чтобы она была немного ниже скорости капиллярного транспорта воды в эмульсии внутри капиллярной сети, обеспечивая полное проникновение и выравнивание эмульсии при одновременном получении бездефектных, высокоплотных спеченных пленок из ПТФЭ.

Основное влияние влажности окружающей среды на пропитку эмульсией ПТФЭ заключается в динамическом балансе между скоростью испарения воды и стабильностью эмульсии. Эмульсия ПТФЭ обычно представляет собой неньютоновскую жидкость, состоящую из частиц смолы ПТФЭ (дисперсная фаза), поверхностно-активных веществ, стабилизаторов и воды (непрерывная фаза). В качестве параметра окружающей среды влажность регулирует кинетику испарения растворителя (воды), оказывая следующие фундаментальные эффекты:

1. Фундаментальное влияние на процесс пропитки

Стадия пропитки требует, чтобы эмульсия эффективно проникла в поры или зазоры между волокнами подложки (например, стеклоткани, металлической сетки).

Среда с низкой влажностью : вода испаряется слишком быстро, в результате чего эмульсия быстро высыхает на поверхности. Это значительно увеличивает кажущуюся вязкость эмульсии на границе раздела, затрудняя капиллярное проникновение частиц смолы в глубокую подложку и приводя к «недостаточной пропитке» — то есть к остаточным воздушным карманам внутри подложки. Между тем, быстрое испарение удаляет большое количество тепла, что может вызвать внезапное локальное падение температуры, термодинамически дестабилизируя эмульсию и вызывая осаждение поверхностно-активных веществ, что приводит к «апельсиновой корке» или неравномерной толщине пропитанного слоя.

Среда с высокой влажностью : Испарение воды замедляется, и эмульсия остается на основании во влажном состоянии низкой вязкости в течение слишком долгого времени. На вертикальных или наклонных основаниях под действием силы тяжести легко происходит провисание; для высокогигроскопичных подложек высокая влажность может препятствовать выделению газа внутри подложки, образуя микропузырьки, которые при последующем спекании превращаются в точечные дефекты.

2. Фундаментальное влияние на конечное качество пленкообразования.

Формирование пленки ПТФЭ обычно включает два этапа: сушку (удаление воды) и высокотемпературное спекание (плавление частиц). Влажность в основном влияет на структуру сырца при сушке, которая «передается по наследству» в конечную спеченную пленку.

Растрескивание и внутреннее напряжение . Образование пленки из частиц смолы ПТФЭ зависит от капиллярного давления во время испарения воды, которое сжимает частицы в плотный упакованный слой. Чрезмерно низкая влажность вызывает резкое увеличение градиента капиллярного давления и чрезмерно быструю усадку при высыхании, создавая большие растягивающие внутренние напряжения внутри сырого тела. Поскольку ПТФЭ не обладает способностью к самовосстановлению перед спеканием, такое напряжение напрямую приводит к микротрещинам или макроскопическим растрескиваниям в сыром теле. Эти трещины невозможно устранить после спекания, что приводит к протечкам пленки или снижению механической прочности.

Миграция и остаток поверхностно-активных веществ : Поверхностно-активные вещества (например, альтернативы перфтороктановой кислоте), содержащиеся в коммерческих эмульсиях ПТФЭ, мигрируют с испарением воды во время сушки. Среда с высокой влажностью расширяет окно высыхания, давая поверхностно-активным веществам достаточно времени для накопления на поверхности, образуя «поверхностное масляное пятно» или твердую пленку. Если этот слой не полностью разложится или улетучится на ранней стадии спекания, он будет карбонизирован и инкапсулирован внутри пленки, что приведет к пожелтению, снижению плотности и значительному ослаблению адгезии между ПТФЭ и подложкой (плохое межфазное соединение из-за изоляции загрязнений).

Плотность и пористость пленки . Идеальная пленка из ПТФЭ должна быть плотной и не иметь отверстий. Неправильный контроль влажности, приводящий к остаточной влажности, представляет собой серьезную опасность. При высокой влажности, если вода не полностью удалена на стадии нагрева и сушки, остаточная влага мгновенно испаряется при последующем спекании (около 327–400°С) с резким объемным расширением, образуя в частично расплавленной пленке пузырьки или межслоевые пузыри. И наоборот, при чрезвычайно низкой влажности быстрое высыхание поверхности образует герметичную оболочку, которая блокирует внутреннее испарение воды, что также приводит к образованию пузырей или расслоению во время спекания из-за накопленного давления пара.

В принципе, влияние влажности окружающей среды на обработку эмульсии ПТФЭ, по сути, представляет собой вмешательство в кинетику испарения воды:

·  Низкая влажность (чрезмерная сухость)  имеет тенденцию вызывать: плохое проникновение, блокировку выравнивания (усадочные полости), трещины при высыхании и неравномерное распределение остатков ПАВ.

·  Высокая влажность (чрезмерная влага)  имеет тенденцию вызывать: провисание, увеличение количества микропор, чрезмерное всплытие поверхностно-активных веществ, образование вздутий после спекания и снижение адгезии.

Вышеуказанная информация предоставлена ​​компанией Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

Для получения подробных параметров, сценариев применения и индивидуальных решений всего ассортимента нашей продукции, включая высокотемпературную ткань из ПТФЭ, высокотемпературную ленту из ПТФЭ, высокотемпературную сетчатую ленту из ПТФЭ, бесшовные ламинирующие ленты, одностороннюю ткань из ПТФЭ, высокотемпературную конвейерную ленту, жаростойкую ткань из стекловолокна и т. д., свяжитесь с нами:

·  Горячая линия обслуживания: г-н Го 18944819998

·  Г-н Лю: 13705266308

Мы придерживаемся философии профессионального и добросовестного обслуживания и стремимся предоставить вам комплексные решения и внимательное обслуживание.