Распространенные дефекты качества при высокотемпературной сушке ткани из ПТФЭ и способы их предотвращения

Сушка – важный этап высокотемпературных тканей из ПТФЭ . Производство После того как ткань из стекловолокна пропитана эмульсией ПТФЭ, она проходит через сушильную печь для удаления воды и сплавления частиц ПТФЭ в сплошное покрытие.

Однако процесс сушки может привести к возникновению широкого спектра дефектов – от поверхностных трещин и отверстий до расслаивания и коробления. Эти дефекты возникают в результате сложного взаимодействия свойств эмульсии, структуры подложки и параметров сушки.

Aokai PTFE оптимизировал процессы сушки многих продуктов. В этом руководстве описаны десять наиболее распространенных дефектов сушки, их основные причины и практические решения.

Растрескивание и растрескивание покрытия

Симптомы: Мелкие или широкие трещины распространяются по поверхности ткани; в тяжелых случаях покрытие отслаивается хлопьями.

Коренные причины:

• Чрезмерно быстрая скорость высыхания – быстрое испарение воды на поверхности образует сухой кожный слой. Внутренняя испаренная вода прорывает поверхностную пленку или создает сильную усадочную нагрузку.

• Высокое содержание твердых частиц ПТФЭ – вызывает значительную усадку объема при накоплении частиц.

• Чрезмерно высокая температура сушки или слишком сильный горячий воздух приводят к отслаиванию поверхности, в то время как внутренний слой остается невысушенным, концентрируя напряжение и вызывая растрескивание.

Решения:

• Используйте градиентный профиль сушки: более низкая температура в первой зоне, постепенно повышающаяся.

• Уменьшите первоначальную интенсивность сушки (температуру и поток воздуха).

• Оптимизируйте содержание твердых веществ в эмульсии – избегайте слишком высокого содержания твердых веществ.

Миграция покрытия (электрофоретическая миграция)

Симптомы: Поверхность ткани богата смолой и выглядит блестящей, в то время как смола не заполняет зазоры между внутренними пучками волокон. Наблюдение поперечного сечения показывает неравномерную структуру с плотным внешним покрытием и редким внутренним покрытием.

Коренные причины:

• Мелкие частицы ПТФЭ мигрируют на поверхность вместе с потоком воды по мере испарения влаги наружу.

• Медленное высыхание или односторонний нагрев усугубляют эту миграцию.

Последствия:

• Слабая адгезия покрытия.

• Ухудшение окончательных механических характеристик и долговечности.

Решения:

• Увеличьте начальную скорость сушки, чтобы частицы быстрее застыли до того, как произойдет миграция.

• Используйте двусторонний нагрев или лучшее распределение воздушного потока.

• Рассмотрите возможность использования эмульсий с более высокой вязкостью, чтобы уменьшить подвижность частиц.

Проколы и волдыри

Симптомы: Крошечные круглые отверстия или выпуклые пузырьки на поверхности покрытия.

Коренные причины:

• Остаточные микропузырьки внутри необработанной эмульсии.

• Воздух, попавший в поры стекловолоконной ткани, при нагревании расширяется и выходит наружу.

• Резкое кипение и испарение воды прорывают пленку покрытия.

• Эмульсия низкой вязкости, плохое смачивание подложки или быстрое повышение температуры во время сушки усугубляют дефекты точечных отверстий.

Решения:

• Перед пропиткой эмульсию дегазировать.

• Используйте пеногаситель и обеспечьте тщательное смачивание стекловолокна.

• Контролируйте начальную температуру сушки, чтобы избежать бурного кипения.

• Немного увеличьте вязкость эмульсии, чтобы предотвратить разрыв пузырьков.

Белые пятна, дедовщина и меление

Симптомы: Локальные или общие мутные белые пятна на покрытии; в серьезных случаях порошкообразные остатки отслаиваются с поверхности.

Два различных механизма:

Белые пятна/мутность:

• Сверхбыстрая сушка приводит к образованию микротрещин, рассеивающих свет.

• Поверхностно-активные вещества мигрируют и накапливаются на поверхности, вызывая отбеливание, вызванное влажностью.

• Неполное высыхание оставляет остатки воды и образует белые пятна, похожие на водяные знаки.

Меление:

• Чрезмерно высокая температура или прямое воздействие горячего воздуха препятствуют слиянию поверхностных частиц ПТФЭ в единую пленку, оставляя рыхлый порошок.

• Нестабильная эмульсия может разрушаться и агломерироваться в комки порошка во время высыхания.

Решения:

• Избегайте слишком высоких температур сушки.

• Обеспечьте полное спекание, а не только сушку.

• Контролируйте содержание поверхностно-активных веществ в рецептуре эмульсии.

Пожелтение и коксование

Симптомы: Покрытие желтеет, даже с коричневыми подпалинами.

Коренные причины:

• Слишком высокая температура сушки или длительное время пребывания вызывают термоокислительное разложение поверхностно-активных веществ, загустителей в эмульсии и остаточных проклеивающих средств для стекловолокна.

• Сам ПТФЭ обладает превосходной термостойкостью, однако вспомогательные присадки не выдерживают сильного нагрева.

• Неравномерный инфракрасный нагрев создает локальные зоны перегрева.

Решения:

• Установите температуру сушки ниже порога разложения всех добавок (обычно <380°C для спекания ПТФЭ, но избегайте длительного повышения температуры выше 350°C).

• Обеспечьте равномерный нагрев по ширине духовки.

• Используйте высокочистые, термически стабильные добавки.

H2: 6. Снятие и расслоение покрытия.

Симптомы: Покрытие отделяется от поверхности раздела стекловолоконной подложки, отслаивается большими листами или отделяется путем трения.

Коренные причины:

• Усадочное напряжение при высыхании превышает силу межфазного сцепления.

• Неочищенная или необработанная поверхность стекловолокна приводит к плохому смачиванию эмульсии.

• Неравномерная усадка из-за односторонней быстрой сушки.

• Истощение смолы на границе раздела подложек, вызванное миграцией покрытия, образует слабый пограничный слой.

Решения:

• Обеспечьте тщательную очистку поверхности и предварительную обработку стекловолокна (например, термическую очистку для удаления аппрета).

• Используйте силановый связующий агент или усилители адгезии.

• Оптимизируйте профиль сушки, чтобы уменьшить напряжение усадки.

• Предотвратить чрезмерную миграцию.

Апельсиновая корка, плохое выравнивание и шероховатая поверхность

Симптомы: Неровная текстура, напоминающая апельсиновую корку, или общая матовая шероховатая поверхность без блеска.

Коренные причины:

• Плохая выравнивающая способность эмульсии ПТФЭ.

• Чрезмерно высокая начальная температура сушки быстро утолщает поверхностную пленку и снижает способность к выравниванию.

• Прямой поток горячего воздуха нарушает влажную поверхность покрытия.

• Чрезмерно выраженная фактура переплетения ткани не может быть полностью покрыта тонкими слоями покрытия.

Решения:

• Используйте более низкую начальную температуру сушки – дайте время для выравнивания.

• Уменьшите скорость горячего воздуха в первой зоне сушки.

• Наносите несколько тонких слоев, а не один толстый.

• При необходимости используйте выравнивающие средства.

Коробление и усадочная деформация

Признаки: неровная поверхность ткани, закрученные края и явная усадка по ширине.

Коренные причины:

• Термическая усадка стекловолоконной ткани в условиях переменного влажного и сухого тепла, особенно при неправильном натяжении основы/утка.

• Несоответствующая степень термической усадки покрытия и подложки.

• Односторонняя сушка или большой температурный градиент создают разную усадку с двух сторон ткани.

Решения:

• Поддерживайте сбалансированное натяжение основы/утка во время сушки.

• Используйте двусторонний нагрев, чтобы сбалансировать усадку.

• Перед нанесением покрытия предварительно усадите ткань из стекловолокна.

Поверхность сухая, но внутренняя часть влажная – блокировка крена

Симптомы: Покрытие кажется сухим на ощупь, но сохраняет внутреннюю влагу. Слои с покрытием прилипают друг к другу после намотки, при размотке возникает сильный отслаивающийся шум или повреждение покрытия.

Коренные причины:

• Высокая температура сушки в сочетании с коротким временем пребывания образует поверхностную оболочку, которая блокирует внутренний выход водяного пара.

• Недостаточное охлаждение после выхода из сушильной печи оставляет остаточное тепло и делает поверхностно-активные вещества липкими.

• Неполное высыхание оставляет остатки воды и добавок, образуя липкие пленки.

Решения:

• Используйте более низкую температуру сушки и более длительное время выдержки – дайте влаге постепенно выходить.

• Обеспечьте достаточную вентиляцию и осушение печи.

• Обеспечьте достаточное охлаждение перед намоткой (целевое значение <40°C).

Толстые кромки и неравномерная толщина покрытия

Симптомы: Покрытие по краям ткани значительно толще, чем в центральной части, или по всему полотну появляются полосы, различающиеся по толщине.

Коренные причины:

• Быстрое испарение влаги с кромок приводит к накоплению эмульсии и ее миграции к краям во время высыхания – «эффект кофейного кольца».

• Неравномерное распределение горячего воздуха приводит к различной скорости сушки.

Решения:

• Улучшите равномерность воздушного потока по всей ширине ткани.

• Используйте контроль температуры в краевой зоне или перегородки, чтобы снизить скорость высыхания кромок.

• Отрегулируйте технику нанесения покрытия, чтобы обеспечить более равномерную толщину влажной пленки.

Резюме – Ключевые параметры сушки, которые необходимо контролировать

Aokai PTFE тщательно контролирует параметры сушки – температурный профиль, поток воздуха, время пребывания и натяжение – для производства ткани из PTFE без этих дефектов. Для индивидуальных покрытий мы можем оптимизировать условия сушки в соответствии с вашими конкретными требованиями к продукту.

Вышеуказанный контент предоставлен Компания Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

Если вы хотите узнать больше о подробных спецификациях, сценариях применения и индивидуальных решениях для всего ассортимента нашей продукции, включая высокотемпературные ткани из ПТФЭ, высокотемпературные ленты из ПТФЭ, сетчатые конвейерные ленты из ПТФЭ, бесшовные машинные ленты для склеивания, одностороннюю ткань из ПТФЭ, высокотемпературные конвейерные ленты и жаростойкие ткани из стекловолокна, свяжитесь с нами:

• Господин Го: +86 18944819998

• Господин Лю: +86 13705266308

Мы всегда поддерживаем философию профессионализма и честности и стремимся предоставить вам универсальные решения и продуманные услуги.