فهرست مطالب
معرفی اجمالی پکینگ آرامید
پکینگ‌های صنعتی در انواع و اقسام مختلف تولید و عرضه می‌شوند که بسته به نوع الیاف و شیوه بافت آنها به هم در گروه‌بندی‌های متفاوتی قرار می‌گیرند. حوزه هیدرولیک و پنوماتیک که به طور مداوم در حال رشد است، نیاز به بسته‌بندی و واشر‌های خاص با ویژگی‌ها و طراحی متفاوت برای پاسخگویی به تغییرات متعدد سرعت و دما ایجاد کرده است. تجربه نشان داده است که هیچ نوع یا نوع بسته‌بندی را نمی‌توان برای انواع مختلف برنامه‌ها مناسب توصیف کرد. ما در ادامه راجع به پکینگ آرامید صحبت میکنیم.
معرفی پکینگ آرامید
دلیل اصلی این امر به دلیل تغییراتی است که قطعات در معرض آن قرار می‌گیرند: فشار، محیط کار، دما، در دسترس بودن روانکاری، فاصله فلزات، سرعت عمل، حرکت عملیات (چرخشی یا رفت و برگشتی) و فضای مجاز کار. اگر فشار عملیاتی بالایی داشته باشیم، پیچ‌های دستگاه باید با گشتاور بالاتری بسته شوند تا نیروی پکینگ بر روی شفت بیشتر شود و از این طریق، از نشتی جلوگیری شود در نهایت سرعت شفت باید کاهش پیدا کند، چرا که سرعت شفت و فشار با یکدیگر ارتباط مستقیم دارند.
زمانی که فشار پایین باشد، سرعت را می‌توان بالاتر برد اما زمانی که فشار بالایی داشته باشیم، سرعت باید به حدی پایین بیاید تا آب‌بندی در شرایط فشار بالا دچار مشکل نشود. این موضوع از دو جهت باید در نظر گرفته شود، مورد اول افزایش کارایی دستگاه‌ها و سیتسم‌های صنعتی درگیر و مورد دوم کاهش هزینه‌ی تعمیرات ماشین آلات.
پکینگ آرامید یکی از این الیاف در هم بافته شده است که مزایای اصلی پکینگ‌های آرامید استحکام بالا و وزن کم آنها است مانند گرافیت. پکینگ آرامید، دارای ضریب محوری انبساط حرارتی کمی منفی هستند که به این معنی است که ابعاد پکینگ آرامید می‌توانند از نظر حرارتی پایدار باشد. این نوع مزیت در صنایعی که با دستگاه‌های فشار قوی در معرض حرارت بالا سروکار دارند اهیمت بسزایی دارد.
پکینگ آرامید یکی از گران‌ترین و کمیاب‌ترین پکینگ‌های مناسب برای آب‌بندی است. هنوز بسیاری از مردم این نخ را با نام قدیمی کولار می‌شناسند. پکینگ آب‌بندی کولار از الیاف آرامید بافته شده است و برای روانکاری و انعطاف‌پذیری این پکینگ تا آنجا که ممکن است؛ الیاف آرامید با روغن سیلیکون یا ترکیب تفلون آغشته می‌شوند.
الیاف آرامید در مقایسه با سایر الیاف و نخ‌های نسوز عمر طولانی‌تری دارند و همچنین مقاومت بسیار بالایی در برابر کشش و سایش از خود نشان می‌دهند. این مقاومت آنقدر زیاد است که از الیاف نسوز آرامید در صنایع نظامی استفاده می‌شود که یکی از آنها ساخت جلیقه‌های ضد گلوله است.
به همین دلیل تولید و واردات الیاف آرامید در سراسر جهان با محدودیت‌های زیادی همراه است و همچنین قیمت بسیار بالایی دارد. پکینگ آرامید در مقایسه با انواع دیگر پکینگ‌های بافته شده می‌تواند در برابر محیط شدیدتر و فشار بیشتر مقاومت کند. می‌توان آن را جداگانه یا به عنوان حلقه انتهایی با انواع دیگر پکینگ نصب کرد تا ویژگی‌های مختلف را در مهر و موم حلقه پکینگ مهر و موم کند.
پکینگ آرامیدی که موجود در بازار از نخ پیوسته کولار ساخته شده‌اند و اغلب با PTFE و یا امولسیون گرافیت آغشته شده و با روان‌کننده پردازش می‌شوند. مقاومت و ماژول پکینگ‌های آرامید به اندازه مقاومت فولادی است. مانند گرافیت، پکینگ‌های آرامید در برابر ضربه و سایش مقاوم هستند.
در ترکیب با مواد دیگر مانند اپوکسی، پکینگ‌های آرامید را می‌توان ضد آب کرد. از الیاف آرامید می‌توان به عنوان کامپوزیتی استفاده کرد که انعطاف‌پذیری خود را با لاستیک حفظ می‌کند. مدول کششی بالا و افزایش شکستگی کم همراه با مقاومت شیمیایی بسیار بالا، آن را به بهترین جایگزین برای کاربرد‌های سخت صنعتی تبدیل می‌کند.
پکینگ آرامید دارای انعطاف‌پذیری بالا و قوام حجم است و از این رو از تنظیمات مکرر غده اجتناب می‌کند. آرامید (کولار) ویژگی‌های انبساط حرارتی پایین در شرایط عملیاتی واقعی باعث کاهش فشار مکانیکی در آستین‌های شفت می‌شود تا اثر سایش را به حداقل برساند.
در برابر سایش مقاوم است اما در صورت عدم استفاده صحیح ممکن است به محور آسیب برساند. بنابراین حداقل سختی شفت 60HRC توصیه می‌شود. در مقایسه با انواع دیگر پکینگ‌ها، می‌تواند در برابر رسانه‌های شدیدتر و فشار بیشتر مقاومت کند. پکینگ نیز با یک ترکیب مبتنی بر سیلیکون برای نفوذ سریع و آسان روانکاری می‌شود.
همچنین یک پکینگ آرامید مقاوم است که می‌تواند دانه و ساینده را که در دستگاه‌های جداکننده وجود دارد و صنعت سنگ و لعاب، تحمل کند. برای استفاده در بخار بیش از حد گرم، حلال‌ها، گاز‌های مایع، شربت‌های قند و سایر مایعات ساینده توصیه می‌شود و برای کاربرد‌های آب گرم (دمای 160 درجه سانتیگراد) استفاده کرد که می‌توان از آن به عنوان پکینگ مستقل و همچنین به عنوان حلقه ضد اکستروژن با دیگران استفاده کرد.
پکینگ آب‌بندی آرامید در شرایط سخت محیطی کاربرد‌های زیادی دارد، حتی در شرایطی که سیال مورد نظر حاوی ذرات معلق جامد مانند براده‌های آهن باشد. از دیگر ویژگی‌های این محصول می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مقاومت مکانیکی و استاتیک عالی در بین همه بسته‌های آب‌بندی
- استحکام عالی، مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی و مقاومت در برابر اشعه گاما، X و غیره.
- تحمل حرارتی پکینگ آرامید (کولار) تا 280 درجه سانتیگراد: این محصول می‌تواند قدرت خود را در دمای 340 درجه سانتیگراد به خوبی حفظ کرده و وظایف خود را به خوبی انجام دهد.
مهمترین کاربرد‌های پکینگ آرامید:
آب‌بندی پمپ‌ها، شفت‌ها و مخازن پتروشیمی‌ها، پالایشگاه‌ها، سکو‌ها و مخازن روغن کاربرد در برابر روغن‌ها، گریس‌ها، اسید‌ها و باز‌های ضعیف شده و آب‌بندی موتور‌ها و روتور‌های اصطکاک بالا مورد استفاده برای پمپ در انواع صنایع مانند شیمیایی، پتروشیمی، دارویی، صنایع غذایی و شکر، آسیاب‌های کاغذ، نیروگاه‌ها و غیره.
اینفوگرافی پکینگ نسوز آرامید
بررسی تخصصی پکینگ آرامید
پکینگ آرامید (Aramid Packing) چیست؟
پکینگ آرامید (Aramid Packing) نوعی الیاف مقاوم در برابر حرارت هستند. این الیاف از خانواده پکینگ نسوز بوده و از کولار (Kevlar) تشکیل شده اند. به این دلیل پکینگ آرامید با نام الیاف کولار نیز شناخته می شوند. در این الیاف مولکول ها به صورت زنجیره ای حول محور فیبر بافته شده اند و زنجیره ای بسیار محکم ایجاد شده است. الیاف کولار به حدی مقاوم هستند، که از آنها در ساخت جلیقه های ضد گلوله استفاده می شود.
مقاومت پکینگ آرامید بسیار بالا بوده و با عنوان پکینگ ضد ذوب شدن نیز شناخته می شوند. پکینگ آرامید بیشتر در مواردی که سیال دارای ذرات جامد معلق باشد، استفاده می شود. این الیاف دارای مقاومت مکانیکی بالا و نیز مقاوم در برابر آب گرم بوده و این کاربرد های آن را افزایش داده است.
ویژگی های پکینگ آرامید
- عدم داشتن نقطه ذوب، زمانی که دما به ۵۰۰ درجه سانتی گراد برسد، تخریب پکینگ ارامید شروع خواهد شد.
- اشتعال پذیری بسیار کمی دارند.
- ضریب اصطکاک پایین
- مقاوم در برابر سایش
- مقاوم در برابر حلال های آلی
- عدم مقاومت در برابر اشعه فرابنفش
- عدم مقاومت در برابر اسید های آلی و نمک
- نارسانا بودن
انواع پکینگ آرامید
معمولا پکینگ آرامید به تنهایی و به صورت خالص استفاده نشده و حالت کامپوزیتی آن مورد استفاده قرار می گیرد. یعنی بعد از تولید الیاف آرامید به مواد مورد نظر آغشته شده و مورد استفاده قرار می گیرد. به این دلیل می توان پکینگ آرامید را در دسته های زیر قرار داد.
- پکینگ تفلون آرامید
- پکینگ گرافیت آرامید
- پکینگ آرامید روغنی
پکینگ تفلون آرامید
در پکینگ تفلون آرامید ، الیاف بسیار مقاوم ارامید به کامپاند تفلون آغشته شده و ویژگی های الیاف تفلون نیز به آن اضافه خواهد شد. طول عمر و ماندگار این‌الیاف بالا بوده و مقاومت کششی آن و نیز مقاومت شیمیایی آن به دلیل استفاده از تفلون علاوه بر آرامید بسیار بالا خواهد بود. پکینگ تفلون آرامید همه ویژگی های پکینگ تفلون خالص و نیز پکینگ آرامید را شامل می شود.
پکینگ گرافیت آرامید
در پکینگ گرافیت آرامید، بعد از تولید الیاف آرامید از کولار این الیاف به گرافیت آغشته شده و مقاومت حرارتی آن تا حد بسیار زیادی بالا خواهد رفت. پکینگ گرافیت آرامید در دو حالت سیم دار و بدون سیم ساخته شده و مورد استفاده قرار می گیرد. با افزایش مقاومت حرارتی این الیاف می توان آنها را در کارخانه های تولید و بازیابی آلومینیوم، فولاد، کوره های صنعتی و … استفاده کرد.
پکینگ آرامید روغنی
در تولید پکینگ آرامید روغنی نیز الیاف کولار به روغن سیلیکون آغشته شده و هم ضریب اصطکاک آن نسبت به قبل بهتر خواهد شد و هم سایش آن تا حد قابل قبولی کاهش خواهد یافت. در سانتریفیوژ ها که ضریب اصطکاک اهمیت بسیار زیادی دارد، پکینگ آرامید روغنی استفاده می شود. روغن سیلیکون کاربرد های بسیار زیادی داشته و علاوه بر کاهش ضریب اصطکاک مقاومت گرمایی الیاف را نیز افزایش می دهد.
کاربرد های پکینگ آرامید
در قطعات صنعتی که دارای ذرات منجمد شناور باشند باشند حتما از پکینگ آرامید به عنوان درز گیر استفاده خواهد شد. موتور هایی که میزان سایش بین قطعات آنها بالاست از پکینگ آرامید استفاده می کنند. میزان حساسیت سانتریفیوژ های هسته ای بسیار بالا بوده و برای عایق بندی آن از الیاف آرامید استفاده می شود.
در عایق بندی پمپ ها و مخازن شیمیایی فرسایش خود عایق بند نیز بالاست، بهتر است از پلیمری استفاده شود که طول عمر بالاتری دارد. از میان انواع پکینگ های نسوز پکینگ آرامید طول عمر بالا تری داشته و برای مکان هایی که خوردگی های شیمیایی بالاست مناسب خواهد بود. آب بندی دستگاه ها و قطعات پالایشگاه ها، در پالایشگاه ها سیالات زیادی وجود دارند که ذرات جامد معلق در داخل آنها زیاد می باشد. در صورت وجود این موارد حتما از پکینگ آرامید استفاده خواهد شد.
برای آب بندی سکوهای نفتی و تجهیزاتی که در داخل چاه های نفتی قرار دارند استفاده می شود. در داخل چاه های نفتی نیز ذرات جامد بسیار ریزی قرار دارند. و همانند پالایشگاه ها باید از الیافی که می تواند این مشکل را حل کند استفاده می شود. عایق بندی تجهیزات جایگاه های سوخت و آب بندی و عایق بندی صنایع پتروشیمی، از دیگر کاربرد های پکینگ آرامید هستند. در صنعت کاغذ سازی و تولید کاغذ نیز می توان از این نوع الیاف استفاده کرد.
مشخصات فنی پکینگ آرامید
- بازه دمایی که برای آن تعریف شده است، منفی ۲۰۰ تا ۲۸۰ درجه سانتی گراد می باشد. ولی پکینگ آرامید بسیار قوی و مقاوم بوده و بیشتر با خاصیت عدم ذوب شدن شناخته می شود. الیاف آرامید تا دمای ۵۵۰ درجه سانتی گراد مقاوم بوده و در این دما تخریب آنها شروع خواهد شد.
- حداکثر سرعتی که می تواند تحمل کند تا ۲۵ متر بر ثانیه بوده و برای استفاده در شفت ها با دور های بالا بسیار مناسب است.
- میزان تراکم آن همانند سایر پکینگ های نسوز ما بین ۱.۴ تا ۱.۵ گرم بر سانتی متر مکعب می باشد.
- محدوده مقاومت آن در برابر مواد شیمیایی بین ۲ _ ۱۲ PH می باشد.
- میزان مقاومت کششی آن هم برای موتور های چرخشی ۲۵ bar، برای موتور های رفت و برگشتی ۱۵۰ بار و برای سوپاپ ها و والو ها ۲۵۰ بار خواهد بود.
روش تولید الیاف کولار
ظرفیت تولید الیاف کولار در جهان سالانه بیش از ۱۰۰ هزار تن می باشد. زیرا این الیاف بسیار کاربردی بوده و در صنایع بسیار گوناگونی کاربرد دارد. پکینگ آرامید با واکنش بین آمین و هالید کربو کسیلیک اسید ایجاد می شوند. الیاف کولار در واقع الیاف مصنوعی می باشد. و به یکی از دو روش زیر تولید می شود: الکتروریسی و ریسندگی به روش کریستال مایع.
تولید الیاف کولار با الکترو ریسی
در روش الکترو ریسی یک میدان الکتریکی قوی ایجاد می شود. این میدان در سطح پلیمر یک بار الکتریکی ایجاد می کند. با استفاده از این روش می توان الیافی با قطر نانو متر و یا میلی متر تولید کرد. و بیشتر در ساخت لباس های محافظ، پیوند عروق و … کاربرد دارد.
تولید الیاف کولار با ریسندگی به روش کریستال مایع
برای ساخت پکینگ آرامید از روش دوم (ریسندگی به روش کریستال مایع) استفاده می شود. در این روش با ریسیدن پلیمر های بلوری مایع الیاف با کارایی بسیار بالا تولید می شود. برای انجام آن پلیمر را در یک حلال حل می کنند و یا در دما های بسیار بالا آن را ذوب می کنند. زیرا این میله بدون تا شدن بسیار راحت تر قابلیت تبدیل شدن به الیاف هستند. این الیاف با ۲۰ درصد PPTA و ۸۰ درصد اسید سولفوریک ساخته می شوند.
قیمت الیاف کولار (پکینگ آرامید)
قیمت الیاف کولار نسبت به الیاف دیگر گران تر بوده و باید هزینه بیشتری بابت خرید آن پرداخت. زیرا هم مقاومت آن بسیار بالا بوده و مواد اولیه تشکیل دهنده آن قیمت بیشتری دارند. البته با توجه به قیمت آن و نیز خاصیت هایی که دارد در صنایع خاصی از آن استفاده می شود. به عنوان مثال چون پکینگ آرامید به نمک حساس است در عایق بندی تجهیزات دریایی و قطعاتی که مدام در آب شور دریا قرار دارند، نمی توان از آن استفاده کرد.
قیمت الیاف کولار، به کامپوزیت های آن، تراکم الیاف، وزن، ابعاد و … بستگی دارد. الیاف به صورت رولی به فروش می رسند و در صورت سفارش با طول های زیاد در کارخانه ابعاد مورد نظر با طول دلخواه به صورت سفارشی برای مشتری تولید خواهد شد.
در کل در فروش پکینگ آرامید وزن الیاف بسیار مهم بوده و قیمت نهایی بر اساس آن مشخص خواهد شد. خانواده پکینگ نسوز بسیار گسترده بوده و برای انتخاب بهترین مدل و استعلام قیمت با کارشناسان ما تماس گرفته و بهترین نوع از الیاف و نیز مناسب ترین قیمت را انتخاب کنید.
خرید الیاف کولار
چون الیاف کولار زیر مجموعه ای از پکینگ نسوز می باشد، خرید الیاف کولار را باید از شرکت های مربوطه انجام داد. شرکت هایی که انواع پکینگ های نسوز، ورق و پارچه های نسوز را به فروش می رسانند بهترین گزینه جهت خرید الیاف کولار هستند. زیرا این شرکت ها هم محصولات با کیفیت به فروش می رسانند و هم با توجه به تجربیاتی که در زمینه خرید و فروش پکینگ های نسوز دارند، می توانند گزینه های مناسب خرید را به مشتریان معرفی کنند.
برای خرید پکینگ ارامید ابتدا باید قطعاتی را که می خواهید الیاف را در آن استفاده کنید، مشخص سازید. سپس طول پکینگ آرامید مورد نیاز را به شرکت اعلام کنید. البته در صورت یادگیری نحوه تعویض پکینگ در قطعات بهتر است طول های بیشتری را خریداری کرده و در زمان تعویض خود اقدام به برش پکینگ کرده و پکینگ های جدید را در جایگاه و مکان مورد نظر قرار دهید. بهتر است بعد از خرید پکینگ آرامید ابتدا از فرد متخصص بخواهید نصب آن را برایتان انجام دهد. با توجه و دقت به مراحل نصب بسیار راحت می توانید بعدا خودتان این کار را انجام دهید.
الیاف کولار در چه مواردی استفاده می شوند؟
- ساخت جلیقه ضد گلوله
- لباس های ضد حرارت (این لباس ها در آتشنشانی ها و نیز کارخانه ها و صنایع تولید فولاد و آلومینیوم که در کل دمای محیط کار برای کارکنان بالاست استفاده می شود).
- کلاه ایمنی (کلاه ایمنی موتور سواری گرفته تا کلاه های پروژه های عمرانی ، ساختمانی ، معدن و …).
- ساخت نرده های موتور جت (به دلیل استقامت و مقاومت بسیار بالا).
- بتن های الیافی بسیار کاربردی بوده و باعث تحولی عظیم در پروژه های عمرانی شده است. اساس ساختار این بتن ها الیاف کولار می باشد.
- در ساختار فیبر های نوری و پیاده سازی آنها
- ساخت انواع محصولات ورزشی
سوالات متدوال (FAQ)
آیا می توان از پکینگ آرامید در دستگاه های در معرض اشعه های فرا بنفش استفاده کرد؟
خیر ، این الیاف نسبت به اشعه فرابنفش حساس بوده و از مقاومت تابشی ندارند.
آیا الیاف آرامید پلاستیکی هستند؟
خیر ، الیاف آرامید پلاستیکی نبوده بلکه از نوع فیبر بوده و مصنوعی هستند و ساختار اصلی آن ها کولار می باشد.
مقاومت کششی پکینگ آرامید چقدر است؟
این الیاف دقیقا دو برابر شیشه استقامت دارند. به این دلیل به یک ماده کششی با استقامت بالا تبدیل شده است.
خصوصیات یک پکینگ آرامید چیست؟
پکینگ آرامید نسوز نسبت به دیگر پکینگ ها دارای استحکام و عمر طولانی تری می باشد، همچنین دارای مقاومت مکانیکی و شیمیایی بالایی بوده و در برابر خوردگی، اشعه، و ضربه دارای استحکام و مقاومت بالایی است.
تحمل دمایی پکینگ آرامید نسوز تا چند درجه سانتیگراد است؟
میزان تحمل دما در پکینگ نسوز آرامید، به دلیل وجود کولار تا 340+ درجه سانتیگراد است و همچنین این پکینگ تحمل سرما تا دمای -200 درجه سانتیگراد را نیز دارد.
