ความไวไฟของฟิล์ม PVC เทียบกับฟิล์มโพลีโพรพีลีน

เป็นคำถามที่ถูกต้องและเป็นคำถามที่ Brentwood สามารถตอบได้ เนื่องจากเราผลิตฟิล์มโพลีไวนิลคลอไรด์และโพลีโพรพีลีน หากต้องการทราบข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความแตกต่างทางเคมีระหว่างโพลีเมอร์ทั้งสองชนิดนี้ คุณสามารถอ้างอิงเอกสาร TP15-21 ของ CTI ได้ โพสต์นี้จะสรุปการอภิปรายเกี่ยวกับความแตกต่างเหล่านี้ในระดับภาพรวม

อุณหภูมิการทำงานของวัสดุ

สิ่งแรกที่ต้องทราบคือฟิล์มโพลีโพรพีลีน (PP) สามารถใช้กับงานที่มีอุณหภูมิสูงกว่าผลิตภัณฑ์ฟิล์มชนิดเดียวกันที่ทำจากโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) ได้ สาเหตุเกิดจากคุณสมบัติของวัสดุและอุณหภูมิการเบี่ยงเบนความร้อนที่เกี่ยวข้อง สำหรับงานที่มีการไหลสวนทาง แนะนำให้ใช้ฟิล์ม PVC ที่อุณหภูมิ 140°F หรือต่ำกว่า (โดยอาจรับมือกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในระยะสั้นที่สูงกว่าได้) ในขณะที่สำหรับงานที่มีการไหลสวนทาง แนะนำให้ใช้ฟิล์ม PP ที่อุณหภูมิ 175°F หรือต่ำกว่า (โดยอาจรับมือกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในระยะสั้นที่สูงกว่าได้) ซึ่งทำให้สามารถใช้ PP สำหรับงานที่มีอุณหภูมิของน้ำสูงกว่ามากได้ ดูแผนภูมิด้านล่างเพื่อดูข้อมูลอ้างอิงเพิ่มเติม

พลังงานพื้นผิวของ PVC เทียบกับ PP

ประเด็นหนึ่งที่ไม่ค่อยมีใครพูดถึงมากนัก อาจเป็นเพราะว่ามีความซับซ้อนมากกว่าเล็กน้อย ก็คือความแตกต่างของพลังงานพื้นผิวระหว่างผลิตภัณฑ์ PVC และ PP จากเอกสาร TP00-01 ของ CTI ที่เผยแพร่โดย Rich Aull และ Tim Krell เราพบว่า "พื้นผิวตามธรรมชาติของพอลิเมอร์ทุกชนิดนั้นโดยธรรมชาติแล้วมีลักษณะไม่ชอบน้ำ กล่าวคือ น้ำมีแนวโน้มที่จะเกาะเป็นก้อนและต้านทานการสร้างฟิล์มน้ำที่เรียบและสม่ำเสมอ หากฟิล์มน้ำพัฒนาไม่เพียงพอ ประสิทธิภาพที่คาดหวังของวัสดุอุดจะไม่เกิดขึ้นและประสิทธิภาพจะลดลง ในระหว่างการใช้งาน พื้นผิวของวัสดุอุดจะมีลักษณะไม่ชอบน้ำน้อยลง และเมื่อเวลาผ่านไป พื้นผิวจะปรับสภาพอย่างสมบูรณ์ (เสื่อมสภาพ) ทำให้น้ำก่อตัวเป็นฟิล์มบางๆ" PVC มีพลังงานพื้นผิวต่ำกว่ามากและเสื่อมสภาพเร็วกว่า PP ซึ่งมีลักษณะพื้นผิวที่ใกล้เคียงกับกระทะเคลือบสารกันติด “โพลีโพรพีลีนมีพื้นผิวที่ 'เป็นขี้ผึ้ง' มากกว่าและเสื่อมสภาพได้ยากมาก หลังจากผ่านไปสามสัปดาห์ในโรงงานที่เสื่อมสภาพแล้ว กราฟลักษณะการรับน้ำต่ำก็ยังไม่พัฒนาเต็มที่…ข้อสรุปก็คือ ไส้โพลีโพรพีลีนจะไม่สามารถบรรลุศักยภาพการทำงานเต็มที่ได้ 2-3 เท่าของพีวีซี และอาจไม่สามารถบรรลุอัตราการใช้งานน้ำที่ต่ำกว่าได้” นี่อาจเป็นจุดสำคัญเมื่อจำเป็นต้องมีการทดสอบประสิทธิภาพความร้อนที่ผ่านการรับรองสำหรับหอหล่อเย็นใหม่หรือการปรับปรุง การไม่เข้าใจความแตกต่างของคุณสมบัติของวัสดุนี้อาจทำให้ผู้รับเหมาติดตั้งและเจ้าของต้องเสียเงินจำนวนมาก

โดยทั่วไปแล้ว PP ติดไฟได้ง่ายกว่า PVC มาก โดย PVC เป็นวัสดุหน่วงไฟที่ดับได้เองเนื่องจากมีคลอรีนอยู่มากในสูตรการผลิต โดยมีคุณสมบัติในการเผาไหม้ใกล้เคียงกับกระดาษ ไม้ และฟาง ในทางตรงกันข้าม PP สามารถมองได้ว่าเป็นเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็งและติดไฟได้ง่าย โดยมีคุณสมบัติในการเผาไหม้ใกล้เคียงกับเชื้อเพลิงเครื่องบินและน้ำมันเบนซิน ดังที่เห็นได้จากผลการทดสอบด้านล่าง

กราฟด้านล่างแสดงผลลัพธ์ของการทดสอบดัชนีออกซิเจนจำกัด (LOI) ของผลิตภัณฑ์ทั้งสองชนิด (การทดสอบ ASTM D2863) ซึ่งแสดงให้เห็นตัวเลขที่ทำซ้ำได้และแม่นยำ ซึ่งแสดงถึงโอกาสที่วัสดุจะติดไฟและความสามารถในการรักษาไฟนั้นไว้ได้ เมื่ออากาศในบรรยากาศปกติ (ที่ระดับน้ำทะเล) ประกอบด้วยออกซิเจน 21% ยิ่งตัวเลข LOI ของวัสดุสูงกว่า 21% แสดงว่าวัสดุนั้นทนไฟได้มากขึ้น สังเกตว่าวัสดุ PP ทั้งหมด รวมถึงวัสดุที่มีสารเติมแต่งหน่วงไฟ (FR) มีค่าใกล้เคียงหรือต่ำกว่าเส้น 21% มาก วัสดุเหล่านี้มีความเสี่ยงสูงที่จะติดไฟและจะรักษาไฟไว้ได้ ให้สังเกตเส้นสีดำเส้นที่สองบนกราฟ ซึ่งอยู่ที่ 27% เส้นนี้ระบุความเข้มข้นของออกซิเจนที่อุตสาหกรรมพลาสติกยอมรับโดยทั่วไปว่าเป็นจุดที่วัสดุจะแสดงลักษณะการหน่วงไฟในการใช้งานจริง นั่นคือ วัสดุใดๆ ก็ตามที่มีค่า LOI ต่ำกว่า 27% ถึงแม้จะดีกว่าวัสดุที่มีหมายเลข LOI ต่ำกว่า 21% แต่ก็ยังไวต่อการติดไฟและลุกลามได้ง่าย วัสดุที่มีหมายเลข LOI สูงกว่า 27% เป็นวัสดุที่เริ่มแสดงความต้านทานการติดไฟและการลุกลามของเปลวไฟได้อย่างชัดเจน ยิ่งค่า LOI สูงกว่า 27% แสดงว่าวัสดุนั้นทนไฟมากขึ้นและวัสดุนั้นก็ติดไฟได้ยากขึ้น โปรดทราบว่าตัวอย่าง PVC ทั้งหมดมีค่าสูงกว่า 27 โดยค่าต่ำสุดคือ 38 สำหรับ PVC ในยุโรป ซึ่งมีสารพลาสติไซเซอร์ที่ติดไฟได้ในระดับที่สูงกว่า ทั้งนี้ เป็นเพราะลักษณะเฉพาะของ PVC และคุณสมบัติการดับไฟได้เองเนื่องจากมีคลอรีนในวัสดุ

สรุปผลการตรวจหาความไวไฟของฟิล์ม PVC เทียบกับฟิล์มโพลีโพรพีลีน

โดยสรุปแล้ว PVC และ PP มีความแตกต่างอย่างชัดเจน ขึ้นอยู่กับวิศวกรหรือเจ้าของที่จะกำหนดว่าต้องใช้วัสดุอุดแบบใด หากเป็นการใช้งานที่อุณหภูมิสูง PP อาจเป็นตัวเลือกหากผลิตภัณฑ์ HPVC ไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้ อย่างไรก็ตาม ควรพิจารณาประสิทธิภาพดังกล่าวเทียบกับข้อเท็จจริงที่ว่า PP อาจไม่มีวันเก่าเต็มที่และทำงานได้ตามที่คาดไว้ และเป็นวัสดุที่ติดไฟได้ง่ายกว่าและเผาไหม้เร็วและร้อนเหมือนเชื้อเพลิงเครื่องบิน แทบจะไม่มีวิธีแก้ปัญหาเดียวสำหรับการใช้งานทั้งหมดเลย สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจ ทั้งหมด ความเสี่ยงและผลประโยชน์ของการออกแบบและสูตรวัสดุที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องพิจารณาและชั่งน้ำหนักพารามิเตอร์การเลือก เช่น ประสิทธิภาพความร้อนและต้นทุนเริ่มต้น แต่ควรพิจารณาคุณลักษณะของวัสดุ ตลอดจนต้นทุนรวมและความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น เพื่อประเมินตัวเลือกวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานที่กำหนด