Wo aggressive Chemikalien sicher gehandhabt werden müssen, werden Fluorkunststoffbeschichtungen in großem Umfang als Chemikalien- und Korrosionsschutzbeschichtungen und/oder Antihaftschichten eingesetzt. Neben den Belastungen durch die Chemikalie selbst, müssen häufig auch die Risiken von Permeationserscheinungen sicher beherrscht werden, ansonsten wird man keine zufriedenstellenden Ergebnisse mit Beschichtungen erzielen können.
Der Autor: Thomas Adelhelm Geschäftsführender Gesellschafter, Adelhelm Unternehmensgruppe
Die Vorteile der Beschichtungen gegenüber anderen Fluorpolymer-Technologien wie Auskleidung ergeben sich durch die Art der Aufbringung. Zur Herstellung einer Auskleidung verwendet man in der Regel vorgefertigte Halbzeuge, die unter Druck und Temperatur hergestellt wurden und die sehr sorgfältig passgenau eingesetzt werden müssen. Zur Herstellung der Auskleidungssegmente selbst wird mit Druck und Temperatur gearbeitet.
Beschichtungen für den chemischen Korrosionsschutz erfolgen in normaler Atmosphäre und es werden keine vorgefertigten Halbzeuge verwendet. Somit wird die Schichtdicke einer Beschichtung nicht durch die verwendeten Halbzeuge oder Werkzeugmaße bestimmt, sondern durch die Anzahl der aufgebrachten Schichten der formlosen Ausgangsstoffe. Beschichtungen weisen systembedingt eine wesentlich bessere Haftung zum Metalluntergrund auf und sind durch die nahtlose Aufbringung glatter. Sie eignen sich deshalb besonders für komplexe Geometrien wie Rührer oder Filterplatten. Ganz besonders wichtig ist die starke Haftung zum Untergrund bei Vakuumanwendungen.
Das Anwendungsspektrum der für Beschichtungen zur Verwendung stehenden Fluorpolymer-Werkstoffe ist relativ begrenzt. Die aktuell beschriebenen Beschichtungssysteme bieten jedoch Möglichkeiten, die Beschichtungsmaterialien mit verschiedenen Eigenschaften auszustatten bzw. Eigenschaften zu kombinieren.
Mit dem Beherrschen der Applikationsverfahren lassen sich mehr und mehr die Vorteile der Nassapplikation mit den Vorteilen der Pulverapplikation kombinieren. Damit ist es jetzt möglich, sehr präzise die Schichten mit starker Einzelschichtdicke kalt aufzutragen um dann die letzten Schichten mit sonstiger Funktionalität beschleunigt mit Pulvern im Hotflockverfahren aufzubringen. Durch die Kombinationsmöglichkeiten entstehen auf die Applikation optimierte, maßgeschneiderte Schichten mit höchster Qualität bis zu Schichtdicken von 2000 µm.
So lassen sich neben verschiedenen Farben auch durchgängige oder oberflächliche elektrische Leitfähigkeiten einstellen, Schichten mit Sperrschichtpigmenten zur Verbesserung der Permeation mit herkömmlichen Schichten kombinieren oder Oberflächen so modifizieren, dass sie extrem antihaftende Eigenschaften und/oder antimikrobielle Eigenschaften aufweisen. Bei der letztgenannten Eigenschaft reicht es aus, wenn die Funktionalität sich nur in der Topcoat, d. h. direkt in der letzten Schicht wiederfindet.
Die hier beschriebenen Beschichtungen mit sehr hoher chemischer Beständigkeit, überlegenen Antihafteigenschaften und mit herausragender Permeationsfestigkeit lassen sich mit einer PFA-Schicht erst seit der Markteinführung vor etwa drei Jahren erzielen.
MySystem und MyLine
Die Beschichtungssysteme MySystem und MyLine können mit unterschiedlichen Graden von speziellen Füllstoffen ausgestattet werden, wodurch die Eigenschaften der Beschichtung auf Kundenwunsch verändert und damit optimiert werden können.
Im globalen industriellen Einsatz haben sich die speziellen Eigenschaften und Merkmale von My-System/MyLine bestätigt. Dies sind:
- chemische Beständigkeit wie PFA
- sehr gute Antihafteigenschaften durch die Verwendung von höherwertigem PFA in der Schlussschicht
- absolut geringe Permeation
- geringste Blasenbildung während der Applikation
- hohe Temperaturbeständigkeit bis 260 °C
Um die Schichteigenschaften in Bezug auf chemische Beständigkeit und Permeationsverhalten zu ermitteln, wurden Testreihen in einem modifizierten Atlas-Cell-Test durchgeführt und verglichen.
Zum Einsatz kamen markenbekannte Schichten aus PFA im Vergleich zu MySystem-Schichten mit 800 μm und MyLine bis 2000 μm unter einer Belastung von 5 % Salzsäure. Dabei war die Innentemperatur der Zelle 90 °C und die Außentemperatur 20 °C.
Die Ergebnisse der Schichten weisen in der Ausführung My-System (< 800 μm) als auch in der Ausführung My-Line (> 800 μm) außerordentliche Permeationseigenschaften auf. Im Vergleich zu den konventionellen PFA-Schichten bleibt der Film auch nach längerer Exposition nur wenig beeinflusst. Die sehr gute Haftung zum Untergrund bleibt über lange Zeit gut erhalten und wird bei höheren Schichten nahezu nicht beeinflusst.
Die Schichten empfehlen sich in der chemischen Prozesstechnik unter härtesten Bedingungen als langlebige, chemisch inerte Schutzschichten mit sehr guten Antihafteigenschaften. Sie stellen eine Verbesserung gegenüber bekannten Auskleidungs- und Beschichtungstechniken dar und können dann eingesetzt werden, wenn die Form einen ausreichenden Zugang für den Beschichter zulässt. Da die Schicht kalt appliziert wird und erst nach dem Auftrag Sinterprozesse folgen, können Schichtreparaturen problemlos durchgeführt werden, um Fehlerquellen im minimalsten Bereich zu halten bzw. zu 100 % auszuschließen.
Es sind Schichtdicken bis zu 2 mm möglich und diverse Variationen von zusätzlichen Funktionalitäten sind verfügbar. Bauteile wie Filterbehälter und -deckel, Reaktoren, Lagertanks, Pumpen, Ventilatoren und Rohrleitungen wurden bereits erfolgreich mit My-System/My- Line-Beschichtungen ausgerüstet.
prozesstechnik-online.de/cav0113418
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