การฟลูออนช่วยปรับปรุงความต้านทานทางเคมีของขวดกลมได้อย่างไร?

หลักการพื้นฐานของการรักษาด้วยฟลูออไรด์
การรักษาด้วยฟลูออไรด์หมายถึงการแนะนำของก๊าซฟลูออรีนหรือฟลูออไรด์ลงในพื้นผิวพลาสติกภายใต้เงื่อนไขบางประการเพื่อทำปฏิกิริยากับโมเลกุลในพื้นผิวดังนั้นจึงเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีของพื้นผิววัสดุ ตัวอย่าง HDPE เป็นตัวอย่างโซ่โมเลกุลส่วนใหญ่ประกอบด้วยพันธะคาร์บอนไฮโดรเจน ในระหว่างกระบวนการฟลูออไรด์อะตอมไฮโดรเจนบางส่วนบนพื้นผิวจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมฟลูออรีนเพื่อสร้างพันธะคาร์บอนฟลูออรีนที่มีเสถียรภาพ
*ความเสถียรที่แข็งแกร่งของพันธะฟลูออนคาร์บอน: พลังงานพันธะของพันธะคาร์บอนฟลูออรีนนั้นสูงกว่าพันธะคาร์บอนไฮโดรเจนและไม่ถูกทำลายโดยสารเคมีส่วนใหญ่อย่างง่ายดาย
*ขั้วพื้นผิวที่เพิ่มขึ้น: องค์ประกอบของฟลูออรีนมีอิเลคโตรเนกาติติตี้สูงมากซึ่งเปลี่ยนพื้นผิวของวัสดุจากน้ำที่ไม่ชอบน้ำและโอเลโฟบิกเป็นค่อนข้างเฉื่อยและทนต่อการพังทลายของสารเคมีมากขึ้น
*การซึมผ่านที่ลดลง: หลังจากการรักษาด้วยฟลูออไรด์ช่องว่างระหว่างโซ่โมเลกุลจะลดลงซึ่งจะช่วยลดการเจาะและการแพร่กระจายของสารเคมีโมเลกุลขนาดเล็ก (เช่นตัวทำละลาย)
การเปลี่ยนแปลงนี้ในระดับโมเลกุลได้ปรับปรุงความสามารถของขวดพลาสติกฟลูออไรด์อย่างมีนัยสำคัญในการต้านทานตัวทำละลายน้ำมันกรดอินทรีย์ของเหลวอัลคาไลน์ ฯลฯ

วิธีการและกระบวนการของการรักษาด้วยฟลูออไรด์
การรักษาด้วยฟลูออไรด์ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองวิธี: การฟลูออไรด์ภายนอกและฟลูออไรด์ภายใน กระบวนการที่แตกต่างกันมีการมุ่งเน้นการปรับปรุงประสิทธิภาพเล็กน้อย
การรักษาด้วยฟลูออไรด์ภายนอก
ในห้องปฏิกิริยาปิดขวดจะสัมผัสกับส่วนผสมของฟลูออรีนและไนโตรเจนและโมเลกุลของฟลูออรีนทำปฏิกิริยากับพื้นผิวของขวดที่อุณหภูมิและความดันที่แน่นอน วิธีการรักษานี้เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความต้องการสูงสำหรับความไม่ผ่านภายนอกเช่นถังเคมีและขวดน้ำมัน
การรักษาด้วยฟลูออไรด์ภายใน
ด้วยการเติมขวดที่มีความเข้มข้นต่ำของก๊าซฟลูออรีนชั้นฟิล์มคาร์บอนฟลูออรีนจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวด้านใน มันมักจะใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์ที่มีความต้องการสูงสำหรับความเสถียรทางเคมีของเนื้อหาเช่นขวดยาฆ่าแมลงและขวดรีเอเจนต์
ตัวแปรกระบวนการ
* เวลาตอบสนอง: ส่งผลกระทบต่อระดับของการทดแทนอะตอมฟลูออรีน ยิ่งนานเท่าไหร่ก็ยิ่งมีชั้นการรักษาพื้นผิวที่หนาขึ้น
* ความเข้มข้นของก๊าซฟลูออรีน: ความเข้มข้นจะต้องถูกควบคุมภายในช่วงที่ปลอดภัยและส่งผลต่อความสม่ำเสมอของการรักษา
* การควบคุมอุณหภูมิ: อุณหภูมิสูงช่วยเร่งปฏิกิริยา แต่จำเป็นต้องป้องกันการเสียรูปของวัสดุ
การผสมผสานที่แตกต่างกันของความลึกและกระบวนการบำบัดจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการดื้อยาสุดท้ายของขวดและประเภทของของเหลวที่สามารถนำไปใช้ได้

ผลของการฟลูออไรด์ต่อการทนต่อสารเคมี
ขวดพลาสติกรอบฟลูออไรด์แสดงการปรับปรุงการปรับตัวทางเคมีในหลาย ๆ ด้านดังนี้:
*ความต้านทานตัวทำละลายที่แข็งแกร่งขึ้น
โครงสร้างพื้นผิวฟลูออไรด์มีผลต่อสิ่งกีดขวางที่แข็งแกร่งต่อตัวทำละลายที่ไม่ใช่โพลาร์และโพลาร์บางส่วน (เช่นอะซิโตนโทลูอีนและดีเซล) ลดอาการบวมอ่อนนุ่มและแม้กระทั่งการแตกของขวดขวดโดยตัวทำละลาย
*การซึมผ่านที่ลดลง
ขวด HDPE ที่ไม่ได้รับการรักษาจะมีก๊าซช้าหรือการเจาะของเหลวเนื่องจากช่องว่างขนาดใหญ่ในโครงสร้างโมเลกุลของพวกเขาในขณะที่การฟลูออการผลิตสามารถลดการซึมผ่านและยืดอายุการเก็บของเนื้อหาได้อย่างมีนัยสำคัญ
*ปรับปรุงประสิทธิภาพการต่อต้านริ้วรอย
สารเคมีจำนวนมากจะส่งเสริมการเกิดออกซิเดชันพลาสติกและความเปราะบางในการสัมผัสระยะยาว โครงสร้างฟลูออรีนคาร์บอนฟลูออไรด์มีความเสถียรมากขึ้นและเพิ่มความต้านทานต่อปฏิกิริยาออกซิเดชันซึ่งช่วยให้ขวดรักษาความแข็งแรงของร่างกาย
*เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน
ความเฉื่อยของพื้นผิวได้รับการปรับปรุงหลังจากฟลูออไรด์และไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะทำปฏิกิริยากับกรดที่แข็งแรงและของเหลวอัลคาไลที่แข็งแรงลดความเสี่ยงของการกัดกร่อนของเนื้อหาไปยังตัวถังขวดและเหมาะสำหรับสารเคมีอุตสาหกรรมชนิดมากขึ้น

ค่าการใช้งานของการรักษาด้วยฟลูออไรด์
ในการใช้งานจริง ขวดกลมฟลูออไรด์ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานการณ์ต่อไปนี้:
*อุตสาหกรรมเคมี
ใช้ในการจัดเก็บของเหลวที่มีความผันผวนหรือมีฤทธิ์กัดกร่อนสูงเช่นน้ำมันเบนซิน, เจือจาง, หมึก, สารกำจัดศัตรูพืช ฯลฯ การรักษาด้วยฟลูออไรด์สามารถลดการสูญเสียสารระเหยของเนื้อหาและปรับปรุงความปลอดภัยของบรรจุภัณฑ์
*บรรจุภัณฑ์ยาฆ่าแมลง
สารกำจัดศัตรูพืชจำนวนมากมีความสามารถในการละลายหรือการกัดกร่อนที่แข็งแกร่ง การใช้ขวดฟลูออไรด์สามารถปรับปรุงความเสถียรของบรรจุภัณฑ์และป้องกันไม่ให้ขวดลดความอ่อนตัวร้าวหรือรั่วไหล
*ยาและอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ
ยาและสารเคมีบางชนิดมีข้อกำหนดพิเศษสำหรับวัสดุบรรจุภัณฑ์ ขวดกลมฟลูออไรด์เหมาะสำหรับการจัดเก็บสารที่มีความไวสูงหรือใช้งานอยู่เนื่องจากพื้นผิวเฉื่อย
*น้ำมันหล่อลื่นอุตสาหกรรมและสารเติมแต่ง
เหมาะสำหรับการจัดเก็บผลิตภัณฑ์น้ำมันหล่อลื่นที่มีตัวทำละลายเพื่อป้องกันการเสียรูปโครงสร้างหรือการรั่วไหลของภาชนะบรรจุหลังจากการใช้งานในระยะยาว

ข้อ จำกัด และข้อควรระวัง
แม้ว่าการรักษาด้วยฟลูออไรด์สามารถช่วยเพิ่มความต้านทานทางเคมีของขวดพลาสติกได้อย่างมีนัยสำคัญ แต่ก็มีข้อ จำกัด บางประการ:
*ค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้น: การรักษาด้วยฟลูออไรด์เป็นกระบวนการรองซึ่งเพิ่มกระบวนการผลิตและค่าใช้จ่าย เหมาะสำหรับโอกาสที่มีความต้องการที่ชัดเจนสำหรับการต้านทานสารเคมี
* การทำซ้ำที่ จำกัด : เมื่อขวดได้รับความเสียหายหรือมีอายุมากขึ้นก็ไม่สามารถประมวลผลหรือรีไซเคิลได้อีกครั้ง
* ข้อกำหนดที่สูงสำหรับสภาพแวดล้อมและการดำเนินงาน: ก๊าซฟลูออรีนมีการกัดกร่อนและเป็นพิษและต้องมีการควบคุมมาตรการปิดผนึกและความปลอดภัยอุปกรณ์อย่างเคร่งครัดในระหว่างการประมวลผล
ในการเลือกจริงปัจจัยต่าง ๆ เช่นลักษณะเนื้อหาวงจรการจัดเก็บสภาพแวดล้อมการขนส่งและค่าใช้จ่ายทางเศรษฐกิจควรได้รับการพิจารณาอย่างละเอียดเพื่อตรวจสอบว่าควรใช้การรักษาด้วยฟลูออไรด์หรือไม่