Высокотемпературная УФ-нить для наружного применения: выбор прочной нити для промышленной щетки

Ранней весной муниципальная ремонтная бригада в Финиксе заменила щетки на двух подметальных машинах. К концу лета щетина машины, стоящей на солнце, стала ломкой, раскололась на кончиках и потеряла свою хватку. Та же самая кисть на более темном маршруте все еще была пригодна для использования. Единственной разницей было воздействие: интенсивное ультрафиолетовое излучение и температура поверхности тротуара выше 60°С.

Вывод прост. Если вы покупаете нить для использования на открытом воздухе в условиях высоких температур, связанных с УФ-излучением, сорт полимера имеет большее значение, чем толщина щетины, длина обрезки или рисунок заполнения. Для промышленных щеток это решение сужается до жаростойких нейлоновых марок, таких как ПА66 и ПА612, или ПБТ, когда доминируют устойчивость к ультрафиолетовому излучению и влаге. Выбор неправильного материала означает преждевременное выпадение, жесткую сломанную щетину и щетку, которую придется менять в два раза чаще.

Что на самом деле делают УФ и тепло с щеткой накаливания

Выход из строя на открытом воздухе редко случается внезапно. Ультрафиолетовое излучение разрушает молекулярные цепи большинства полиамидов, делая поверхность нити меловой и хрупкой. Тепло ускоряет эту реакцию, а горячие поверхности на асфальте, сушильных печах или моторном отсеке приближают полимер к точке размягчения. Влага добавляет третий стресс: нейлон поглощает воду, которая пластифицирует материал и снижает его термостойкость именно тогда, когда солнце самое жаркое. Вместе эти три фактора объясняют, почему щетка, проработавшая в помещении два года, может выйти из строя на открытом воздухе через два месяца.

На приведенной ниже диаграмме показано, как снижается прочность на разрыв, когда различные материалы ворса щетки подвергаются воздействию жаркого солнечного климата на открытом воздухе в течение 12 месяцев.

ПБТ сохраняет более 75 процентов своей первоначальной прочности на разрыв после года пребывания на солнце, поэтому его часто выбирают для нанесения кистью, подвергающейся воздействию УФ-излучения. ПА612 также хорошо держится, сохраняя примерно 70 процентов своей прочности, поскольку его более длинная молекулярная цепь уменьшает количество амидных групп, которые может атаковать УФ-излучение. Стандартный ПА6 за тот же период упал ниже 50 процентов, что соответствует хрупкости, наблюдаемой у недорогих щеток после одного лета. ПА66 находится между ними: он устойчив к нагреванию лучше, чем ПА6, но все же нуждается в пакете УФ-стабилизатора для длительного использования на открытом воздухе. Практический вывод заключается в том, что данные об ускоренном выветривании имеют большее значение, чем заявления бренда, и нить, которая прослужит 1000 часов в тестере QUV, обычно прослужит дольше, чем нестабилизированная универсальная марка.

Теплостойкость: знайте реальный предел полимера

Если точка контакта щетки будет подвергаться постоянному нагреву около 100 С или более, сузьте список материалов до ПА66 и ПБТ. PA6 следует исключить, если речь идет о горячих поверхностях, поскольку он размягчается и принимает заданный изгиб, который никогда не восстанавливается. На горизонтальной диаграмме ниже показаны реальные температуры непрерывной эксплуатации для пяти распространенных материалов щеток.

ПБТ лидирует в группе, поскольку его кристаллическая структура сохраняет жесткость при повышенных температурах, что делает его полезным для сушильных валов и оборудования вблизи источников тепла. PA66 занимает второе место, а его устойчивость к сухому теплу является причиной того, что его используют в тяжелых щетках для подметания промышленных полов и дорог. ПА612 и ПА610 находятся в середине диапазона: они не являются лучшим выбором для экстремальных температур, но они более стабильны на открытом воздухе, чем стандартный PA6. PA6 имеет самый низкий потолок из пяти, поэтому щетки общего назначения деформируются, когда лежат на горячем асфальте или под прямыми солнечными лучами. Помните, что термостойкость падает при поглощении влаги, поэтому эти цифры предполагают разумный контроль влажности. Для кисти, которая работает в горячем и сухом состоянии, нить PA66 обычно является самой безопасной основой.

Влажность — скрытая переменная

Жаркое место на открытом воздухе редко бывает сухим. Дождь, смывы и конденсат добавляют воду, и нейлон легко ее впитывает. Поглощенная влага пластифицирует нить, снижает ее точку теплового отклонения и изменяет жесткость обрезки, на которую была рассчитана щетка. Вот почему самым разумным первым фильтром для высокотемпературной УФ-волокна для наружного применения является водопоглощение, а не цвет или цена.

Столбчатая диаграмма показывает равновесное водопоглощение для каждого семейства полимеров, и это число предсказывает, насколько нить набухает и размягчается во влажном климате на открытом воздухе. PA6 поглощает около 10 процентов собственного веса, что напрямую влияет как на размеры, так и на срок службы гибкого кабеля. PA66 немного лучше, но все же гигроскопичен, поэтому перед использованием его необходимо тщательно высушить, чтобы избежать образования пузырьков на поверхности и слабых мест. PA610 и PA612 снижают поглощение примерно до трех процентов или менее, улучшая стабильность размеров во влажную погоду. ПБТ почти не впитывает воду, поэтому сохраняет жесткость и форму даже после нескольких месяцев дождя. Когда высокая температура поверхности сочетается с влажностью, влагостойкий сорт может увеличить срок службы щеток вдвое по сравнению со стандартным PA6.

Сравнение кандидатов, способных работать на открытом воздухе

Для наружного применения при высоких температурах УФ-излучения в практический список входят три материала: PA66, PA612 и PBT. Каждый выигрывает по разным осям, поэтому правильный выбор зависит от того, что просят сделать кисть. PA66 — это «рабочая лошадка» для абразивных и высокотемпературных работ. PA612 — это сбалансированное универсальное оборудование для уличного оборудования, которое должно сохранять свою форму. ПБТ является чемпионом по ультрафиолетовому излучению, когда основными угрозами являются прямое солнце и влага.

Нейлоновая щетка PA66 для абразивных и высокотемпературных работ Эта нить PA66 обладает высокими механическими характеристиками и химической стойкостью, что делает ее практичным выбором для уличных щеток, которые должны выдерживать абразивный износ и высокие температуры. Посмотреть продукт →

Нейлоновая щетка PA612 для стабильности размеров при влажности ПА612 filament maintains stiffness in wet or humid environments and resists many solvents, suiting outdoor equipment that needs to keep its shape under changing conditions. Посмотреть продукт →

Нейлоновая щетка из ПБТ для устойчивости к ультрафиолетовому излучению и влаге Сочетая в себе прочность нейлона и термостойкость ПБТ, эта нить предназначена для кистей, подвергающихся воздействию прямых солнечных лучей и влаги, помогая им надежно работать в сложных условиях эксплуатации на открытом воздухе. Посмотреть продукт →

Радарная диаграмма оценивает три материала, пригодных для использования на открытом воздухе, по пяти свойствам, которые имеют значение для промышленных щеток. PA66 имеет самые высокие показатели по нагреву и истиранию, что делает его лучшим выбором для тяжелых щеток для подметания и удаления заусенцев, которые нагреваются. PA612 предлагает лучший баланс: хорошую теплостойкость, хорошую устойчивость к ультрафиолетовому излучению и более низкое поглощение влаги, чем PA6 или PA66, поэтому он сохраняет свою форму при использовании оборудования для уборки на открытом воздухе. ПБТ лидирует по стойкости к ультрафиолетовому излучению и размерной стабильности, но отстает по показателям истирания и восстановления после изгиба, что указывает на то, что он ориентирован на роликовые щетки, направляющие полосы и покровные щетки, а не на агрессивную обработку поверхности. Ни один материал не подходит для каждой оси, поэтому поставщику следует указывать рабочий диапазон щетки, а не обещать универсальную нить. На практике многие производители держат на складе два-три сорта и меняют их в зависимости от географии и сезона покупателя.

Краткий справочник: Выбор высокотемпературной УФ-волокна для наружного применения

Приведенное ниже сравнение суммирует ключевые цифры, обсуждавшиеся выше. Используйте его в качестве первого фильтра, а затем подтвердите окончательную оценку с помощью испытаний на атмосферные воздействия и нагрузки.

Контрольный список выбора высокотемпературной УФ-волокна для наружного применения

Прежде чем разместить заказ, выполните следующие шаги, чтобы подобрать нить к реальной операционной среде.

1. Подтвердите самую высокую температуру поверхности в точке контакта щетки, а не только дневную температуру воздуха, поскольку лучистое тепло на поверхности щетки часто на 20 C выше.
2. Измерьте влажность и цикл мытья: щетки, которые ежедневно подвергаются распылению или замачиванию, нуждаются в марке с низкой впитываемостью, такой как PBT или PA612.
3. Спросите поставщика, содержит ли базовый полимер УФ-стабилизаторы и как нить ведет себя в испытаниях на ускоренное атмосферное воздействие.
4. Проверьте данные испытаний на небольшой пробной партии вместо оценки всей щетки после полного сезона, поскольку неисправности сначала проявляются на поверхности.
5. Подбирайте полимер в соответствии с конструкцией щетки: щетки для подметания используют PA66, а роликовые и ленточные щетки для оборудования, подвергающегося воздействию солнечных лучей, лучше подходят для PBT.

По нашему опыту, разница между кистью, пережившей второе лето, и кистью, опадающей за один сезон, часто сводится к одному решению на стадии материала. Как мы объяснили в нашем обзоре высокопрочных и износостойких нейлоновых нитей для уборки и промышленности, выбор полимера определяет как срок службы, так и устойчивость к атмосферным воздействиям. Такие производители, как Ningbo Keying, поставляют нити для щеток PA6, PA66, PA610, PA612 и PBT нестандартных диаметров и форм, и вы можете просмотреть полный ассортимент нитей для щеток, прежде чем запрашивать предложение.