Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dei tubi in silicone?

Se si sceglie un tubo non adatto a un progetto, il problema raramente si manifesta il primo giorno. Si presenta settimane dopo sotto forma di rottura del tubo, fallimento del ciclo di sterilizzazione o sforamento del budget. Il silicone è lo standard in ambito medico, alimentare e industriale, ma questa reputazione nasconde dei compromessi reali che è bene valutare attentamente.

Questo materiale offre indubbi vantaggi, dalla resistenza al calore a un profilo di sicurezza ottimale. Tuttavia, presenta anche dei limiti che possono cogliere di sorpresa gli acquirenti, soprattutto in termini di costo e resistenza. Conoscere entrambi gli aspetti in anticipo vi eviterà di fare una scelta di cui potreste pentirvi dopo l'installazione.

Questa guida illustra i pro e i contro di tubi in silicone   fuori tutto, così puoi pesare il materiale a occhi aperti:

• I vantaggi includono resistenza al calore, flessibilità, sicurezza e lunga durata.
• Gli svantaggi riguardano il costo, i limiti di resistenza alla trazione e i casi in cui altri materiali sono più adatti.

Leggete entrambe le parti, confrontate i punti di forza e di debolezza con la vostra specifica applicazione e potrete scegliere i tubi in silicone con sicurezza, anziché per abitudine.

Dove i tubi in silicone si distinguono nettamente

Il silicone si conferma il materiale di riferimento per le applicazioni più impegnative per ragioni che resistono alla prova del tempo. I suoi punti di forza riguardano principalmente la resistenza al calore, la sicurezza e la durata, e ognuno di questi aspetti è supportato da dati concreti, non da semplici slogan di marketing.

Sicurezza comprovata e rigorosi standard di biocompatibilità.

Per il contatto con pazienti e alimenti, il profilo di sicurezza del silicone lo distingue dai materiali più economici. Medico   silicio di grado un tubo Supera i test richiesti dalle normative vigenti e, essendo un polimero sintetico, non contiene nessuna delle proteine ​​naturali che scatenano le allergie al lattice.

Le certificazioni ricercate dagli acquirenti includono:

• Classe VI della Farmacopea degli Stati Uniti (USP) , la più rigorosa delle sei classi di materie plastiche USP per gli elastomeri biocompatibili.
• ISO 10993 , la valutazione della biocompatibilità utilizzata nelle formulazioni mediche
• FDA 21 CFR 177.2600 che rende la gomma siliconica idonea al contatto con alimenti e bevande

Un'avvertenza, tuttavia, chiarisce che la questione della sicurezza è veritiera. Il silicone di classe VI USP è approvato per il contatto a breve termine, non per gli impianti che rimangono nel corpo per più di 29 giorni.

Resistenza al calore in un'ampia gamma

La resistenza termica parla da sé. Questo materiale può sopportare con facilità temperature sia altissime che bassissime. I tubi in silicone resistono a temperature che vanno da circa -50 °C a +200 °C (ovvero tra -58 °F e 392 °F circa), e i modelli di qualità media arrivano fino a -60 °C. I modelli di fascia alta possono raggiungere una temperatura massima di +300 °C, un valore superiore a quello che molti altri materiali riescono a sopportare prima di iniziare a deteriorarsi.

Ora, quando parliamo di calore, è importante tenere a mente la temperatura di esercizio e la tolleranza di picco. La temperatura di esercizio sarà in realtà inferiore alla tolleranza di picco, soprattutto se il dispositivo verrà utilizzato in modo continuativo. Ad esempio, un tubo in grado di sopportare un picco di 260 °C per un breve periodo funzionerà a una temperatura inferiore se utilizzato in modo costante.

Un altro vantaggio è che il materiale può sopportare ripetuti cicli termici senza deformarsi. Questo è uno dei motivi per cui il silicone viene utilizzato nei sistemi di vapore e sterilizzazione, dove un tubo di materiale più economico si usurerebbe in poche settimane.

Lunga durata sia all'aperto che al chiuso.

Uno dei motivi per cui il silicone è molto più resistente di altri materiali in gomma è la sua struttura chimica. Il fatto che abbia una struttura di base a base di silicio e ossigeno lo rende praticamente immune ai soliti agenti che deteriorano le altre gomme, come ossigeno, ozono e luce solare. Questo è in contrasto con il lattice, che resiste abbastanza bene all'ozono e ai raggi UV, ma non resiste affatto all'ossigeno. Di conseguenza, un tubo in silicone manterrà la sua flessibilità per anni se esposto agli stessi elementi che danneggerebbero un tubo in lattice.

E non si tratta solo del fatto che dura più a lungo all'aperto - tubo di silicone   Può sopportare sterilizzazioni ripetute senza problemi, anche in condizioni che degraderebbero rapidamente i tubi in lattice. Dopo alcuni cicli in autoclave fino a 121 °C, non mostra ancora alcun segno di deterioramento. Inoltre, un tubo bloccato o piegato riacquista la sua forma originale, anziché rimanervi per tutta la sua durata.

Quando si spinge un tubo in silicone all'aria aperta, una cosa è certa: può continuare a funzionare a lungo, molto più a lungo di un tubo in gomma della stessa età, ormai usurato. E la prova di questa durabilità è sotto gli occhi di tutti: basta guardare come si presenta.

Dove i tubi in silicone mostrano evidenti lacune

Nessun materiale eccelle in ogni categoria e il silicone presenta dei compromessi che, a seconda dell'applicazione, sono rilevanti. I punti deboli si manifestano in termini di costo, resistenza e ritenzione dei gas, e ognuno di questi aspetti può far pendere la bilancia a favore di un materiale diverso.

Valori inferiori di resistenza alla trazione e allo strappo

La resistenza meccanica è il punto debole principale dei tubi in silicone. La loro resistenza alla trazione si attesta generalmente tra i 500 e i 1500 psi, un valore ben lontano dai 3500 psi che il lattice di gomma naturale può raggiungere. Inoltre, in termini di resistenza allo strappo e all'abrasione, non regge il confronto con molti altri elastomeri. Il che, in sostanza, li rende un po' fragili, soprattutto se maneggiati con poca delicatezza.

Il divario di forza si manifesta in diversi modi pratici:

• Resistenza alla trazione: il silicone è di gran lunga inferiore al lattice e alle gomme rinforzate.
• Resistenza allo strappo:   generalmente scadente rispetto ad altri elastomeri
• Pressione nominale: il silicone semplice necessita di treccia o rinforzo per le tubazioni ad alta pressione

Costo superiore rispetto alla maggior parte delle alternative comuni

Il prezzo rappresenta un ostacolo importante, e dipende sia dalla materia prima che dal processo produttivo. Il polimero siliconico costa di più rispetto alla materia prima utilizzata per la produzione di PVC o lattice, a cui si aggiungono i costi degli strati di produzione di grado medicale, della manipolazione in camera bianca e dei test sui lotti. Il silicone vulcanizzato al platino, la qualità preferita per l'industria farmaceutica e per i dispositivi a contatto con il paziente, ha un costo ancora maggiore rispetto al silicone vulcanizzato al perossido.

Il valore del premio varia a seconda dell'arco temporale considerato:

• Per lavori brevi, a bassa temperatura e lontano dal contatto con la pelle, il ricarico è minimo, quindi un tubo più economico è sufficiente.
• Un utilizzo prolungato con sterilizzazione regolare spesso ribalta i conti, poiché un tubo in silicone che dura anni ha un costo di gestione inferiore rispetto alla sostituzione periodica di un tubo economico.

Valutando il prezzo iniziale rispetto al ciclo di sostituzione, e non solo al costo della bobina, la scelta del silicone inizia ad avere più senso per l'applicazione giusta.

Elevata permeabilità ai gas attraverso la parete

Il silicone permette ai gas di attraversare le sue pareti più velocemente di quasi qualsiasi altro tipo di elastomero. E questa è un'arma a doppio taglio. La facilità di passaggio dei gas, nota anche come permeabilità ai gas, è una delle sue caratteristiche più distintive. Ossigeno, anidride carbonica e vapore acqueo attraversano la membrana a una velocità di gran lunga superiore a quella della gomma e del PVC.

Per alcune applicazioni, la traspirabilità è fondamentale. Gli ossigenatori del sangue, le linee di coltura cellulare e alcuni sistemi per la maturazione degli alimenti dipendono dallo scambio gassoso controllato consentito da una parete in silicone. Il problema sorge con i sistemi di trasferimento sigillati, dove la stessa permeabilità permette all'ossigeno di infiltrarsi o a un solvente volatile di fuoriuscire nel tempo.

I costruttori aggirano i limiti in diversi modi:

• Un rivestimento barriera in uretano o materiale simile sulla parete esterna per ridurre la permeabilità all'ossigeno  
• Un rivestimento coestruso che combina la flessibilità del silicone con uno strato interno più aderente
• Un passaggio a un materiale meno permeabile dove una barriera al gas rigida detta le specifiche

Adattando il tubo al flusso d'acqua al suo interno, la permeabilità si trasforma da difetto in una proprietà controllabile.

Scegli con sicurezza il tubo in silicone più adatto alle tue esigenze.

Ora hai una visione completa dei pro e dei contro dei tubi in silicone, dall'intervallo di temperatura che ne consente l'utilizzo a 200 °C ai costi e ai limiti di resistenza che in alcuni casi rendono inadatti altri materiali. La scelta del tubo in silicone non si baserà più sull'abitudine o su una presentazione di vendita. Valuta i punti di forza rispetto ai punti deboli, confrontali con la tua specifica applicazione e la decisione giusta sarà evidente.

Ecco cosa puoi imparare da questa guida:

• La resistenza al calore è garantita da -50 °C a +200 °C, con gradi che raggiungono temperature ancora più elevate.
• Gli standard di sicurezza come la classe VI della USP ne consentono l'utilizzo in ambito medico e alimentare.
• La sua lunga durata supera quella della gomma se esposta all'esterno e sottoposta a ripetuti cicli di sterilizzazione.
• Costo più elevato   e la minore resistenza alla trazione rappresentano i principali compromessi.
• La permeabilità ai gas è vantaggiosa per alcune tubazioni e svantaggiosa per altre, quindi è importante sceglierla in base al contenuto.

Per qualsiasi applicazione che combini tubi flessibili con calore, sterilizzazione o contatto con il paziente, la resistenza di questi materiali compensa ampiamente gli svantaggi dei materiali più economici. Silicone Ruixiang   Produciamo tubi in silicone di grado medicale, realizzati proprio per soddisfare queste esigenze, in modo che la tua linea resista dove un tubo economico fallirebbe. Scegli il tubo giusto per l'applicazione e le prestazioni saranno ottimali.