Каковы преимущества и недостатки силиконовых трубок?

Если выбрать неподходящую трубку для работы, проблема редко проявляется в первый же день. Она всплывает спустя недели в виде трещины в трубке, неудачного цикла стерилизации или превышения бюджета. Силикон по умолчанию используется в медицине, пищевой промышленности и других отраслях, однако за этой репутацией скрываются реальные компромиссы, которые стоит учитывать в первую очередь.

Этот материал обладает очевидными преимуществами, от термостойкости до высокого уровня безопасности. Однако у него есть и ограничения, которые могут застать покупателей врасплох, особенно в отношении стоимости и прочности. Знание обеих сторон заранее позволит избежать ошибок, о которых вы пожалеете после установки.

В этом руководстве изложены преимущества и недостатки силиконовые трубки   Выложите материал целиком, чтобы вы могли взвесить его, не глядя:

• Преимущества , включая термостойкость, гибкость, безопасность и длительный срок службы.
• Минусы , включая стоимость, пределы прочности на растяжение и случаи, когда лучше подходят другие материалы.

Внимательно изучите обе стороны, сопоставьте сильные и слабые стороны с особенностями вашего конкретного применения, и вы будете выбирать силиконовые трубки с уверенностью, а не по привычке.

Там, где силиконовые трубки явно лидируют.

Силикон по праву занимает свое место в самых сложных условиях эксплуатации по причинам, подтвержденным испытаниями. К преимуществам относятся термостойкость, безопасность и износостойкость, и каждое из них подкреплено измеримыми показателями, а не просто маркетинговыми уловками.

Доказанная безопасность и строгие стандарты биосовместимости.

В плане безопасности для контакта с пациентами и пищевыми продуктами, силикон выгодно отличается от более дешевых материалов. Медицинский   кремний определенного сорта одна трубка Проходит все необходимые испытания, требуемые для регулируемой трудовой деятельности, и, будучи синтетическим полимером, не содержит природных белков, вызывающих аллергию на латекс.

К числу сертификатов, на которые обращают внимание покупатели, относятся:

• Класс VI по классификации USP — самый строгий из шести классов пластмасс USP для биосовместимых эластомеров.
• ISO 10993 Оценка биосовместимости, используемая в различных медицинских препаратах.
• FDA 21 CFR 177.2600 , которая очищает силиконовую резину для контакта с пищевыми продуктами и напитками.

Одно важное замечание помогает объективно оценить безопасность. Силикон класса VI по Фармакопее разрешен для кратковременного контакта, но не для имплантатов, которые остаются в организме более 29 дней.

Термостойкость в широком диапазоне

Термостойкость говорит сама за себя. Этот материал легко выдерживает как сверхвысокие, так и низкие температуры. Силиконовые трубки выдерживают температуру от -50°C до +200°C (примерно от -58°F до 392°F), а трубки среднего класса — до -60°C. Если вам нужны высококачественные модели, они выдерживают максимальную температуру +300 градусов Цельсия — это больше, чем могут выдержать многие другие материалы, прежде чем начнут разрушаться.

Теперь, когда мы говорим о нагреве, важно помнить о рабочей температуре и допустимом пиковом значении. Рабочая температура будет фактически ниже допустимого пикового значения, особенно если устройство будет использоваться непрерывно. Например, трубка, способная выдерживать кратковременный скачок температуры до 260°C, будет работать при более низкой температуре при постоянном использовании.

Ещё один момент заключается в том, что этот материал выдерживает многократные циклы нагрева без потери формы. Это одна из причин, почему силикон попадает в паровые и стерилизационные линии, что привело бы к старению более дешёвой трубки за несколько недель.

Длительный срок службы как на открытом воздухе, так и в помещении.

Одна из причин, почему силикон намного прочнее других резиновых материалов, заключается в его химической структуре. Тот факт, что он имеет кремний-кислородную основу, означает, что он практически невосприимчив к обычным факторам, которые приводят к старению других резиновых материалов — таким как кислород, озон и солнечный свет. Это контрастирует с латексом, который относительно устойчив к озону и ультрафиолетовому излучению, но совершенно невосприимчив к кислороду. В результате силиконовая трубка сохранит свою гибкость в течение многих лет при воздействии тех же элементов, которые погубили бы латексную трубку.

И дело не только в том, что на открытом воздухе оно дольше сохраняет свои свойства — силиконовая трубка   Она прекрасно выдерживает многократную стерилизацию в условиях, которые быстро привели бы к разрушению латексных трубок. После нескольких циклов автоклавирования при температуре до 250°F (120°C) она по-прежнему не проявляет признаков нарушения целостности. А зажатая или изогнутая трубка фактически восстанавливает свою форму, а не остается в таком состоянии до конца срока службы.

Когда вы используете силиконовые трубки на открытом воздухе, становится совершенно ясно одно: они могут прослужить гораздо дольше, чем резиновые трубки того же возраста. И доказательство этой прочности на виду — просто посмотрите, как они себя показывают.

В чем заключаются существенные недостатки силиконовых трубок

Ни один материал не является универсальным во всех отношениях, и силикон имеет свои недостатки, которые важны для решения конкретной задачи. Слабые стороны проявляются в стоимости, прочности и газоудерживающей способности, и любой из этих факторов может склонить решение в пользу другого материала.

Более низкие показатели прочности на растяжение и разрыв

Самым большим недостатком силиконовых трубок является их прочность. Прочность на разрыв обычно составляет от 500 до 1500 фунтов на квадратный дюйм, но это значительно меньше, чем 3500 фунтов на квадратный дюйм, которые может достичь натуральный каучуковый латекс. А по сопротивлению разрыву и истиранию они значительно уступают множеству других эластомеров. В результате они кажутся довольно хрупкими, особенно при неаккуратном обращении.

Разница в силе проявляется на практике несколькими способами:

• Растягивающая нагрузка: силикон значительно превосходит латекс и армированную резину.
• Сопротивление разрыву:   В целом, качество хуже по сравнению с другими эластомерами.
• Допустимое давление: для трубопроводов высокого давления обычный силиконовый герметик требует плетения или армирования.

Более высокая стоимость по сравнению с большинством распространенных альтернатив.

Цена является серьезным препятствием, и она связана как с сырьем, так и с технологическим процессом. Силиконовый полимер стоит дороже, чем исходное сырье для ПВХ или латекса, а также медицинские производственные слои, обработка в чистых помещениях и тестирование партий. Платиновый силикон, предпочтительный для фармацевтической промышленности и работы с контактирующими с пациентами материалами, стоит еще дороже, чем силикон, отверждаемый перекисью водорода.

Размер премии будет различаться в зависимости от временного периода, в течение которого вы ее измеряете:

• Для кратковременных работ с низкой температурой нагрева, вдали от контакта с кожей, наценка практически не влияет на результат, поэтому более дешевый тюбик справится с задачей.
• Длительные циклы обслуживания с регулярной стерилизацией часто переворачивают все расчеты, поскольку силиконовый катетер, прослуживший годы, обходится дешевле, чем плановая замена бюджетной трубки.

Если сопоставить первоначальную стоимость с периодичностью замены, а не только стоимостью катушки, то цена на силиконовую нить начнет приобретать больше смысла в зависимости от конкретного применения.

Высокая газопроницаемость сквозь стену

Силикон пропускает газы сквозь свои стенки гораздо быстрее, чем почти любой другой тип эластомера. И это палка о двух концах. Легкость прохождения газов — также известная как газопроницаемость — является одной из его наиболее определяющих характеристик. Кислород, углекислый газ и водяной пар проходят через мембрану со скоростью, которая намного превосходит скорость прохождения газов через резину и ПВХ.

Для некоторых видов работ воздухопроницаемость имеет первостепенное значение. Кислородные оксигенаторы, линии клеточных культур и некоторые установки для созревания пищевых продуктов зависят от контролируемого газообмена, который обеспечивает силиконовая стенка. Проблемы начинаются с герметичной транспортировки, где та же проницаемость позволяет кислороду проникать внутрь или летучему растворителю испаряться со временем.

Строители обходят эти ограничения несколькими способами:

• Наружную стенку покрывают уретановым или аналогичным барьерным покрытием для снижения проницаемости кислорода.  
• Соэкструдированная подкладка, сочетающая в себе гибкость силикона и более плотный внутренний слой.
• Переход к менее проницаемому материалу, где жесткий газонепроницаемый барьер является определяющим фактором.

Подберите трубку в соответствии с потоком жидкости внутри неё, и проницаемость перестанет быть недостатком и станет свойством, которое вы можете контролировать.

Выбирайте силиконовые трубки с уверенностью.

Теперь вы полностью осведомлены о преимуществах и недостатках силиконовых трубок, от температурного диапазона, позволяющего им работать при 200°C, до стоимости и пределов прочности, из-за которых некоторые проекты требуют использования других материалов. Решение о выборе материала больше не основывается на привычке или рекламных уловках. Взвесьте преимущества и недостатки, сопоставьте их с особенностями вашего конкретного применения, и правильный выбор станет очевидным.

Вот что вы можете почерпнуть из этого руководства:

• Термостойкость составляет от -50°C до +200°C, при этом существуют и более высокие температурные диапазоны.
• Стандарты безопасности, такие как USP Class VI, допускают его использование в медицинской и пищевой промышленности.
• Длительный срок службы превосходит срок службы резины на открытом воздухе и при многократной стерилизации.
• Более высокая стоимость   Основными компромиссами являются более низкая прочность на растяжение.
• Газопроницаемость полезна для одних трубопроводов и вредна для других, поэтому подбирайте её в соответствии с содержимым.

В любом применении, где гибкие трубки используются в сочетании с нагревом, стерилизацией или контактом с пациентом, преимущества более дешевых материалов компенсируют недостатки гибких трубок. Руйсян Силикон   Компания производит силиконовые трубки медицинского класса, разработанные именно для этих целей, поэтому ваша линия будет работать там, где бюджетные трубки выйдут из строя. Подберите трубку под задачу, и производительность будет соответствовать.