- ▸樹脂含浸の役割は、孔隙率を10〜20%から2%以下に低減することであり、耐薬品性は選択された樹脂によって決まる
- ▸フラン樹脂(K):酸とアルカリの両方に最も広い耐性を持ち、強酸・強アルカリの交互使用に最適で、フェノール樹脂より価格は高め
- ▸エポキシ樹脂(H):三種の中で最も接着力と靭性が強く、酸・アルカリ・塩類に対してバランスの良い耐性を持ち、水処理や塩水媒体に適する
- ▸フェノール樹脂(F):酸に対して良好な耐性を持つがアルカリ耐性は低く、コストが最も低いため一般的な酸性媒体に対するコストパフォーマンスに優れる
- ▸いずれの樹脂も約150〜200℃までの長期使用に適し、それ以上の温度では金属含浸(例:アンチモン含浸のM106D)に切り替える
含浸グラファイトリングに誤った樹脂を選ぶと、数週間で漏れと腐食が同時に発生します。一般的な三種の樹脂—フェノール(F)、エポキシ(H)、フラン(K)—は価格と耐薬品スペクトルで明確に異なります。本記事では媒体クラス別にその境界を示します。
1. まずは媒体と温度に従って選定
カーボングラファイト基材は化学的に不活性であり、弱点は含浸剤に完全に依存します。判断の順序は以下の通りです:
1.媒体の成分と濃度を列挙:どの酸、アルカリ、塩類、溶剤か
2.温度を確認:三種の樹脂はいずれも約150〜200℃までの長期使用に対応。これを超える温度は金属含浸へのアップグレードが必要
3.媒体スペクトルに基づきF/H/Kから選択し、コストとのバランスを取る
2. 三種の樹脂の比較
2.1 フラン樹脂(K):最も広い耐薬品スペクトル
フラン樹脂は酸とアルカリの両方で安定しており、三種の中で唯一強酸と強アルカリの交互使用に耐え、ほとんどの有機溶剤にも耐性があります。適用例:
- 強酸・強アルカリの交互または高濃度化学媒体
- スペクトルが複雑で列挙が困難な媒体(フランは最も広い対応力を持つ)
コスト面では、硬化工程が厳しくフェノール樹脂より高価です。スペクトルが不要な場合にフランを使うのは、使わない能力に対して費用を払うことになります。
2.2 エポキシ樹脂(H):バランスの良い耐性と靭性
エポキシは酸、アルカリ、塩類に対して平均以上の耐性を持ち、三種の中で最も接着力と靭性が高いため、含浸リングはエッジの欠けに強いです。適用例:
- 水処理、塩水溶液、弱酸・弱アルカリ媒体
- 振動や偏芯がある運転でリングの靭性が重要な場合
制限点としては、強酸化性酸や強アルカリに対してはフランより弱く、一部の溶剤はエポキシを膨潤させます。
2.3 フェノール樹脂(F):酸耐性とコストパフォーマンス
フェノール樹脂は非酸化性酸に良好な耐性を示し、最も低コストで最も成熟した含浸プロセスを用いるため、含浸量が最も多いタイプです。適用例:
- 硫酸や塩酸などの非酸化性酸媒体
- 一般的な水や油媒体、コスト重視の大量受注
明確な弱点はアルカリ耐性が低いことで、アルカリを含む媒体ではフェノール樹脂は加水分解されるため使用不可です。
3. クイックリファレンス
1.強酸・強アルカリの交互または複雑媒体:フラン(K)
2.塩水媒体、水処理、靭性が必要な場合:エポキシ(H)
3.一般的な酸性媒体、コスト重視:フェノール(F)
4.約200℃以上の温度:三種いずれも不可、アンチモン含浸(例:M106D、密度2.20 g/cm³、圧縮強度190 MPa)に切替
5.食品・医薬品衛生用途:PTFE含浸、三種の樹脂外
また、どの樹脂でも含浸後の孔隙率は2%以下が漏れ防止の基準であり、樹脂種に関係なく重要です。密度と孔隙率のデータは受入時の合否判定資料となります。
4. まとめ
樹脂選択は二つの問いに答えます:媒体スペクトルが種類を決め(幅広さはK、靭性はH、経済性はF)、温度が上限を決めます(150〜200℃)。Huahao Sealingは2006年に安徽省六安市に工場を設立し、三種の樹脂含浸およびアンチモン含浸リングをすべて顧客図面に基づき全工程品質管理で製造しています。媒体スペクトルが不明な場合は、経験で樹脂を推測するよりも成分表をメーカーに送る方がはるかに信頼性があります。
