Sensori in polimero VICTREX® PEEK utilizzabili n ambiente sia acido che caustico

La Quantum Analytical Instruments, Inc. di Racine, Wisconsin, USA, consociata della Racine Federated Inc., ha scelto il polimero VICTREX® PEEK™ per l’involucro e i componenti strutturali di una linea di sensori analitici utilizzabili per una vasta gamma di misurazioni di processo, e in particolare per il monitoraggio in continuo di pH, potenziale di ossidoriduzione, conducibilità e ossigeno disciolto in tutti i controlli di processo industriale, nonché in applicazioni di monitoraggio municipale ed ambientale.

A far cadere la scelta sul tecnopolimero termoplastico Victrex PEEK™ è stato lo straordinario insieme di proprietà di questo materiale. “Il polimero PEEK™ può essere impiegato negli ambienti di lavoro più difficili, di qualunque tipo essi siano”, afferma William J. Popp, responsabile del marketing e dello sviluppo del business della Quantum Analytical. “Il suo eccezionale profilo di proprietà meccaniche e chimiche ci permette di realizzare sensori utilizzabili sia in ambiente acido che in ambiente caustico, dalle tubazioni dell’acqua potabile alle linee di alimentazione di sostanze chimiche, dagli impianti di trasformazione alimentare ai depuratori delle acque reflue.”

La resistenza chimica è un requisito fondamentale per l’involucro ed i componenti strutturali dei sensori. “Nei sensori tradizionali – spiega Popp – si usano materiali come gli LCP ed il PPS, che però presentano una resistenza chimica limitata. Ad esempio, gli LCP sono in grado di resistere all’attacco chimico in ambiente acido ma si sciolgono in ambiente caustico ad alta temperatura, mentre il PPS è molto impiegato nei sensori da utilizzare in ambiente caustico, ma non resiste a sostanze acide. In molti casi, il cliente ha nello stesso impianto processi sia acidi che caustici, perciò è costretto ad usare due tipi diversi di sensori, facendo attenzione a non scambiarli.

Ma grazie alla resistenza chimica superiore del polimero PEEK™, è possibile utilizzare un solo tipo di sensore per tutte le applicazioni, semplificando la gestione delle apparecchiature ed eliminando ogni rischio di errore."

Un’altra caratteristica importante del polimero PEEK™ è la straordinaria resistenza meccanica. I sensori sono spesso utilizzati in applicazioni con elevate concentrazioni di solidi in sospensione. Un sensore che opera in questo tipo di ambiente deve possedere un’elevatissima resistenza meccanica perché è continuamente sollecitato. La resistenza meccanica di altre materie plastiche come ad esempio gli LCP deriva dalla struttura chimica superficiale del polimero; di conseguenza, l’abrasione causata dai solidi in sospensione o dalla lavorazione meccanica del pezzo può indebolire il materiale. La resistenza meccanica del polimero PEEK™, invece, deriva dalla struttura chimica interna del polimero, perciò la superficie può essere abrasa o modificata senza che si produca una riduzione apprezzabile della resistenza meccanica.

Anche la stabilità termica è un fattore importante. Alcune applicazioni sono esposte a notevoli sbalzi termici, che fanno parte del normale processo. Ad esempio, la temperatura del processo può essere inizialmente pari o inferiore alla temperatura ambiente, quindi salire a livelli elevati per scendere successivamente a livelli inferiori a quelli di partenza. In casi come questo, il sensore è sottoposto a ripetuti cicli termici. Quando un sensore è fatto di più materiali, al variare delle temperatura è possibile che i vari componenti si dilatino e si contraggano in modo diverso, o che non tornino alle dimensioni iniziali. Per questo, le guarnizioni tendono a deteriorarsi, e con l’andar del tempo possono non garantire più la tenuta, mettendo fuori uso il sensore. “Nella nostra nuova linea di sensori, invece, l’involucro e i componenti strutturali sono tutti prodotti in polimero PEEK™ – sottolinea Popp – e quindi hanno lo stesso coefficiente di dilatazione termica. I pezzi si dilatano e si contraggono allo stesso modo, salvaguardando l’integrità delle guarnizioni anche dopo ripetuti cicli termici."

Un’altra caratteristica importante

Domande generali

Helen Swarbrick
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