Диафрагма или мембрана в чем разница
Цервикальный колпачок и влагалищная мембрана (диафрагма) — действие и эффективность
Цервикальный колпачок и влагалищная мембрана (диафрагма) — это механические контрацептивы для женщин. Несомненное преимущество обоих средств — отсутствие вмешательства в гормональный фон женщины, что делает эти методы подходящими для пациенток, которые по разным причинам не могут или не хотят использовать гормональную контрацепцию.
Как работают цервикальные колпачки и мембраны
Цервикальные колпачки и влагалищные мембраны (диафрагмы) — методы контрацепции, предназначенные исключительно для женщин. Но они работают по тем же принципам, что и мужской презерватив, то есть представляют собой механический барьер против сперматозоидов.
Средства помещают глубоко во влагалище, так что они плотно закрывают цервикальный канал шейки матки, через который сперматозоиды могли бы попасть к яйцеклетке.
Как выглядят цервикальный колпачок
Колпачок по форме напоминает наперсток с расширенными краями, хотя имеет немного больший размер. В основном это средство изготавливают из силикона или резины. Его задача — плотно прикрыть устье шейки матки.
Устройство можно использовать много раз. Однако покупка этой формы контрацепции может быть проблемой, потому что найти цервикальный колпачок можно не в каждой аптеке. Также женщин может отпугнуть довольно высокая цена на качественные изделия.
Как выглядит вагинальная мембрана (диафрагма)
Вагинальная мембрана, или диафрагма, — противозачаточное средство с долгой историей. Она была очень популярна еще до того, как стали известны гормональные методы предотвращения беременности.
Диафрагму делают из специальной резины. По форме она напоминает полусферу, края которой представляют собой сгибаемое кольцо с покрытием. Такая форма облегчает введение устройства во влагалище и предотвращает ее выпадение. В мембране есть контейнер, его используют для наполнения спермицидом, например гелем, что повышает его контрацептивную эффективность.
Мембрана бывает нескольких размеров с разными диаметрами колец. В отличие от цервикального колпачка, диафрагмы — дешевое средство.
Цервикальный колпачок и вагинальная мембрана — действие
Цель использования этих противозачаточных средств — предотвращение попадания сперматозоидов в шейку матки. Благодаря герметичному барьеру, образованному колпачками и мембранами, сперма не имеет контакта с шейкой матки, которая является единственным путем к яйцеклетке.
Колпачок и влагалищная мембрана не должны вызывать дискомфорта при надевании. Если они ощутимы, это означает, что они были расположены неправильно.
Шейный колпачок — как использовать?
Колпачок и диафрагма являются вагинальными устройствами. Однако они различаются по расположению во влагалище.
Цервикальный колпачок надевается на шейку матки и должен плотно к ней прилегать. Существует несколько размеров колпачков — устройство должно соответствовать анатомическим деталям влагалища. Эффективность изделия зависит от выбора правильного размера, поэтому эту форму контрацепции должен подбирать гинеколог.
Также женщина должна научиться надевать и снимать колпачок. Это не простое дело, и требует практики. Надевание колпачка предполагает его вставку во влагалище дном вниз. Для этого используется указательный палец. Колпачок следует вдавить так глубоко, чтобы он достиг шейки матки, а затем, маневрируя пальцем, нужно плотно приложить изделие к шейке.
Характерная особенность этой формы контрацепции — колпачок можно надевать даже за несколько часов до полового акта (до 6 часов), но его нельзя быстро снимать. Рекомендуется, чтобы устройство оставалось на шейке после полового акта до 8 часов или дольше, чтобы при его снятии не было риска оплодотворения.
Если женщина имеет несколько половых актов подряд, перед каждым половым актом ей следует дополнительно использовать спермицид, не снимая колпачок с влагалища.
Вагинальная мембрана (диафрагма) — как использовать?
Выбор размера мембраны также следует предоставить гинекологу, который определит, какой диаметр изделия будет наиболее подходящим. Также врач покажет как использовать противозачаточное средство.
Мембрана должна быть надета до полового акта, максимум на 6 часов раньше и оставлена после полового акта во влагалище еще на 6 часов. Если было несколько половых контактов подряд, мембрана не удаляется, но должен быть применен спермицид. Влагалищную мембрану следует использовать одновременно со спермицидом, поскольку существует риск того, что она отойдет от стенок влагалища и не будет блокировать путь спермы к шейке матки.
Аппликация вагинальной мембраны выглядит несколько иначе, чем в случае с цервикальным колпачком. После нанесения спермицида на мембрану ее вводят во влагалище, сжимая кольцо пальцами и направляя край во влагалище. Кольцо должно быть прижато к шейке матки задним краем, а передний край кольца должен быть расположен за лобковым симфизом. После введения влагалищной мембраны, шейка матки должна чувствоваться через мембрану, что является доказательством того, что она полностью закрыта.
Диафрагма является контрацептивом многоразового использования, ее можно применять до двух лет. Однако необходимо убедиться, что размер влагалища в течение этого времени не меняется, иначе нужно использовать новый размер мембраны.
Цервикальный колпачок и вагинальная мембрана — эффективность
Эффективность описанных методов контрацепции во многом основана на их правильном использовании. Гарантия защиты от беременности — правильное размещение колпачка или влагалищной мембраны, а также соблюдение других рекомендаций производителя.
Наиболее распространенная причина того, что противозачаточный колпачок менее эффективен, заключается в том, что он может после введения слететь с шейки. Поэтому индекс защиты для цервикального колпачка варьируется от 4 до 20.
В дополнение к защите от незапланированной беременности, цервикальные колпачки сводят к минимуму риск многих заболеваний, таких как эндотелиальная неоплазия шейки матки, воспалительные заболевания тазовых органов, гонорея, трихомониаз, хламидиоз.
Вагинальная мембрана также защищает от этих заболеваний, но ее эффективность выше, и варьируется от 6 до 16. Более высокая контрацептивная эффективность диафрагмы объясняется обязательным использованием дополнительного спермицида.
Эффективность вагинальной мембраны или колпачка может быть снижена из-за параллельного использования вагинальных агентов, которые могут повредить мембрану. Это, среди прочего некоторые смазки или препараты, используемые для лечения воспаления влагалища.
Цервикальный колпачок и вагинальная мембрана — для кого рекомендуются?
Цервикальный колпачок и диафрагма — это противозачаточные средства, рекомендуемые женщинам, которые по разным причинам не могут использовать гормональные препараты.
Цервикальный колпачок и вагинальная мембрана — противопоказания к применению
Противопоказания к использованию колпачков: синдром токсического шока или гиперчувствительность к материалу, из которого изготовлены изделия. Это также не очень хороший метод для женщин, которые не могут научиться правильно пользоваться такими устройствами.
Цервикальный колпачок и вагинальная мембрана — достоинства и недостатки
Обе формы контрацепции имеют много преимуществ, но также у них есть и недостатки, поэтому выбору этих мер должно предшествовать сравнение аспектов, перечисленных ниже.
Все средства контрацепции, включая барьерные методы, должен подбирать гинеколог. Также врач должен научить использовать механическую контрацепцию и проверять ее эффективность. Женщина со своей стороны должна строго соблюдать все рекомендации гинеколога и внимательно следить за менструальным циклом, так как барьерная контрацепция не дает даже 80% гарантии защиты от нежелательной беременности.
[contact-form-7 title=»Без названия»]
Клиника абортов и контрацепции в Санкт-Петербурге — отделение медицинского гинекологического объединения «Диана»
Запишитесь на прием, анализы или УЗИ через контактную форму или по т. +8 (812) 62-962-77. Мы работаем без выходных с 09:00 до 21:00.
Мы находимся в Красногвардейском районе, рядом со станциями метро «Новочеркасская», «Площадь Александра Невского» и «Ладожская».
Диафрагма или мембрана в чем разница
1. Свойства и применение мембран
Задача мембран из резиноэластиных материалов – образовать плотную и в то же время гибкую стенку между элементами конструкции, области которых должны быть отделены друг от друга, и сделать возможным изменение объемов отдельных областей. В соответствии со своей функцией они могут быть обозначены как гибкий уплотняющий элемент. При таких условиях с помощью мембраны выполняются 3 основных функции: • Контрольно-измерительная функция Гидравлическое или пневматическое давление, действующее на эффективную поверхность мембраны, преобразуется в усилие штока и приводит в действие контрольно-измерительные или индикаторные приборы. • Насосная функция Насосная функция заключается в том, что действующее усилие штока, гидравлическое или пневматическое давление через эффективную поверхность мембраны преобразуются в рабочее давление. • Разделительная функция Эта функция заключается в отделении друг от друга подвижной гибкой стенкой областей, лежащих на одной напорной поверхности. Примером этой функции является применение в области пневмоаккумуляторов. | ||
2. Технические основы
Основные принципы объясняются далее на примере насосных и регулирующих мембран на →Рис. 16.1.
2.1 Принцип работы и основные размеры
Рабочий диапазон мембраны ограничен снаружи диаметром корпуса и диаметром поршня изнутри. Мембрана неподвижно и герметично закреплена на корпусе и на поршне. Между корпусом и поршнем находится зазор для закатывания, над которым изгибающаяся поверхность мембраны более или менее плотно «натянута». Если между верхней и нижней стороной мембраны существует разница давлений, то ее изгибающаяся при рабочем давлении поверхность вдавливается в зазор и принимает форму дуги. Как и в случае тонкостенной трубки, испытывающей внутренне давление, на стенку мембраны, находящуюся в состоянии равновесия, действуют давление и касательные усилия по отношению к дуге.
Радиус кривизны в зоне изгиба зависит от свободной длины, образующейся между зажимами на корпусе и поршне, а также расстояния от мест зажима и положения поршня по отношению к уровню зажимов. При проектировании на это следует обратить внимание, чтобы получить оболочку достаточной длины.
При удлинении хода изогнутая площадь «закатывается» в зазор. При этом участки стенки мембраны гуляют от поршня к корпусу и наоборот, происходит увеличение и уменьшение диаметра.
2.2 Основные формы мембран
Число имеющихся конструкций может быть сведено к
основным типам:
• плоские мембраны.
• тарельчатые мембраны
• гофрированные мембраны
• Длинноходные закатывающиеся мембраны
Отличительной чертой является достигаемый ход Hмакс при данном диаметре корпуса Dg и, кроме того, тип допустимой нагрузки давлением (односторонний, двусторонний), а также степень зависимости эффективного диаметра Dw от хода.
2.2.1 плоские мембраны.
Плоские мембраны (→Рис. 16.3) могут применяться только при относительно малой длине хода, хотя они могут подвергаться давлению с обеих сторон. Как правило, эффективный диаметр существенно изменяется с ходом.
Малая длина хода часто позволяет, так называемую, «напряженную установку» для сокращения нагрузки деталей конструкции при рабочем давлении (→Рис. 16.2). Напряжение должно быть выбрано таким, чтобы оно могло сбалансировать требуемое удлинение свободной поверхности мембраны в крайнем положении поршня. Таким образом, предотвращается растяжение поверхности мембраны.
При использовании в качестве полуфабрикатов пластин или рулонов изготовление дорогостоящей оснастки для вулканизации изделий не требуется.
2.2.2 Тарельчатые мембраны
Тарельчатая мембрана, (→Рис. 16.4) как и плоская мембрана, нагружена давлением с обеих сторон, что обеспечивает более длинный ход. В этой конструкции эффективный диаметр также зависит от хода.
2.2.3 гофрированные мембраны
У этой конструкции (→Рис. 16.5) закатывающаяся складка с круговым сечением находится в свободном состоянии. Если необходимые ограничения длины приняты во внимание, возможен почти не зависящий от длины хода эффективный диаметр.
Для гофрированной мембраны почти всегда требуется меньшее давление со стороны закатывающейся складки, чтобы предотвратить сжатие складки.
2.2.4 Длинноходные закатывающиеся мембраны
Длинноходные закатывающиеся мембраны могут рассматриваться как особый случай тарельчатых мембран (→Рис. 16.6), которые установлены наоборот. Длина хода для конструкций, армированных тканью, ограничивается способностью ткани к глубокой вытяжке.
Закатывающиеся мембраны должны поддерживаться с внешней стороны корпусом, а изнутри поршнем. Это влияет на виртуально независимый от хода, постоянный эффективный диаметр. Закатывающиеся мембраны, как и гофрированные мембраны, всегда требуют более низкого давления со стороны складки, иначе давление вызовет их раскатку.
2.2.5 Мембраны с армированием тканью
Все типы мембран могут изготавливаться как чисто эластомерные мембраны или с армированием тканью. Усилительная ткань прокладывается на середине сечения мембраны (вкладыш) или как «накладной слой» (накладка). При этом ткань всегда находится с неподверженной давлению стороны (напр., внешняя сторона закатывающейся складки), иначе эластомерное покрытие под давлением отстанет от слоя ткани и мембрана будет испорчена.
Форма мембраны | Макс. ход Hмакс | Нагрузка давлением | Изменение эффективного диаметра Dw при ходе H |
Гофрированные мембраны | ≤ 0,1 Dg | двусторонняя P1 <> P2 | очень большое |
Плоские мембраны. | ≤ 0,3 Dg | большое | |
Тарельчатые мембраны | ≤ 0,3 Dg | двусторонняя P1 > P2 | незначительное |
Закатывающиеся мембраны | ≤ 1,7 Dg | отсутствуют | |
Табл. 16.1 Параметры мембран |
При применении в изделиях необходимо принимать во внимание ограниченную, с технической точки зрения, способность материала к изменению формы → 2.2.4 Длинноходные закатывающиеся мембраны, на стр. 16.3.
Различные виды применяемых тканей подробно рассматриваются в → 5.14 Мембраные ткани, на стр. 16.16.
2.2.6 Мембрана с накладкой из PTFE
Химическая устойчивость эластомера может быть недостаточной для агрессивных рабочих сред и транспортных потоков как, например, при применении в насосах. В этом случае существует возможность защиты основного материала мембраны наложением на поверхность пленки PTFE, обращенной к среде, это продлевает срок службы.
2.3 Параметры
Поведение мембраны приближенно характеризуется параметрами хода, эффективным диаметром, соотв. эффективной поверхностью, усредненным диаметром и модулем упругости.
2.3.1 Ход
Общий ход Hg складывается из части Ho над и части Hu под поверхностью зажима:
При проектировании наибольшее значение рассматривается как критическое.
С точки зрения оптимальной работы и долговечности ход всегда определяется только из изменений формы мембраны, а не из удлинения оболочки мембраны.
2.3.2 Эффективный диаметр, эффективная поверхность
Мембрана удерживается на поршне рабочим давлением и, таким образом, привносит вклад в усилие поршня.
Эффективный диаметр для усилия поршня, эффективный
диаметр Dw, зависит от положения хода и находится между диаметром Dk и диаметром корпуса Dg.
Обычно применяется:
Эффективный диаметр определяется как точка пересечения вертикальной оси мембраны с радиусами вогнутой полуокружности.
Только рабочая поверхность, лежащая внутри этого диаметра, обеспечивает вклад в усилие штока. Давление на кольцевую поверхность, лежащую за пределами эффективного диаметра, работает преимущественно как дополнительная нагрузка на закрепление в корпусе.
2.3.3 Усредненный диаметр
Под усредненным диаметром понимается среднеарифметическое значение диаметра поршня и корпуса.
В нулевом положении он, как правило, совпадает с эффективным диаметром:
2.3.4 Зазор
Шириной зазора закатывания обозначается «перенапряженный» мембраной зазор между корпусом и поршнем.
В первом приближении действует:
2.3.5 Диаметр корпуса
При предварительном проектировании работают предпочтительно с диаметром корпуса, потому что он рассчитывается на основе имеющегося монтажного пространства, и, соответственно, позволяет оценить требуемое монтажное пространство.
С учетом зазора для закатывания →действует уравнение 5:
2.3.6 Модуль упругости
Модуль упругости (модуль Е) эластомеров отличается от стали тем, что он непостоянен; он в достаточной степени зависит от твердости эластомера, температуры, растяжения и скорости деформации.
• Е-модуль растет при увеличении скорости деформации (динамическое затвердевание). Для простоты на схеме приводится только квазистатический случай. Он также может рассматриваться как «критический случай» относительно напряжения частей конструкции.
• При увеличении напряжения до 20%-ного растяжения на диаграмме напряжений-растяжений значение Е-модуля сохраняется приблизительно постоянным в рассматриваемой области.
Зависимость модуля упругости E20% от твердости эластомера и температуры показана в качестве примера на →Рис. 16.7. Т.к. модуль зависит от марки смеси, при необходимости рекомендуется запрашивать эту характеристику у производителя смеси.
2.3.7 Графические характеристики
Если в осях координат построить зависимость усилия штока F от хода, то получится графическая характеристика. Так как усилие штока зависит от регулируемого давления и рабочей поверхности или эффективного диаметра, графическая характеристика существенно определяется зависимостью эффективного диаметра от хода. Здесь выбор основной формы мембраны играет решающую роль. Основная зависимость отражена на →Рис. 16.8. Т.к. наклон кривой увеличивается в конце хода, графическая характеристика может быть оптимизирована путем выбора рабочего диапазона. При увеличении высоты мембраны (Hg 2
Касательное растяжение при закатывании должно быть проверено и определена минимальная прочность ткани:
• Из геометрии следует:
b = (Dg–Dk)/2 = 5 мм
R = b/2 = 2,5 мм
• Из → уравнения 14:
εu мак = 0,11 = 11% ≤ 15% → нормально
• Из → уравнения 19:
Fp/l = 2,5 Н/мм
• из →Табл. 16.2:
σґB ≥ Fp/l/0,2 = 12,5 Н/мм
Максимальное тангенциальное растяжение лежит в допустимых пределах, минимальная прочность на разрыв для ткани составляет 12,5 Н/мм.
3.4.2 Гофрированная мембрана без ткани
Для бестканевой гофрированной мембраны с толщиной стенки 2 мм радиус складки закатывания 15 мм при перепаде давлений 1 бар (≈0,1 Н/мм2) получен графически.
Нужно найти минимальное значение твердости эластомерного материала по Шору.
→ Ур. 17 в →Табл. 16.2:
Emin = p R/(s εp zul) = 3,75 I/мм 2
Из →Рис. 16.7 в → 2.3.6 Модуль упругости, на стр. 16.5:
Твердость ≥ 61 Шор A при рабочей температуре RT
Твердость ≥ 69 Шор A при рабочей температуре 90 °C
3.5 Форма крепления и соприкасающихся частей корпуса
Острые края в контактной области мембраны принципиально недопустимы, т.к. они неизбежно приводят, при закатывании, к большим изгибающим напряжениям и, как следствие, механическому повреждению и поломке.
Переходы от плоскости зажима и поверхности поршня, к стенке цилиндра, во избежание пиков напряжения, закругляются (→ 2.2 Основные формы мембран, на стр. 16.2 e → 3.2 Рекомендации по определению размеров, на стр. 16.7).
Для качества поверхности следующее уравнение применяется для всех элементов корпуса, которые контактируют с мембраной и которые могут двигаться одновременно с ней:
Rz i В зависимости от формы и материала требуемых мембран – можно договориться о меньших допусках, чем вышеуказанные, при условии соответствия технологическому процессу–. Такие договоренности, как правило, вызывающие увеличение стоимости изготовления, должны ограничиваться особыми случаями (также указания в DIN ISO 3302).
Диаметр D [мм] | Поле допусков по DIN 2768 m [мм] |
от 3 до 6 | ± 0,1 |
от 6 до 30 | ± 0,2 |
от 30 до 120 | ± 0,3 |
от 120 до 400 | ± 0,5 |
от 400 до 1000 | ± 0,8 |
Табл. 16.5 Допуски диаметра для мембран из мембранного полотна |
4. Используемые обозначения
Наименование | Обозначение | Единица | См. раздел |
Ширина зазора закатывания | b | мм | 2.3.4/2.2 |
Диаметр корпуса | Dg | мм | 2.3.5/2.2 |
Диаметр поршня | Dk | мм | 2.2 |
Усредненный диаметр | Dм | мм | 2.3.3 |
Эффективный диаметр | Dw | мм | 2.3.2 |
Модуль упругости | E | Н/мм 2 | 2.3.6 |
Растяжение | ε | – | 3.3 |
Растяжение при перепаде давления | εp | – | 3.3.3 |
Касательное растяжение при закручивании | εu | – | 3.3.2 |
Усилие штока, регулировочное усилие | F | H | 2.3.7 |
Усилие в стенке мембраны вследствие действия давления | Fp | H | 3.3.3 |
Глубина выпуклости, высота выброса | h | мм | 2.2 |
Полный ход | Hg | мм | 2.2/2.3.1 |
Ход выше зажима | Ho | мм | 2.3.1 |
Ход ниже зажима | Hu | мм | 2.3.1 |
Макс. ход | Hmax | мм | 3.1/3.2 |
Макс. ход выше зажима | Homax | мм | 3.2 |
Макс. ход ниже зажима | Humax | мм | 3.2 |
Перепад давлений | Р | Н/мм 2 | 3.2/2.2 |
Радиус кривизны закатывающейся складки | R | мм | 2.1/3.2 |
Переходный радиус в зоне зажима | ρ | мм | 2.1/3.1 |
Толщина стенки в изогнутой зоне | s | мм | 2.2 |
Твердость эластомера | SH | Шор А | 2.3.6 |
Напряжение | σ | Н/мм 2 | 3.3 |
Напряжение растяжения при перепаде давления | σp | Н/мм 2 | 3.3.3 |
Усилие в стенке мембраны на длину | σ’ | Н/мм | 3.3.3 |
Прочность ткани на разрыв | σ’B | Н/мм | 3.4 |
Температура | T | °C | 2.3.6 |
Перекачиваемый объем | V | мм 2 | 3.1 |
Эффективная поверхность | Aw | мм 2 | → Гл. 15, Мембраны для тормозных систем с пневматическим приводом, на стр. 15.2 |
Табл. 16.6 Обзорная таблица символов |
5. Материалы для мембран
В зависимости от типа применения используется широкий спектр материалов. Выбор материала эластомера должен производиться с учетом, например, механических, термических и химических нагрузок. Дополнительно, при высоких нагрузках, применяется армирование текстилем. В зависимости от напора давления – на одну сторону или обе –, а также конфигурации, изготовляемая мембрана проектируется с вкладкой ткани или слоем ткани.
5.1 Эластомеры
Выбор эластомера подходящего качества определяется, прежде всего, следующими свойствами:
• Для надежного уплотнения напряженной области материал при продолжительных испытаниях под давлением должен показать низкое значение релаксации.
• Материал должен быть достаточно прочным, упругим, гибким, прочным на ударный изгиб, газонепроницаемым и устойчивым к истиранию.
• При динамических нагрузках не должна наступать усталость материала.
• В технологическом отношении от материала требуется хорошая текучесть и свойства, необходимые для вулканизации, а также способность связываться с возможными металлическими или ткаными вставками.
• Материал должен переносить химические нагрузки без разрушения или недопустимого набухания.
• При максимальных рабочих температурах материал не должен размягчаться или твердеть (термическое старение), не должен трескаться под воздействием климатических условий (озоновое старение) и при этом должен быть достаточно гибким при низких температурах.
• Низкая газопроницаемость, в сочетании с хорошей гибкостью на холоде, являются необходимыми качествами для материалов аккумуляторных мембран.
(Для общей информации о материалах → Общие технические
данные и материалы со стр. 20.0.)
Определение верхнего предела рабочих температур эластомерных материалов:
Решающим фактором применения эластомерного материала является характер его релаксации под давлением (→Рис. 16.14). В этом поведении отражается уменьшение напряжения в деформированном состоянии как функция времени и температуры.
В низкотемпертурной области кристаллизационные процессы приводят к затвердеванию материалов. Это приводит к увеличению модуля (см. кривую G, →Рис. 16.15). При этом материал переходит из упругого состояния в жесткое, неэластичное.
Значение Tu-является точкой перехода в стеклообразное состояние.
5.2 Акрилонитрил-бутадиен-каучук (NBR)
Это стандартный материал для всех мембран, устойчивый к сжатому воздуху и минеральным маслам. Материалы с высоким содержанием акрилонитрила используются для уплотнения природного газа, пропана, а также неэтилированного бензина. При этом ради повышенной устойчивости к набуханию и газонепроницаемости, допускается ухудшение свойств при низких температурах.
5.3 Гидрированный акрилонитрил-бутадиен-каучук (HNBR)
Обладает повышенной термостойкостью и механической прочностью при меньшем истирании, по сравнению с NBR.
Химическая устойчивость во многих случаях сопоставима с NBR. Он лучше подходит для минеральных масел (напр. пентосина CHF 11S, дексрона III).
Примером применения могут быть, например, аккумуляторные мембраны для гидравлических масел. HNBR обладает даже большим динамическим сопротивлением, чем NBR, это используется при его применении в насосных мембранах.
Рабочий диапазон –30 до +150 °C.
5.4 Этилен-пропилен-диен-каучук (EPDM)
Широко используется как мембранный материал против холодной и теплой воды, горячей воды и пара до 130/140 °C. Одобрен KTW (санитарной службой), имеет сертификаты WRC и FDA (центров по изучению воды и по автопроектированию). Для применения в пищевой промышленности имеются специальные сорта. EPDM неустойчив против масла.
5.5 Фтор-каучук (FKM)
Отличается высокой термический и химической стойкостью, а также низким газовыделением и газопроницаемостью при комнатной температуре. FKM предпочтительный материал для мембран в вакуумной технике, а также для работы с газами и жидкостями с повышенным содержанием ароматики («супербензин»). Для применения в водяных насосах необходимы специальные фторкаучуки (по запросу).
5.6 Перфтор-каучук (FFKM) Simriz
При использовании специальных перфторированных (имеется в виду полное замещение водорода) мономеров, соответствующих связующих и специальной технологии, получаются материалы с высокими эластичными свойствами, которые очень близки к PTFE по своей химической и термической устойчивости. Этот очень дорогой материал применяется, когда должны соблюдаться стандарты повышенной надежности; а также там, где высокие эксплуатационные и ремонтные затраты оправдывают себя.
Чаще всего применяется в химической, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, приборостроении и тяжелом машиностроении, а также в авиа- и космической технике.
Температурный диапазон применения от –15 до +230 °C.
5.7 Силикон-каучук (VMQ)
вытяжке. На воздухе и в минеральных маслах устойчивость при повышении температуры уменьшается незначительно. В горячей воде, выше 100 °C, напротив, происходит полное разрушение материала из-за омыления.
5.16 Полиамидные полотна
Полиамидное полотно – особенно после правильной обработки – является лучшим связующим средством между резиной и тканью, чем полиэфирная ткань. Это важно, прежде всего, для высоко напряженных мембран со специальными требованиями долговечности. При повышении рабочих температур надо учитывать постоянное снижение прочности. Определенным недостатком, с технической точки зрения, является относительно большая толщина, а также ограниченная способность к глубокой вытяжке.
5.17 Арамидные полотна
Арамидные полотна,– известные под торговым названием «номекс-нейлон»,– медленно теряют устойчивость, даже в горячей воде при повышении температуры. Поэтому номекс- нейлон– в сочетании с EPDM-каучуком –является подходящим материалом для тканевых мембран, работающих в горячей воде.
Обозначение | Максимальная тяговая сила при 20 °C (Н/м) | Толщина ткани (мм) | Способн. к глубокой вытяжке |
Полиэфирное полотно | |||
85 | ≥25 | 0,27 | хорошая |
86 | ≥20 | 0,27 | хорошая |
87 | ≥11 | 0,17 | хорошая |
88 | ≥ 7 | 0,12 | средн. |
Полиамидное полотно | |||
22 | ≥ 22 | 0,36 | ограничен. |
29 | ≥ 29 | 0,70 | ограничен. |
31 | ≥110 | 0,60 | ограничен. |
32 | ≥ 60 | 0,38 | средн. |
57 | ≥ 33 | 0,32 | хорошая |
143 | ≥ 56 | 0,40 | ограничен. |
Арамидное полотно (номекс) | |||
34 | ≥ 27 | 0,40 | ограничен. |
61 | ≥ 14 | 0,30 | средн. |
72 | ≥ 9 | 0,30 | хорошая |
Пряжа/трикотаж из полиэстера | |||
2 | ≥ 12 1) | 0,50 | хорошая |
4 | ≥ 3,2 1) | 0,40 | хорошая |
Арамидная пряжа/трикотаж | |||
1 | ≥ 2,8 | 0,40 | хорошая |
11 | ≥ 4,9 | 0,60 | хорошая |
Табл. 16.7 Материалы для мембран |
1) Значения действуют в направлении петельных столбиков; в направлении хода машины не измеряются из-за образования спустившихся петель.
5.18 Покрытие из PTFE
Чисто резиновая мембрана – за исключением мембраны Simriz – имеет недостаток, описанный в → 2.2.6 Мембрана с накладкой из PTFE, на стр. 16.4, теряет с течением времени сопротивление к агрессивным средам. В данном случае может помочь защитное покрытие, состоящее преимущественно из PTFE-пленки.
В этой связи мы снова обращаемся к разнообразнейшим достоинствам PTFE, чтобы придать многослойным мембранам требуемые специфические свойства.
Подчеркиваем некоторые из них:
• электропроводящая пленка
• особенно прочная пленка при переменном изгибе
i Мы также готовы принять заказы на другие типы покрытий для других целей, при условии, что они выдержат напряжение во время процесса вулканизации.
5.19 Вставки
Под вставками понимается любой материал, который связывается с мембраной в процессе вулканизации. Палитра простирается от простых металлов до современных материалов. Эти «вставки» принимают на себя разнообразнейшие функции. Например, они передают усилие штока мембране или, они укрепляют определенную площадь.
Для того чтобы эти детали хорошо связывались с изделием, используются связующие средства. В настоящее время химические технологии готовы обеспечить соответствующее решение практически для всех традиционных резино-металлических соединений.