Augen auf bei der Wahl

Dichtungslösungen für vollentsalztes Wasser (VE)

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11.10.2010 Elastomere bestehen bekanntermaßen aus einer Vielzahl verschiedener Inhaltsstoffe. Besonders niedermolekulare organische Verbindungen können durch entsprechende Lösemittel – sogar Wasser – aus der Matrix gelöst werden. Nochmals deutlich stärker tritt dieser auch „Leaching“ genannte Effekt bei vollentsalztem Wasser auf. Eine zuverlässige Lösung für Dichtungsprobleme in VE-Wasseranlagen bietet der Werkstoff 70 EPDM 291.

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Entscheider-Facts Für Anwender

  • Im Falle einer Extraktion von elastomeren Inhaltsstoffen kommt es zwangsläufig zu einer messbaren Volumenschrumpfung mit entsprechenden Folgen für die Dichtwirkung.
  • Erst die Kenntnis über Härte, Reißdehnung, Spannung bei 100?% und Zugfestigkeit ermöglicht eindeutige Aussagen über die Tauglichkeit von Dichtungen – insbesondere auch im Kontakt mit VE-Wasser.
  • Das Elastomer-Compound 70 EPDM 291 beweist sowohl im Kontakt mit Wasser als auch mit VE-Wasser sehr gute Eigenschaften.
  • Beispielhaft zeigt sich die Leistungsfähigkeit von EPDM 291 insbesondere daran, dass bei längerer Lagerungsdauer in Wasser bei 200?°?C nach einer geringen Anfangsquellung keine weitere Massen- und Volumenzunahme auftritt.
  • Dieser Werkstoff ist damit sehr gut für alle VE-Wasseranwendungen in Getränke-, Lebensmittel-, Pharmaindustrie und anderen Einsatzbereichen geeignet.

Im Falle einer Extraktion von elastomeren Inhaltsstoffen kommt es zwangsläufig zu einer messbaren Volumenschrumpfung mit entsprechenden Folgen für die Dichtwirkung. Gleichzeitig sind die verschiedenen Solventien – abhängig von ihrer Polarität – in der Lage, in die Elastomermatrix einzudiffundieren und damit das Volumen messbar zu vergrößern.

Physikalische und chemischeVeränderungen möglich

Treten beide Effekte durch Überlagerung gemeinsam auf, ändert sich der Dichtungswerkstoff in seiner Zusammensetzung und damit in seinen Eigenschaften grundlegend, ohne dies jedoch durcheine signifinakte Volumenänderung bemerkbar zu machen.

Neben diesen rein physikalischen sind auch chemische Vorgänge möglich. Medieninduziert können Nachvernetzung, Brüche von Netzknoten und sogar Kettenabbau erfolgen. Auch damit verändern sich die Eigenschaften.
Um diese Veränderungen sicher erfassen zu können, sollten neben derMassen- und Volumenänderung auch die Veränderungen der mechanischen Eigenschaften messtechnisch genau analysiert werden. Die entscheidenden Parameter sind neben der Härte die Reißdehnung, die Spannung bei 100% Dehnung und die Zugfestigkeit. Erst die Kenntnis aller dieser Eigenschaften ermöglicht eindeutige Aussagen über die Tauglichkeit von Dichtungen – insbesondere auch im Kontakt mit VE-Wasser.

Abhängig vom Einsatzfall haben sich verschiedene Grenzwerte für die Änderungen der Eigenschaften bewährt. Anwendungsgrenzen für die Massen- und Volumenänderung sind je +/-5% bzw. 10% und bei Änderungen der mechanischen Werte +/-15% bzw. 30%, je nachdem ob ein dynamischer oder ein statischer Einsatz der Dichtung vorliegt.

EPDM hat sich bestens bewährt

Das Elastomer-Compund 70 EPDM 291 beweist sowohl im Kontakt mit Wasser als auch mit VE-Wasser sehr gute Eigenschaften. Beispielhaft zeigt sich die Leistungsfähigkeit von EPDM291 insbesondere daran, dass bei längerer Lagerungsdauer in Wasser bei 200°C nach einer geringen Anfangsquellung keine weitere Massen- und Volumenzunahme auftritt. Die Reißdehnung fällt erst nach über 1008h bei 200°C ab. In vollentsalztem Wasser bei 100°C zeigt sich auch nach längerer Lagerungsdauer kein wesentlicher Effekt, die geringen Quellungen und Festigkeitsverluste auch bei deutlich höheren Temperaturen von 160°C nach 168h und 180°C nach 336h geben für diese Anwendungen eine hinreichende Sicherheit.

O-Ring, O-Ring-Sonderformen oder Dichtungen für Ventile und Armaturen aus 70 EPDM 291 sind damit

  • bis 180°C in Wasser,
  • bis 160°C in VE-Wasser und
  • bis 150°C in Luft

zuverlässig beständig. Dieser Werkstoff besitzt zudem ein breites Zulassungsspektrum. 70EPDM 291 deckt die Spezifikationen der Europa Norm DIN EN 681 – 1 WB ebenso wie die amerikanische NSF 61 ab. Die bedeutenden Trinkwasser-Regelwerke aus Deutschland DVGW (KTW, W 270 und W 534), Großbritannien (WRAS) und Frankreich (ACS) werden vorbehaltlos erfüllt. Selbst die strengen Anforderungen der US-Behörde FDA, die sowohl für Nahrungsmittel als auch für Pharmaprodukte gelten, werden von dem 70 EPDM 291 bestätigt. Der hohe Reinheitsgrad dieses Werkstoffes wird durch die Zulassung nach USP Class VI unterstrichen. 70 EPDM 291 ist damit sehr gut für alle VE-Wasseranwendungen in Getränke-, Lebensmittel-, Pharmaindustrie und anderen Einsatzbereichen geeignet.

Der Werkstoff 70 EPDM 291 hat zudem die Einstufung 3-A Sanitary Standard Class II. Diese Einstufung basiertjedoch auf der naturgemäß schlechten Fettbeständigkeit von EPDM; die chemische und thermische Beständigkeit des 70EPDM291 erlaubt auch die höhere Sterilisationstemperatur der Class I von 149°C . Damit liegt dieser Dichtungswerkstoff deutlich über vielen anderen EPDM-Compounds.

Heftausgabe: Oktober 2010
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Christian Geubert,  Technical Support Europe, Freudenberg Process Seals

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Christian Geubert, Technical Support Europe, Freudenberg Process Seals
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