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國內外常見氣體采樣袋的材質性能
氣體采樣袋廣泛應用于石油化工、環(huán)保監(jiān)測、科學實驗等領域氣體樣品采集 和保存。目前,在國內和國外常見的氣體采樣袋共有 6 大類:鋁塑復合膜氣體采 樣袋,Devex (得維克)氣體采樣袋,Tedlar(PVF)氣體采樣袋,PVDF 氣體采樣 袋,F(xiàn)EP 氣體采樣袋,F(xiàn)luode(氟萊得)氣體采樣袋。
這6大類氣體采樣袋所用的薄膜材質種類及性能介紹如下:
一,鋁塑復合膜氣體采樣袋 鋁塑復合膜氣體采樣袋的薄膜為鋁塑復合膜,鋁塑復合膜是由尼龍膜 (PA) 、鋁箔(AL)、聚乙烯膜(PE)這三種薄膜使用雙組份粘合劑復合制成。 由外 向內,依次為尼龍,鋁箔,聚乙烯 3 層構造,厚度一般為 120um~140um。鋁塑 復合膜由于是不透明的,具有良好的避光性,這種采樣袋可用于對光敏感的氣體 樣品采集保存。鋁塑復合膜具有機械強度高,透氣性低,氣密性好,吸附小,化 學性質穩(wěn)定的特點。鋁塑復合膜氣體采樣袋主要用于常規(guī)分析采樣,可充裝化學 性質穩(wěn)定,化學活性弱的氣體如石油裂解氣,天然氣,煤層氣,煙塵氣,環(huán)境大 氣,工藝過程反應氣體以及氮氫氧氬等無機氣體。對于硫化物和鹵素氣體,高含 量如百分比級,低含量如 ppm 級不建議使用。由于鋁塑復合膜在復合時使用的雙 組份粘合劑能揮發(fā)出苯,酮,醚,酯等有機物, 所以應注意,鋁塑復合膜內殘 留的有機物析出,能污染采樣袋內氣體樣品,對分析數(shù)據會造成干擾。如該氣體 采樣袋如重復使用應多次置換清洗。
二,得維克氣體采樣袋的薄膜為多層膜,多層膜是我公司開發(fā)的氣體采樣袋薄膜由聚氨酯膜(PET)、尼龍 膜(PA) 、鋁箔(AL)、聚乙烯膜(PE)等薄膜膠合制成,外層為聚氨酯(PET)膜,內 層為聚乙烯(PE)膜,內層使用環(huán)保型粘合劑膠合,共 9 層,厚度一般為 120um~ 140um。多層膜與鋁塑復合膜相比具有異的機械強度,滲透率更低,阻氣 性更高的特點, 同時具有化學性質穩(wěn)定, 耐化學品性和耐腐蝕性強等特點。 多層膜用作氣體采樣袋膜其綜合性能于賽綸膜劑膠合所以無苯,酮,醚,酯等有機物殘留,內層膜不會析出有機揮發(fā)物(VOCs) 能避免袋內氣體樣品被污染。氣體采樣袋可用于環(huán)保監(jiān)測,氣 味分析采樣和高精度 ppm 級分析采樣,可充裝化學性質穩(wěn)定,化學活性弱的氣體 如石油裂解氣,天然氣,煤層氣,煙塵氣,環(huán)境大氣,工藝過程反應氣體以及氮 氫氧氬等無機氣體。對于硫化物,氮氧化物和鹵素氣體,低含量如 ppb 級,不建 議使用。如該氣體采樣袋要重復使用,應多次置換清洗。氣體采樣袋相對于鋁塑復合膜氣體采樣袋是高性能的換代產品。
三, Tedlar氣體采樣袋的薄膜為聚氟乙烯膜,即 PVF 膜 , PVF 膜具有異的耐化學品性,耐腐蝕性, 。PVF 極低吸附性,極低氣體滲透率。Tedlar(泰德拉)氣體采樣袋可用于高精度 ppm 和 ppb 級分析采樣,可采集保存各種強腐蝕性、高化學活性的氣態(tài)、液態(tài)樣品。 Tedlar(泰德拉) ,聚氟乙烯 PVF 的耐化學品性和耐腐蝕性,相比聚偏 氟乙烯 PVDF 弱, 吸附性, 氣體滲透性, 耐候性, 機械強度相當。 耐熱溫度為 150℃~ 170℃。 聚氟乙烯 PVF 膜主要用于建筑防腐薄膜、 透明篷布、 太陽能電池。 1970 自 年代,PVF 膜在美國,歐洲,日本就成功地應用于大型公共建筑。 美國 SKC 公司在 1970 年代末用膜制成氣體采樣袋, 由于 Tedlar 膜熱合封口溫度低加工容易,并具有異的化學性能和機械性能, 薄膜價格低,被大量用于制作氣體采樣袋。
四, PVDF 氣體采樣袋的薄膜為聚偏氟乙烯膜,PVDF膜具有異的耐化學品性,耐腐蝕性,極低吸附性,極低氣體滲透率,PVDF 氣體采樣袋 可用于高精度 ppm 和 ppb 級分析采樣,可采集保存各種強腐蝕性、高化學活性的 氣態(tài)、液態(tài)樣品。 PVDF的原子聚合形態(tài)與 PVF 的原子聚合形態(tài)接近,但 PVDF 的氟原子含量大于 PVF,所以 PVDF 的化學性能要強于 PVF,PVDF 的機械性能和 PVF 的機械性能 相近。耐熱溫度為 150℃~170℃。PVDF 的彈性模量和硬度大于 PVF,表現(xiàn)在薄 膜抗沖擊性能上 PVDF 膜比 PVF 膜硬脆,容易受折斷裂,這是 PVDF 膜用于制作氣 體采樣袋的使用量小于 Tedlar 膜氣體采樣袋的主要原因。
五, FEP氣體采樣袋 FEP 氣體采樣袋的薄膜為聚全氟乙丙烯膜,即FEP膜主要用于電子半導體、太陽能電 池、光纖和化工防腐,是氟聚合物中價格昂貴的產品。 FEP 的彈性模量及拉伸強度比 PVF 和 PVDF 低,斷裂伸長率比 PVF 和 PVDF 大,所以 FEP 膜柔軟,拉伸殘余變形大。耐熱溫度為 200℃~260℃。封口難度 遠大于 PVF 膜和聚偏氟乙烯 PVDF 膜。
六, Fluode氣體采樣袋氟聚合物膜是我公司開發(fā)的氣體采樣袋薄膜,氟聚合物的原料是由世界化學公司提供。是一種具有異的化學性能和機械性能的氟聚合物。