Negli ultimi anni, la tendenza globale a limitare i PFAS (sostanze per- e polifluoroalchiliche) è diventata sempre più chiara. Nel frattempo, i consumatori finali prestano crescente attenzione alla sicurezza dell’acqua potabile e agli standard ambientali, promuovendo continui aggiornamenti nella selezione dei materiali per i prodotti correlati. In questo contesto, i clienti europei e americani di pompe e valvole hanno avanzato requisiti più elevati per le guarnizioni in gomma di precisione utilizzate nelle posizioni chiave di tenuta. Per garantire prestazioni di tenuta stabili, i sigilli devono essere privi di BPA, conformi allo standard LFGB sul contatto alimentare e adottare una formulazione di materiale priva di fluoro. Questo cambiamento indica che la logica di selezione dei materiali per le guarnizioni sta gradualmente cambiando dal tradizionale "prestazioni prima di tutto" a "pari enfasi su prestazioni, sicurezza e protezione ambientale".
Per soddisfare questi nuovi requisiti, Doit Rubber Products Co., Ltd. (di seguito denominata "DOIT") ha portato avanti uno sviluppo collaborativo con fornitori di materiali e clienti leader nel settore delle pompe e delle valvole. Nel progetto, i fornitori di materiali sono responsabili di fornire soluzioni di formulazione modificata prive di fluoro; DOIT effettua la regolazione della formula, la miscelazione dei materiali e il controllo del processo in base alla formulazione e completa lo stampaggio delle guarnizioni; i clienti eseguono quindi l'assemblaggio completo della macchina, nonché test e verifiche dell'applicazione. Dopo 12 mesi di promozione collaborativa nello sviluppo dei materiali, nell'adattamento dei processi e nei test dei terminali, le soluzioni pertinenti sono state gradualmente implementate.
Le guarnizioni sviluppate con questa formulazione vengono utilizzate principalmente nei nodi chiave di tenuta dei sistemi di vie navigabili interne di distributori d'acqua e macchine da caffè e sono ampiamente applicate alle parti di tenuta dinamiche e statiche dei componenti di pompe e valvole. Sono componenti chiave a diretto contatto a lungo termine con l'acqua potabile. In tali scenari applicativi, le guarnizioni non solo devono avere prestazioni di tenuta di base, ma devono anche soddisfare requisiti di utilizzo più severi, tra cui stabilità durante il contatto a lungo termine con l’acqua potabile, affidabilità strutturale in condizioni di cicli termici e prestazioni di resilienza continua in ambienti ad alta temperatura.
Ottenere prestazioni stabili e affidabili con un sistema di materiali privi di fluoro è la difficoltà tecnica principale di questo sviluppo. Nello scenario delle applicazioni di tenuta dinamica di pompe e valvole, la stabilità di resilienza e l'affidabilità di tenuta dei materiali in caso di ripetuti avviamenti e fluttuazioni di pressione sono particolarmente critiche. Rispetto ai tradizionali materiali contenenti fluoro, i materiali privi di fluoro necessitano di una compensazione ottimizzata attraverso la formulazione e il processo in termini di resistenza alla temperatura, stabilità chimica e controllo del compression set. Nel frattempo, le rigide restrizioni dello standard LFGB sui componenti materiali e sui migranti hanno imposto requisiti di conformità più elevati sull’intero processo produttivo. L'applicazione su larga scala di materiali privi di fluoro è essenzialmente una verifica sistematica e una svolta nel sistema dei materiali, nel processo di miscelazione e nella stabilità dello stampaggio.
Dopo un anno di produzione e test ripetuti, questa soluzione di tenuta per uso alimentare ha superato la verifica dell'applicazione del cliente e soddisfa i requisiti di utilizzo stabiliti e gli standard pertinenti. Ciò dimostra che i sigilli che soddisfano gli standard BPA-free e di contatto alimentare possono anche ottenere prestazioni applicative stabili e affidabili in condizioni di prestazioni e vincoli normativi rigorosi.
Dal punto di vista dello sviluppo del settore, la pratica del DOIT ha ulteriormente verificato la fattibilità dell'applicazione di soluzioni di tenuta conformi agli standard per il contatto con gli alimenti nel campo delle apparecchiature idriche di fascia alta. Con il continuo inasprimento delle normative ambientali e la crescente attenzione del mercato verso materiali sani e sostenibili, la direzione dello sviluppo dei materiali di tenuta sta accelerando la trasformazione verso la sicurezza e la protezione ambientale.
In questo processo, DOIT ha completato la verifica dall'adattamento del materiale alla fattibilità della produzione di massa, ha ulteriormente migliorato la sua capacità di soluzioni di tenuta personalizzate nel campo delle applicazioni a contatto con alimenti di standard elevato e ha anche fornito un percorso di riferimento per la selezione dei materiali e l'applicazione di guarnizioni a contatto con gli alimenti in pompe, valvole e apparecchiature di controllo dei fluidi.