Equívocos e fatos interessantes sobre o Teflon

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Apesar das persistentes alegações em contrário, o Teflon não apareceu como um subproduto do programa espacial. Teflon é uma marca para politetrafluoretileno (PTFE), ou resina de fluoropolímero. Teflon foi descoberto completamente por acidente pelo Dr. Roy Plunkett em 1938. Foi colocado à venda comercial em 1946.

O politetrafluoretileno, ou fluoroplástico-4, mais conhecido pela marca “Teflon”, é um polímero de tetrafluoretileno (PTFE), um plástico com propriedades físicas e químicas raras e amplamente utilizado na tecnologia e no dia a dia.

A palavra "Teflon" é uma marca registrada da empresa química americana Chemours, uma empresa derivada da DuPont Corporation.

Em abril de 1938, o químico Roy Plunkett, de 27 anos, da Kinetic Chemicals, fazendo experiências com gases pertencentes ao grupo de refrigerantes (como o freon), descobriu que uma amostra deixada sob a influência do frio se transformava em um sólido ceroso esbranquiçado durante a noite com alguns propriedades interessantes. O material não só tinha uma superfície extraordinariamente escorregadia, mas provou ser notavelmente resistente a praticamente todos os produtos químicos e solventes, incluindo ácidos altamente corrosivos.

Em 1941, a Kinetic Chemicals obteve a patente do Teflon e, em 1949, tornou-se uma divisão da empresa americana DuPont. A nova descoberta foi rapidamente colocada em prática, primeiro no Projeto Manhattan (o codinome do programa de armas nucleares de 1942-1946) e depois em utensílios de cozinha.

Até o momento, ninguém foi capaz de identificar a origem do mito da "cosmonáutica", exceto, talvez, que o programa espacial Apollo dependia muito do Teflon para isolamento de cabos.

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Outros equívocos sobre o Teflon incluem o mito de que as balas revestidas de Teflon são muito melhores para penetrar na armadura do que qualquer outra bala. Na verdade, o objetivo do revestimento de Teflon é reduzir o desgaste na superfície interna do cano da arma, o que não tem nada a ver com a eficácia da própria bala.

O teflon realmente tem o menor coeficiente de atrito de qualquer material duro conhecido, e é por isso que funciona tão bem como um revestimento antiaderente para panelas de cozinha.

Mas se o Teflon é tão escorregadio, como é feito para grudar na panela? O processo requer um jato de areia preliminar, como resultado do qual muitos pequenos arranhões se formam na superfície da panela, na qual o Teflon líquido é pulverizado em uma camada fina. Tudo isso é seco sob a influência de altas temperaturas, o Teflon endurece e agarra com segurança. Em seguida, é revestido com um selante especial e submetido a repetidos tratamentos térmicos.

A seguir, consideraremos em detalhes em quais áreas da atividade humana o Teflon é usado e quão seguro é para nossa saúde.

Equívocos e fatos interessantes sobre o Teflon

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Onde mais o Teflon é usado?

O teflon é uma substância branca e transparente em uma camada fina, de aparência semelhante à parafina ou ao polietileno. Possui alta resistência ao calor e ao gelo, permanece flexível e elástico em temperaturas de -70 a +270 °C, um excelente material isolante. O teflon tem tensão superficial e adesão muito baixas e não é umedecido por água, gorduras ou a maioria dos solventes orgânicos.

O fluoroplástico é um material macio e fluido, portanto tem aplicação limitada em estruturas carregadas. Tem aderência muito baixa (aderência). A DuPont lista o ponto de fusão para diferentes tipos de Teflon de 260 °C a 327°C.

O teflon é utilizado nas indústrias química, elétrica e alimentícia, para a produção de roupas de membrana, na medicina, em veículos, para fins militares, principalmente como revestimentos. Os fluoropolímeros são mais conhecidos por seu amplo uso em panelas antiaderentes. Então, vejamos as principais áreas de aplicação desta substância única.

 

1. Indústria alimentar e vida

Devido à sua baixa aderência, não molhagem e resistência ao calor, o Teflon na forma de revestimento antiaderente é amplamente utilizado para a fabricação de moldes de extrusão e panificação, além de frigideiras e panelas.

O teflon também é usado na fabricação de outros eletrodomésticos. O revestimento de teflon na forma do filme mais fino é aplicado às lâminas de barbear, o que prolonga significativamente sua vida útil e facilita o barbear.

 

Cuidados com panelas revestidas com teflon

O revestimento de Teflon não tem grande resistência, portanto, ao cozinhar nesses pratos, apenas acessórios macios – de madeira, plástico ou revestidos de plástico (pás, conchas, etc.) devem ser usados. Pratos revestidos de teflon devem ser lavados em água morna com esponja macia, com adição de detergente líquido, sem o uso de esponjas abrasivas ou pastas de limpeza, e evitar superaquecimento até 415°C e fritura em fogo alto.

 

História interessante da marca Tefal

Em 1954, o engenheiro francês Marc Gregoire descobriu um método para aplicar politetrafluoretileno (Teflon) ao alumínio. Assim, a primeira panela antiaderente foi inventada. Dois anos depois, em 2, foi fundada a Tefal em Sarcelles (França).

No final de 1956, a nova instalação produzia 100 panelas por dia. A invenção foi vendida sob o slogan "Frying Pan TEFAL – a primeira frigideira que realmente não queima". Em 1961, a demanda por panelas Tefal atingiu 1 milhão de unidades por mês.

Em 1968, a Tefal tornou-se o principal fabricante de utensílios de cozinha da França, com vendas de 49 milhões de francos. E no mesmo ano, o grupo francês de empresas de produção de eletrodomésticos Groupe SEB conclui um acordo para adquirir a Tefal. Ao longo da sua história, a SEB expandiu a sua gama de produtos da marca Tefal com novas tecnologias e eletrodomésticos para o lar.

Em 2009, a Tefal produziu a sua bilionésima frigideira.

Equívocos e fatos interessantes sobre o Teflon

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2. Indústria e tecnologia

Em diversas indústrias, as fibras derivadas de politetrafluoretileno (Teflon) têm encontrado ampla aplicação como filtros de mangas de alta temperatura, vários tipos de juntas resistentes ao calor, fios para tecidos têxteis, bem como em equipamentos automotivos, filtros industriais de uso geral, elementos de válvulas de fechamento e controle, agitadores e bombas, equipamentos de filtragem e separação.

Na aviação, por exemplo, o Teflon é usado para fazer dutos flexíveis de metal-plástico para sistemas hidráulicos que operam sob alta pressão (mais de 200 kgf/cm²) e com alta temperatura do fluido de trabalho.

O fluoroplástico da marca F-4 pode ser usado para produzir: colunas de destilação, bombas, tubos, válvulas, foles, telhas de revestimento, gaxetas. Como dielétrico, o politetrafluoretileno é usado com sucesso na tecnologia de alta e ultra-alta frequência. O filme fluoroplástico laminado é usado na fabricação de cabos, fios, capacitores de alta qualidade, para bobinas isolantes, ranhuras de máquinas elétricas. Como material estrutural, o politetrafluoretileno é usado na fabricação de várias peças de máquinas. O teflon é especialmente utilizado na fabricação de rolamentos que operam sem lubrificante, com quantidade limitada de lubrificante e na presença de um ambiente corrosivo.

Devido à inércia química, hidrofobicidade (ângulo de contato de vazamento 108 ± 2°), oleofobidade e fluidez, o Teflon é amplamente utilizado para vedação de juntas rosqueadas e flangeadas (fita FUM ou fita de Teflon).

Devido às suas características de qualidade, as fitas autoadesivas de Teflon são muito populares e são frequentemente utilizadas nas indústrias têxtil e alimentícia, bem como nas atividades humanas cotidianas. Estes podem ser: fita de teflon, fita de teflon para seladora a vácuo, fibra de vidro revestida de teflon, fita seladora de teflon, fita autoadesiva de teflon, etc.

 

Lubrificante

Fluoroplast-4 (Teflon) é um excelente material antifricção com um coeficiente de atrito deslizante, o material estrutural mais baixo conhecido disponível (até menor que o gelo derretido). Devido à sua suavidade e fluidez, os rolamentos lisos de PTFE sólido raramente são usados. Em unidades altamente carregadas, são usados ​​rolamentos-insertos de metal-fluoroplástico e fitas de suporte de metal-fluoroplástico. Esse elemento deslizante pode suportar dezenas de quilogramas por milímetro quadrado e consiste em uma base metálica na qual é aplicado um revestimento de Teflon.

O teflon também é usado como aditivo antifricção (lubrificante sólido) que melhora as propriedades de deslizamento de polímeros de base, como poliéter éter cetona (PEEK) ou sulfeto de polifenileno (PPS), para obter uma composição de "rolamento" com alta resistência, desgaste resistência, resistência à fluência e boas propriedades anti-fricção.

Os lubrificantes com fluoroplasto finamente disperso introduzidos na sua composição são conhecidos. Eles se distinguem pelo fato de que o enchimento, assentando-se em superfícies metálicas em atrito, em alguns casos, permite que os mecanismos funcionem por algum tempo com um sistema de lubrificação completamente falhado, apenas devido às propriedades antifricção do Teflon.

 

Eletrônica

O teflon é amplamente utilizado na tecnologia de alta frequência, pois, ao contrário do polietileno ou polipropileno com propriedades semelhantes, possui uma constante dielétrica que varia muito pouco com a temperatura, alta tensão de ruptura e perdas dielétricas extremamente baixas. Essas propriedades, juntamente com a resistência ao calor, determinam sua ampla aplicação como isolante de fios, especialmente de alta tensão, todos os tipos de peças elétricas, na fabricação de capacitores de alta qualidade, placas de circuito impresso.

Em equipamentos eletrônicos para fins especiais, é amplamente utilizada a fiação com isolamento de PTFE, resistente a ambientes agressivos e altas temperaturas – fios das marcas MGTF, MS e diversas outras. O fio com isolamento de Teflon não pode ser derretido com um ferro de solda. A desvantagem do fluoroplástico é sua alta fluidez a frio: se você mantiver o fio em isolamento fluoroplástico sob carga mecânica (por exemplo, colocar uma perna de móvel nele), o fio pode ficar desencapado depois de um tempo.

Equívocos e fatos interessantes sobre o Teflon

FUM fita | wikimedia.org

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Fita autoadesiva de teflon | adobe.com

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Tecido revestido de PTFE com suporte autoadesivo | depositphotos.com

 

3. Medicina

Devido à sua compatibilidade biológica com o corpo humano, o Teflon é utilizado com sucesso na fabricação de implantes para cirurgia cardiovascular e geral, odontologia e oftalmologia. O politetrafluoretileno é considerado o material mais adequado para a produção de vasos sanguíneos artificiais e marca-passos cardíacos.

Na odontologia, membranas de teflon não reabsorvíveis com ou sem reforço de titânio são usadas em técnicas de regeneração óssea guiada (GBR). Há também material de sutura PTFE.

Em 2011, o Teflon foi usado pela primeira vez para reparo de septo nasal danificado e paredes dos seios paranasais em vez de telas de titânio. Após 12 a 15 meses, o implante se dissolve completamente e é substituído pelo próprio tecido do paciente.

 

4. Roupas

Na produção de roupas modernas de alta tecnologia, são utilizados materiais de membrana à base de politetrafluoretileno expandido.

Pela deformação física do Teflon, obtém-se uma fina película porosa, que é aplicada em tecidos e utilizada em alfaiataria. Os materiais da membrana, dependendo das características de fabricação, podem ter propriedades à prova de vento e à prova de água, enquanto o tamanho de poro normalizado da membrana de politetrafluoretileno permite que o material passe efetivamente pela evaporação do corpo humano.

Existe um material de membrana de Teflon com suporte de tecido que permite a passagem do ar, mas não permite a passagem do vento.

O teflon também é usado na fabricação de tapetes, guarda-chuvas, capas de chuva, jaquetas, bolas e muitos outros itens.

 

5. Outros produtos que usam Teflon

  • lâmpadas de aquecimento
  • aquecedores portáteis (aquecedores)
  • placas de ferro
  • capas de tábua de passar roupa
  • queimadores de fogão
  • bandejas
  • churrasqueiras elétricas
  • equipamento para fazer pipoca
  • cafeteiras
  • rolos (com revestimento antiaderente)
  • máquinas de assar pão
  • bandejas para espeto ou cremalheira
  • moldes de sorvete
  • banheiros revestidos de teflon
  • caldeiras
  • saca-rolhas
  • superfícies do fogão
  • utensílios de cozinha
  • frigideiras e panelas
  • woks (panelas chinesas para fritar legumes e carne)
  • moldes de cozimento
  • imprensa de sanduíche quente
  • fabricantes de waffles
  • criostatos ópticos
  • lâminas de barbear
  • revestimentos internos de barris de tanques
  • motores de foguetes elétricos
  • vedações de mecanismos articulados (dobradiças)
  • tintas e vernizes

 

Como o Teflon afeta o corpo humano?

O possível impacto negativo do politetrafluoretileno na saúde humana tem sido objeto de controvérsia por muitos anos. O próprio polímero é muito estável e inerte em condições normais. PTFE não reage com alimentos, água ou produtos químicos domésticos.

Quando ingerido, o politetrafluoretileno é inofensivo. A Organização Mundial da Saúde pediu à Organização Internacional de Controle do Câncer para realizar um experimento em ratos. A experiência mostrou que quando tomado com alimentos até 25% de politetrafluoretileno, não tem efeito. Este estudo foi realizado na década de 1960 e novamente na década de 1980 em uma população geral de ratos que consumiam 25% de sua ingestão total de alimentos de PTFE a cada dia.

Pesquisas de especialistas franceses, publicadas na revista "60 Millions de Consomateurs" os resultados de um estudo de laboratório de 13 amostras de frigideiras, confirmam a segurança do revestimento antiaderente. A revista francesa informa que, como resultado dos testes, foi comprovada a total segurança das panelas. Todas as amostras passaram com sucesso no teste depois de esfregar as superfícies com material abrasivo mil vezes ao longo de dois ciclos.

Teflon é principalmente perigoso em dois casos: na produção e quando o polímero acabado é superaquecido (em temperaturas acima de 200 °C).

Quando o PTFE é superaquecido, ocorre decomposição térmica com liberação de substâncias tóxicas.

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Poluição industrial

A principal fonte de riscos biológicos na produção de fluoropolímeros é considerado o ácido perfluorooctanóico (PFOA, em inglês – PFOA), conhecido sob o nome "C8". Este composto tem sido usado na fabricação de Teflon nos EUA desde a década de 1950. Os primeiros efeitos na saúde foram relatados nas fábricas da 3M e da DuPont na década de 1960. Na década de 1980, grupos científicos aderiram ao estudo dos efeitos biológicos. No final da década de 1990, as autoridades regulatórias norte-americanas chamaram a atenção para o problema, o que resultou no reconhecimento da periculosidade da substância e na regulamentação de concentrações máximas. Os processos tecnológicos nos Estados Unidos foram alterados para eliminar completamente o C8. Campanhas em larga escala foram lançadas para controlar as concentrações de PFOA e esclarecer seus efeitos na saúde humana.

Fato interessante

A DuPont recebeu centenas de milhões de dólares em ações judiciais (que foi transformada no filme Dark Waters, 2019) de funcionários da mesma empresa e moradores vizinhos em conexão com danos à saúde e o silêncio dos perigos da produção. Por muitos anos, o advogado corporativo Robert Bilott, que descobriu a conexão entre uma série de mortes misteriosas e um grande número de doenças em uma pequena cidade, e a DuPont, uma empresa química, processou o fabricante pelo fato de que as águas na área de Parkersburg eram contaminados com PFOA, cuja taxa na época não era regulamentada por lei.

Em 2006, a DuPont, até então a única produtora de PFOA nos Estados Unidos, concordou em remover reagentes residuais de suas instalações até 2015. Desde janeiro de 2012, a DuPont não usava PFOA em suas panelas e assadeiras, de acordo com informações oficiais da empresa.

Estudos europeus independentes mostraram que os revestimentos antiaderentes não contêm PFOA em quantidades que excedam os limites de segurança. A Academia Chinesa de Controle de Qualidade, Inspeção e Quarentena (GAQSIQ) e o Instituto Dinamarquês de Tecnologia confirmam que nenhuma exposição ao PFOA usado na fabricação de utensílios de mesa foi detectada.

 

Decomposição térmica do teflon

O padrão GOST 10007-80 normaliza a faixa de temperatura de operação do Teflon até +260 °C e indica diretamente o perigo de liberação de gases tóxicos acima dessa temperatura. A DuPont não lista as características de liberação tóxica, mas fornece um ponto de fusão de acordo com ASTM D3418 para vários tipos de Teflon de 260 °C a 327°C.

Em geral, os sinais de decomposição (pirólise) do Teflon já são detectados a uma temperatura de 200 °C. Mas este processo prossegue de forma relativamente lenta até uma temperatura de 420 °C. No entanto, em temperaturas acima de 380 °C, aparece o perfluoroisobutileno (um gás extremamente venenoso, que é cerca de 10 vezes mais venenoso que o fosgênio) e outros produtos de pirólise.

Experimentos mostram que os produtos de decomposição térmica quando o Teflon é aquecido acima de 350 °C causam um quadro de envenenamento que lembra a febre da fundição – são observados sintomas que são chamados de "febre do Teflon".

Para obter mais informações sobre tais experimentos e o possível perigo de superaquecimento do Teflon, veja o vídeo no final deste artigo.

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Como a liberação em massa de substâncias tóxicas com Teflon começa em temperaturas acima de 450 °C, panelas com revestimento antiaderente são consideradas seguras, pois tais temperaturas não podem ser alcançadas durante o uso normal. Deve-se ter em mente que os fabricantes consideram apenas o aquecimento com água ou óleo em uma panela como norma. A água evita o superaquecimento do Teflon, e sua evaporação completa indica um aquecimento significativo da louça, que agora não é visualizado de forma alguma e pode se tornar crítico. Os óleos comestíveis se decompõem em temperaturas de até 200 °C com a liberação de fumaça, facilitando a identificação de superaquecimento. O aquecimento em um fogão de panela seca é considerado anormal e, neste caso, as temperaturas de pirólise de Teflon são facilmente alcançáveis. Para simplificar a operação, alguns modelos de panelas de teflon são equipados com indicadores visuais de temperatura integrados. Em geral, use panelas de teflon corretamente!

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Perigo de produtos de decomposição de Teflon para aves

A estrutura especial do sistema respiratório das aves as torna hipersensíveis às substâncias tóxicas contidas no ambiente. Foi estabelecido que mesmo uma quantidade mínima de ácido perfluorooctanóico, entrando no corpo de uma ave com ar inalado, afeta seu sistema respiratório, levando à morte após um tempo (de vários minutos a dezenas de horas).

Pequenos pássaros são mais sensíveis a substâncias tóxicas, eles precisam de apenas alguns segundos de inalação de fumaça de Teflon e a morte ocorre nas próximas 24 horas. Há muitos relatos sobre a morte de aves (por exemplo, papagaios) pela fumaça de panelas de Teflon deixadas sem vigilância e superaquecidas acima de uma temperatura segura.

 

Interessante sobre o teflon

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As panelas de teflon são perigosas?