0.0 av 5 (0 röster)

Missuppfattningar och intressanta fakta om teflon

shutterstock.com

Trots ihärdiga påståenden om motsatsen framstod inte Teflon som en biprodukt av rymdprogrammet. Teflon är ett varumärke för polytetrafluoretylen (PTFE), eller fluorpolymerharts. Teflon upptäcktes helt av en slump av Dr. Roy Plunkett 1938. Den började säljas 1946.

Polytetrafluoreten, eller fluoroplastic-4, mer känd under varumärket "Teflon", är en polymer av tetrafluoreten (PTFE), en plast med sällsynta fysikaliska och kemiska egenskaper och används flitigt inom teknik och i vardagen.

Ordet "Teflon" är ett registrerat varumärke som tillhör det amerikanska kemiföretaget Chemours, ett avknoppningsföretag från DuPont Corporation.

I april 1938 upptäckte den 27-årige kemisten Roy Plunkett från Kinetic Chemicals, när han experimenterade med gaser som tillhör gruppen av köldmedier (som freon), att ett prov som lämnats under påverkan av kyla förvandlades till ett vitaktigt vaxartat fast ämne över natten med några intressanta egenskaper. Materialet hade inte bara en ovanligt hal yta, utan det visade sig vara anmärkningsvärt motståndskraftigt mot praktiskt taget alla kemikalier och lösningsmedel, inklusive starkt frätande syror.

1941 fick Kinetic Chemicals patent på Teflon och 1949 blev det en division av det amerikanska företaget DuPont. Den nya upptäckten kom snabbt till praktisk användning, först i Manhattan-projektet (kodnamnet för kärnvapenprogrammet 1942-1946), och sedan för köksredskap.

Hittills har ingen kunnat peka ut ursprunget till myten om "kosmonautik", förutom kanske att rymdprogrammet Apollo var starkt beroende av teflon för kabelisolering.

Missuppfattningar och intressanta fakta om teflon

shutterstock.com

Andra missuppfattningar om teflon inkluderar myten att teflonbelagda kulor är mycket bättre på att penetrera kroppsrustningar än alla andra kulor. Faktum är att syftet med teflonbeläggningen är att minska slitaget på insidan av pistolpipan, vilket inte har något att göra med själva kulans effektivitet.

Teflon har verkligen den lägsta friktionskoefficienten av något känt hårt material, vilket är anledningen till att det fungerar så bra som en non-stick beläggning för köksgrytor.

Men om teflon är så halt, hur får man det att fastna på pannan? Processen kräver preliminär sandblästring, vilket resulterar i att många små repor bildas på ytan av pannan, på vilken flytande teflon sprayas i ett tunt lager. Allt detta torkas under påverkan av höga temperaturer, Teflon härdar och griper säkert. Sedan beläggs den med ett speciellt tätningsmedel och utsätts för upprepad värmebehandling.

Därefter kommer vi att överväga i detalj inom vilka områden av mänsklig aktivitet Teflon används och hur säkert det är för vår hälsa.

Missuppfattningar och intressanta fakta om teflon

Bakgrundsfoto skapat av suksao – www.freepik.com

 

Var annars används teflon?

Teflon är ett vitt, genomskinligt ämne i ett tunt lager, som till utseendet liknar paraffin eller polyeten. Den har hög värme- och frostbeständighet, förblir flexibel och elastisk vid temperaturer från -70 till +270 °C, ett utmärkt isoleringsmaterial. Teflon har mycket låg ytspänning och vidhäftning och vätes inte av vatten, fetter eller de flesta organiska lösningsmedel.

Fluoroplast är ett mjukt och flytande material, därför har det begränsad användning i belastade strukturer. Den har mycket låg vidhäftning (klibbighet). DuPont listar smältpunkten för olika typer av teflon från 260 °C till 327°C.

Teflon används inom kemi-, el- och livsmedelsindustrin, för tillverkning av membrankläder, i medicin, i fordon, för militära ändamål, främst som beläggningar. Fluoropolymerer är mest kända för sin utbredda användning i non-stick kokkärl. Så låt oss titta på de viktigaste tillämpningarna av detta unika ämne.

 

1. Livsmedelsindustrin och livet

På grund av dess låga vidhäftning, icke-vätnings- och värmebeständighet används Teflon i form av en non-stick-beläggning i stor utsträckning för tillverkning av extruderings- och bakformar, samt stekpannor och grytor.

Teflon används också vid tillverkning av andra hushållsapparater. Teflonbeläggning i form av den tunnaste filmen appliceras på rakblad, vilket avsevärt förlänger deras livslängd och gör rakningen lättare.

 

Teflonbelagd kokkärlvård

Teflonbeläggningen har inte stor styrka, därför bör endast mjuka – trä-, plast- eller plastbelagda – tillbehör (skyfflar, slevar, etc.) användas vid matlagning i sådana rätter. Teflonbelagda diskar ska tvättas i varmt vatten med en mjuk svamp, med tillsats av flytande tvättmedel, utan användning av slipande svampar eller rengöringspasta, och undvik överhettning upp till 415 °C och stekning över hög värme.

 

Intressant historia för varumärket Tefal

1954 upptäckte den franske ingenjören Marc Gregoire en metod för att applicera polytetrafluoreten (Teflon) på aluminium. Således uppfanns den första non-stick pannan. Två år senare, 2, grundades Tefal i Sarcelles (Frankrike).

I slutet av 1956 producerade den nya anläggningen 100 pannor om dagen. Uppfinningen såldes under sloganen "TEFAL Frying Pan – den första stekpannan som verkligen inte brinner." År 1961 nådde efterfrågan på Tefal-pannor 1 miljon enheter per månad.

1968 blev Tefal Frankrikes ledande tillverkare av köksredskap med en försäljning på 49 miljoner franc. Och samma år sluter den franska gruppen av företag för tillverkning av hushållsapparater Groupe SEB en affär om att förvärva Tefal. Under hela sin historia har SEB utökat sitt Tefal-produktsortiment med nya teknologier och apparater för hemmet.

2009 producerade Tefal sin en miljardste stekpanna.

Missuppfattningar och intressanta fakta om teflon

123rf.com

 

2. Industri och teknik

I olika industrier har fibrer som härrör från polytetrafluoreten (Teflon) funnit bred användning som högtemperaturpåsfilter, olika typer av värmebeständiga packningar, trådar för textiltyger, såväl som i fordonsutrustning, industriella filter för allmänna ändamål, element av avstängnings- och reglerventiler, omrörare och pumpar, filtrerings- och separationsutrustning.

Inom flyget, till exempel, används Teflon för att tillverka flexibla metall-plaströrledningar för hydrauliska system som arbetar under högt tryck (mer än 200 kgf / cm²) och med en hög temperatur på arbetsvätskan.

F-4 märket fluoroplast kan användas för att producera: destillationskolonner, pumpar, rör, ventiler, bälgar, fasadplattor, glandpackningar. Som dielektrikum används polytetrafluoreten framgångsrikt i hög- och ultrahögfrekvensteknologi. Valsad fluorplastfilm används vid tillverkning av högkvalitativa kablar, ledningar, kondensatorer, för isoleringsspolar, spår av elektriska maskiner. Som konstruktionsmaterial används polytetrafluoreten vid tillverkning av olika maskindelar. Teflon används särskilt ofta vid tillverkning av lager som arbetar utan smörjmedel, med en begränsad mängd smörjmedel och i närvaro av en korrosiv miljö.

På grund av kemisk tröghet, hydrofobicitet (kontaktvinkel för läckage 108 ± 2°), oleofobicitet och flytbarhet, används Teflon flitigt för tätning av gängade och flänsade fogar (FUM-tejp eller Teflon-tejp).

På grund av sina kvalitetsegenskaper är teflon självhäftande tejp mycket populära och används ofta inom textil- och livsmedelsindustrin, såväl som i vardagliga mänskliga aktiviteter. Dessa kan vara: Teflon-tejp, Teflon-tejp för en vakuumförseglare, Teflonbelagd glasfiber, Teflon-förseglingstejp, Teflon-självhäftande tejp m.m.

 

Smörjmedel

Fluoroplast-4 (Teflon) är ett utmärkt antifriktionsmaterial med en glidfriktionskoefficient, det lägsta kända strukturella materialet som finns (till och med mindre än smältande is). På grund av deras mjukhet och smidighet används solida PTFE-glidlager sällan. I högt belastade enheter används metall-fluoroplastiska lager-insatser och metall-fluoroplastiska stödband. Ett sådant glidelement tål tiotals kilogram per kvadratmillimeter och består av en metallbas på vilken en teflonbeläggning appliceras.

Teflon används också som ett antifriktionstillsatsmedel (fast smörjmedel) som förbättrar glidegenskaperna hos baspolymerer, såsom polyeter-eterketon (PEEK) eller polyfenylensulfid (PPS), för att erhålla en "lager"-komposition med hög hållfasthet, slitage motstånd, krypmotstånd och goda antifriktionsegenskaper.

Smörjmedel med fint dispergerad fluoroplast införda i deras sammansättning är kända. De kännetecknas av det faktum att fyllmedlet, som sätter sig på gnidande metallytor, i vissa fall tillåter mekanismer att fungera under en tid med ett helt misslyckat smörjmedelssystem, bara på grund av antifriktionsegenskaperna hos Teflon.

 

Elektronik

Teflon används ofta inom högfrekvensteknologi, eftersom det, till skillnad från polyeten eller polypropen med liknande egenskaper, har en dielektricitetskonstant som ändras mycket lite med temperaturen, en hög genombrottsspänning och extremt låga dielektriska förluster. Dessa egenskaper, tillsammans med värmebeständighet, bestämmer dess breda tillämpning som trådisolering, särskilt högspänning, alla typer av elektriska delar, vid tillverkning av högkvalitativa kondensatorer, kretskort.

I elektronisk utrustning för speciella ändamål används PTFE-isolerade ledningar i stor utsträckning, som är resistenta mot aggressiva miljöer och höga temperaturer – ledningar av MGTF, MS och ett antal andra märken. Tråd i teflonisolering kan inte smältas med lödkolv. Nackdelen med fluoroplast är dess höga kallflytande: om du håller tråden i fluoroplastisk isolering under mekanisk belastning (till exempel sätter ett möbelben på den), kan tråden bli bar efter ett tag.

Missuppfattningar och intressanta fakta om teflon

FUM tejp | wikimedia.org

Missuppfattningar och intressanta fakta om teflon

Teflon självhäftande tejp | adobe.com

Missuppfattningar och intressanta fakta om teflon

PTFE-belagt tyg med självhäftande baksida | depositphotos.com

 

3. Medicin

På grund av dess biologiska kompatibilitet med människokroppen används Teflon framgångsrikt för tillverkning av implantat för kardiovaskulär och allmän kirurgi, tandvård och oftalmologi. Polytetrafluoreten anses vara det mest lämpliga materialet för produktion av konstgjorda blodkärl och pacemakers.

Inom tandvården används icke-resorberbara teflonmembran med eller utan ramverk av titan förstärkning i guidade benregenereringstekniker (GBR). Det finns också suturmaterial av PTFE.

2011 användes Teflon för första gången för reparation av skadad nässkiljevägg och väggar i paranasala bihålor istället för titannät. Efter 12–15 månader löses implantatet helt upp och ersätts av patientens egen vävnad.

 

4. Kläder

Vid tillverkning av moderna högteknologiska kläder används membranmaterial baserade på expanderad polytetrafluoreten.

Genom fysisk deformation av teflon erhålls en tunn porös film, som appliceras på tyger och används i skräddarsydd. Membranmaterial, beroende på tillverkningsegenskaperna, kan ha både vindtäta och vattentäta egenskaper, medan den normaliserade porstorleken hos polytetrafluoretenmembranet tillåter materialet att effektivt passera avdunstning av människokroppen.

Det finns ett tygbakat Teflon-membranmaterial som tillåter luft att passera igenom men inte tillåter vind att passera igenom.

Teflon används också vid tillverkning av mattor, paraplyer, regnrockar, jackor, bollar och många andra föremål.

 

5. Andra produkter som använder teflon

  • värmelampor
  • bärbara värmare (värmare)
  • stryker plattor
  • strykbräda överdrag
  • spisbrännare
  • bakplåtar
  • elektriska grillar
  • utrustning för popcorntillverkning
  • kaffekannor
  • kavel (med anti-stick beläggning)
  • brödbakningsmaskiner
  • brickor för spett eller galler
  • glassformar
  • teflonbelagda toaletter
  • pannor
  • korkskruvar
  • spisytor
  • köksredskap
  • stekpannor och stekpannor
  • wok (kinesiska grytor för stekning av grönsaker och kött)
  • baka formar
  • varm smörgåspress
  • våffeljärn
  • optiska kryostater
  • rakblad
  • invändiga beläggningar av tanktunnor
  • elektriska raketmotorer
  • tätningar av ledade mekanismer (gångjärn)
  • färger och lacker

 

Hur påverkar teflon människokroppen?

Den möjliga negativa effekten av polytetrafluoreten på människors hälsa har varit föremål för kontroverser i många år. Polymeren i sig är mycket stabil och inert under normala förhållanden. PTFE reagerar inte med mat, vatten eller hushållskemikalier.

Vid förtäring är polytetrafluoreten ofarligt. Världshälsoorganisationen bad International Cancer Control Organization att genomföra ett experiment på råttor. Erfarenhet har visat att när det tas med mat upp till 25 % polytetrafluoretylen har det ingen effekt. Denna studie genomfördes på 1960-talet och igen på 1980-talet på en allmän råttor som konsumerade 25 % av sitt totala födointag av PTFE varje dag.

Forskning av franska experter, publicerad i tidskriften "60 Millions de Consomateurs", resultaten av en laboratoriestudie av 13 prover av stekpannor, bekräftar säkerheten hos non-stick-beläggningen. Den franska tidningen rapporterar att som ett resultat av testerna bevisades den fullständiga säkerheten för kokkärl. Alla prover klarade testet framgångsrikt efter att ha gnuggat ytorna med slipmaterial tusen gånger under två cykler.

Teflon är huvudsakligen biologiskt farligt i två fall: i produktion och när den färdiga polymeren är överhettad (vid temperaturer över 200 °C).

När PTFE är överhettad sker termisk sönderdelning med utsläpp av giftiga ämnen.

Missuppfattningar och intressanta fakta om teflon

stockvault.net

 

Industriell förorening

Den huvudsakliga källan till biologiska risker vid produktion av fluorpolymerer anses perfluoroktansyra (PFOA, på engelska – PFOA), känd under namnet "C8". Denna förening har använts vid tillverkning av teflon i USA sedan 1950-talet. De första hälsoeffekterna rapporterades från 3M och DuPonts fabriker på 1960-talet. På 1980-talet anslöt sig vetenskapliga grupper till studiet av biologiska effekter. I slutet av 1990-talet uppmärksammade de amerikanska tillsynsmyndigheterna problemet, vilket resulterade i att man insåg ämnets fara och reglerade maximala koncentrationer. Teknologiska processer i USA har ändrats för att helt fasa ut C8. Storskaliga kampanjer har lanserats för att kontrollera PFOA-koncentrationer och klargöra dess inverkan på människors hälsa.

Intressant faktum

DuPont har fått hundratals miljoner dollar i rättsliga anspråk (som gjordes till filmen Dark Waters, 2019) från anställda på samma företag och närboende i samband med skador på hälsan och tystnaden om farorna med produktion. Under många år stämde företagsadvokaten Robert Bilott, som avslöjade sambandet mellan en rad mystiska dödsfall och ett stort antal sjukdomar i en liten stad, och DuPont, ett kemiföretag, tillverkaren för att vattnet i Parkersburg-området var förorenad med PFOA, vars andel vid den tidpunkten inte reglerades i lag.

2006 gick DuPont, då den enda amerikanska producenten av PFOA, med på att ta bort reagensresterna från sina anläggningar senast 2015. Sedan januari 2012 har DuPont inte använt PFOA i sina kokkärl och bakverk, enligt företagets officiella information.

Oberoende europeiska studier har visat att non-stick beläggningar inte innehåller PFOA utöver säkra gränser. Den kinesiska akademin för kvalitetskontroll, inspektion och karantän (GAQSIQ) och det danska tekniska institutet bekräftar att ingen exponering för PFOA som används vid tillverkning av servis har upptäckts.

 

Termisk nedbrytning av teflon

GOST 10007-80-standarden normaliserar driftstemperaturområdet för Teflon upp till +260 °C och indikerar direkt risken för att giftiga gaser släpps över denna temperatur. DuPont listar inga giftiga frisättningsegenskaper, men ger en smältpunkt enligt ASTM D3418 för olika typer av teflon från 260 °C till 327°C.

I allmänhet detekteras tecken på nedbrytning (pyrolys) av teflon redan vid en temperatur på 200 °C. Men denna process går relativt långsamt upp till en temperatur på 420 °C. Men vid temperaturer över 380 °C uppstår perfluorisobutylen (en extremt giftig gas, som är cirka 10 gånger giftigare än fosgen) och andra pyrolysprodukter.

Experiment visar att termiska sönderdelningsprodukter när teflon värms upp över 350 °C orsakar en förgiftningsbild som påminner om gjuterifeber – symtom observeras som kallas "teflonfeber".

För mer information om sådana experiment och den möjliga faran från överhettning av Teflon, se videon i slutet av denna artikel.

Utgång

Eftersom massutsläppet av giftiga ämnen med teflon börjar vid temperaturer över 450 °C, anses kokkärl med non-stick beläggning säkra, eftersom sådana temperaturer inte kan nås under normal användning. Man bör komma ihåg att tillverkare anser att endast uppvärmning med vatten eller olja i en panna är normen. Vatten förhindrar att teflon överhettas, och dess fullständiga avdunstning indikerar en betydande uppvärmning av disken, som nu inte visualiseras på något sätt och kan bli kritisk. Ätliga oljor sönderdelas vid temperaturer upp till 200 °C med rökutsläpp, vilket gör det lättare att identifiera överhettning. Uppvärmning på en torr spishäll anses vara onormal och i detta fall är temperaturerna för teflonpyrolys lätt att uppnå. För att förenkla driften är vissa modeller av Teflon-kokkärl utrustade med inbyggda visuella temperaturindikatorer. Använd i allmänhet Teflon-kokkärl på rätt sätt!

Missuppfattningar och intressanta fakta om teflon

shutterstock.com

 

Risk för nedbrytningsprodukter av teflon för fåglar

Den speciella strukturen hos fåglarnas andningsorgan gör dem överkänsliga för giftiga ämnen som finns i miljön. Det har fastställts att även en minimal mängd perfluoroktansyra, som kommer in i kroppen på en fågel med inandningsluft, påverkar dess andningsorgan, vilket leder till döden efter ett tag (från flera minuter till tiotals timmar).

Småfåglar är mer känsliga för giftiga ämnen, de behöver bara några sekunders inandning av teflonångor och döden inträffar inom de närmaste 24 timmarna. Det finns många rapporter om att fjäderfä (till exempel papegojor) dör av ångorna från teflonpannor som lämnas obevakade och överhettade över en säker temperatur.

 

Intressant med teflon

I videospelaren kan du slå på undertexter och välja deras översättning till valfritt språk i inställningarna

 

Är teflonpannor farliga?