Supporting by :
QUALITY FOR SMART
www.sugison.com
PVDF Next Generation Anti Corrosive Material
Polyvinylidene Fluoride (PVDF) telah digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang menggunakan
bahan-bahan kimia keras (harsh chemical) sejak 1964. PVDF sering dijumpai pada aplikasi pipa ekstrusi dan
molding komponen untuk valve, alat kelengkapan dan bagian pompa. Sementara segmen pasar
lainnya berupa powder atau pelet PVDF sebagai bahan baku untuk membuat membran mikroporous.
Membran PVDF ini digunakan dalam penyaringan dan pemurnian untuk industri air.
Selain itu PVDF digunakan untuk lapisan dalam tangki logam untuk mengatasi bahan kimia keras .
Pelapisan (lining) dengan menggunakan plastik PVDF memberikan berbagai keuntungan antara lain
mencakup biaya penghematan, ketahanan kimia yang baik, rating suhu tinggi dan kemudahan cara
penerapannya.
Resin PVDF memiliki kombinasi sifat kinerja yang baik sebagai material pilihan, karenanya banyak
diaplikasikan untuk menangani masalah-masalah teknik yang sulit dalam aplikasi ketahanan kimia.
Pemilihan PVDF dimaksudkan dengan mempertimbangkan kinerja struktural, biaya, dan ketahanan
material terhadap operasi serta kondisi yang mungkin terjadi. Termasuk kondisi khusus yang perlu
dipertimbangkan seperti FDA approval, ketahanan terhadap bahaya kebakaran/ api dan asap
ketahanan abrasi serta kemungkinan dari dampak berbagai suhu, siklus termal dan paparan sinar
matahari.
Disamping beberapa faktor yang disebutkan di atas, ada aplikasi umum di mana PVDF menjadi
pilihan aplikasi yang berhubungan dengan kontak bahan kimia seperti :
• Halogen Containment
Klorin dan Diklorinasi Senyawa
Brom dan Brominated Senyawa dan solusi yodium.
• Asam Kuat - Bromic, Borat, kromat, sitrat, klorida, fluorida, Metana
• Sulfonic, nitrat, fosfat, Salicyclic, nitric, Sulfat, asam tannic dan lain-lain
• deionisasi air (DI)
• Bahan Bakar Campuran - Biodiesel, Hidrokarbon Aromatik, Hidrokarbon alifatik dan Alkohol
• Limbah Campuran - Asam dengan berbagai konsentrasi, Klor dan Brom Senyawa, Basis,
Oksidator, minyak, sampah organik, Garam dan alkohol
• Limbah Radioaktif
• Suhu Tinggi sampai dengan 150°C jangka pendek dan kontinu untuk 140°C (lama ketahanan
pada service use temperature tergantung pada waktu kontak dan campuran bahan kimia yang
terlibat).
PVDF dapat memberikan umur pakai lebih lama dari 25 tahun untuk aplikasi-aplikasi yang seringkali
dapat menyebabkan metal/ logam yang berkualitas tinggi sekalipun mengalami korosi atau polimer
plastik lainnya yang seringkali gagal karena keterbatasan service use temperature sehingga plastik
menjadi cepat lunak atau mungkin getas.
PVDF merupakan polimer murni homopolimer dibandingkan dengan jenis polimer plastik lainnya dimana tidak ditambahkan stabilisator, additives maupun stabilizing agents. Semisal anti uv, thermostabilizer (penstabil panas), pelembut (softener), pelumas (lubricant), atau penghambat api. Karena sifat kimia polimer pvdf yang inert (sangat stabil), maka reaksi kimia yang terjadi hampir mustahil. Hal ini menjadikan PVDF dipakai sangat luas dalam industri bahan makanan dan minuman, produk-produk susu dan turunannya atau untuk pipa transport air panas atau air dingin (ultra pure water) pada industri semi konduktor, serta industri farmasi, pengolahan obat dan makanan. PVDF tahan terhadap radiasi sinar uv (ultraviolet), sinar gamma dan oksidasi (ageing). PVDF tidak menyebabkan bahaya kebakaran (flame retardant) atau kategori VO sesuai standar UL 94. PVDF sangat berbeda dengan thermoplastics lainnya karena performa kekuatan mekanik yang sangat baik dibarengi juga dengan ketahanan kimia pada rentang aplikasi temperature tinggi. Untuk itu PVDF banyak diaplikasikan pada industry yang menggunakan proses kimia seperti pulp dan kertas, tekstil, petrokimia fertilizer (pupuk), nuklir (tahan terhadap panas dan tekanan tinggi serta radiasi) : seperti untuk system penyimpanan kimia, filter, membrane, heat exchangers dll. PVDF juga tahan terhadap kondisi lingkungan yang berat seperti pada eksplorasi minyak dan gas.
PVDF menawarkan properties yang sangat baik bahkan ideal bila dihubungkan dengan kemudahan dalam pemrosesannya, dan keuntungan dari segi harga berbanding dengan unjuk kerja (performance) material. PVDF adalah thermoplastics yang mudah untuk diproses lebih lanjut (machining), dapat di bonding, di welding, dan juga dibentuk dengan thermoforming.
PVDF APPLICATION
Pemutihan Pulp dan Kertas
Industri pulp dan kertas sering menggunakan teknologi proses berbasis klorin untuk pemutihan (bleaching). Klorin sangat agresif untuk logam dan penyebab korosi. Selain itu digunakan pula kaporit dan senyawa chlorinated yang pada akhirnya menyebabkan stress corrosion-induced to cracking. PVDF tidak mudah terdegradasi oleh klorin untuk itu PVDF sangat diandalkan untuk penanganan jangka panjang bahan kimia diklorinasi.
Industri Persiapan Logam dan Pertambangan
Dalam industri logam, berbagai asam digunakan untuk membersihkan, menyiapkan atau memisahkan produk akhir. Asam Kuat seperti fluorida, klorida, sulfat, nitrat dan kromat semua umum dipakai untuk industri ini. Konsentrasi bahan kimia ini dapat bervariasi selama proses berlangsung, suhu cenderung semakin lama meningkat, dan berlangsung pula pencampuran berbagai senyawa yang bersifat asam. Kombinasi variabel kimia dan suhu menjadikannya sulit untuk menemukan satu material yang memenuhi kebutuhan tersebut sekaligus juga material yang diperuntukan penanganan limbahnya. PVDF memperpanjang batas toleransi suhu dari peralatan dan memungkinkan untuk perlindungan dari bahan kimia agresif .
Bahan bakar dan Bioetanol
Dalam beberapa tahun terakhir, formulasi bahan bakar sangat kompleks. Dahulu kita hanya mengenal bensin , tapi sekarang ada bahan bakar solar, campuran alkohol, aditif eter untuk penyesuaian oktan dan biodiesel. Sistem transportasi dan penanganan untuk menaikkan bahan bakar dalam perut bumi sangat penting dan diharapkan bahwa instalasi akan tahan selama bertahun-tahun tanpa perlu penggantian atau perbaikan yang tentunya akan memakan waktu serta biaya sangat besar. Selama ini versi bahan bakar biasanya dapat
ditangani oleh material yang relatif murah. Patut diperhatikan bahwa setiap variasi bahan bakar yang berbeda dapat menimbulkan potensi bencana. PVDF memberikan perancangan kombinasi sangat luar biasa dari ketahanan terhadap alkohol, resistensi hidrokarbon (aromatik dan alifatik), serta ketahanannya terhadap oksidan umumnya yang terkait dengan teknologi biodiesel terbaru.
Dalam proses produksi bioetanol sering dihasilkan pula konsentrasi asam sulfat yang rendah. Semula banyak pabrik pengolahan mulai membangun dengan stainless steel, tapi semakin lama berbalik memakai PVDF, dengan maksud menghindari masalah korosi dari peralatan proses yang disebabkan konsentrasi asam.
Farmasi dan Bioteknologi
Tantangan ke depan pengolahan industri farmasi dan bioteknologi yaitu penggunaan kombinasi bahan kimia, seperti bromine, iodine, klor, asam dan alkohol. Tantangan ini ditambah dengan adanya peraturan FDA, USP Class 6 dengan persyaratan target proses pemurnian air. PVDF memenuhi semua persyaratan tersebut dan memiliki keuntungan tambahan atas plastik yang umum karena bisa dibersihkan berulang kali steam uap (autoclavable), sampai dengan 30 psi (tahan terhadap tekanan, hidrolisa dan sterilasasi berulang-ulang).
Plastik PVDF segera memperoleh peningkatan kepercayaan penggunaannya dalam industri farmasi karena fakta bahwa PVDF tahan bila terkena bahan pembersih. PVDF telah tercantum dalam ASME Bioprocessing (ASME-BPE) standar, yang terpilih sebagai material untuk desain sistem biotek. Piping, tabung fleksibel, tank, dan pompa membran, semua aplikasi ini umumnya menggunakan PVDF .
Semikonduktor pengolahan
Bisa jadi konsumen terbesar untuk PVDF adalah industri semikonduktor. PVDF memiliki banyak sifat yang diinginkan untuk industri ini yang bukan merupakan persyaratan dalam aplikasi kimia lainnya.
Ketahanan terhadap api dan asap (flame and smoke resistance) telah sesuai standard Factory Mutual (FM) 4910 dan Underwriters Laboratories (UL 2360) serta F57 SEMI. High purity standar merupakan persyaratan khusus dalam pembuatan high purity sistem perpipaan dan peralatan etching acid yang digunakan dalam proses penyusunan wafer silikon. Kombinasi resistensi kimia, kemurnian tinggi dan kekuatan yang unggul dari PVDF dibandingkan dengan material berkualitas tinggi lainnya telah membuatnya menjadi bahan baku konstruksi di bidang semikonduktor.
Industri nuklir
Industri reklamasi nuklir memiliki tantangan yang menarik. Pertama, serangkaian bahan kimia diproduksi untuk memurnikan bijih
radioaktif. Sedangkan bahan kimia seperti asam klorida dan asam nitrat digunakan untuk memurnikan plutonium dan uranium. Permukaan kontak dari kotak sarung tangan juga harus menangani radioaktivitas yang terkait dengan proses ini. Setelah beberapa tahun pengujian dan pengalaman lapangan, PVDF disetujui menjadi polimer yang paling tahan radiasi yang mampu bertahan lama dalam desain kotak sarung tangan dan limbah nuklir.
Air minum dan air limbah
Nilai tertentu dari PVDF terdaftar oleh National Sanitasi Foundation (NSF) untuk digunakan dal am air minum (NSF 61). Meskipun air tidak lazim dianggap korosif, namun ada keinginan peningkatan kualitas air hampir tanpa batas. Seperti kewaspadaan terhadap bakteri, bioterorisme, kadar klorin pada air dan paparan UV. Selama bertahun-tahun, bahan seperti PVDF menawarkan kesempatan yang lebih besar untuk system yang berumur panjang bahkan jika parameter sistem berubah dari waktu ke waktu. Dalam aplikasi air limbah, ada kekhawatiran umum bahwa kompatibilitas kimia bisa diprediksi. Sebuah produk seperti PVDF menawarkan faktor peningkatan keamanan dari kombinasi kimia tak terduga atau tidak direncanakan terjadi.
Makanan, susu dan minuman
Secara umum, makanan tidak korosif, tetapi bahan makanan seperti saus dan buah-buahan dapat memiliki kisaran pH antara 2.0 dan 3.5 ini dapat menjadi lingkungan yang sangat agresif dari waktu ke waktu.
Komponen berbahan PVDF digunakan pada mesin pengolahan cranberry, saus panas, minuman beralkohol, jus jeruk nipis dan beberapa bahan makanan umum lainnya. Ketahanan abrasi PVDF dan kemampuan untuk proses sterilisasi berulang dengan berbagai bahan kimia dan steam juga menambah daya tarik PVDF untuk aplikasi pada industri ini.
Seal in the food industry
Food compliance - Chemical resistance – Temperature and hydrolisis resistance
PVDF
banyak dipakai sebagai seal di industry makanan karena kombinasi yang ideal antara kekuatan
mekanikal dan ketahanan kimianya, PVDF mempunyai ketahanan creep dan kestabilan dimensi yang
sangat baik dibanding PTFE, sehingga diyakini berperan sangat baik sebagai sealing.
Scrapers in industrial mixers for sauces and food mix
Picture by Quadrant Plastics www.quadrantplastics.com
Picture by Quadrant Plastics www.quadrantplastics.com
Kimia Industri
PVDF PUMP
PVDF rotor untuk memindahkan mentega kental ke dalam filling machine : Food
compliance, Chemical and hydrolysis resistance, Temperature resistance up to 100°C, Wear resistance
PVDF Spindle for Dairies and Breweries
Excellent chemical resistance, Good mechanical strength – better than virgin ptfe, Autoclavability – resistance to hot/boiling water, Food compliance, Easy to machining
PVDF Impeller dan Pump Casing Liner
Excellent chemical and aggressive media resistance , Good mechanical strength, Thermal heat resistance , High dimensional stability, Easy to machining
PVDF Basket Strainer For Corrosive and High Purity Fluid Flow
(micromold product inc.)
Extending the life of expensive downstream equipment and reducing down time in the chemical process industries. The strainers remove suspended or waste solids from corrosive or high-purity fluid streams, to prevent damage to sensitive downstream equipment such as pumps, valves, instruments and spray nozzles.
Plastic strainers previously available were not able to handle corrosive materials such as halogens and many acids, or temp. exceeding 105°C. PVDF far outperforms PVC, CPVC, polypropylene and acetal materials used in ordinary plastic strainers.
With their resistance to radiation and hot acids, they also handle nuclear waste processing.
KOMPARASI CHEMICAL RESISTENCE : PE, PVC-U , PP, PVDF
CONC. PE PVC-U PP PVDF
CHEMICAL (%) 20 C 60 C 20 C 60 C 20 C 60 C 20 C 60 C
Aceton 100 V V/O X X V V/ O V/ O X Benzene V/O O/X X X O X V V Bleaching Solution 12,5 Cl O X V X O O O Butyl acetat V O X X O X V X Boric acid, aqueous V V V O V V V V Bromic acid, conc X X V V X X V V Bromin. Liquid 100 X X X X X X V V Bromin vapors X X X X X X V V Carbon disulphide 100 O X X X O X V Carbon tetrachloride O/X X X X X X V V Chlorine, gas 100 O X X X X X V V Chlorobenzene 100 O X X X V O/ X V V Chloroform O/X X X X O X V V Chromic acid, aqueous 50 O X V O O O V V Chromic Trioxide, aqueous 50 O X V O O O V V Chromosulfuric acid X X V O X X V V Cresol V V X X V V V V Cyclohexanone 100 V V/O X X V O/ X V O Ethyl acetate 100 V V/O X X V V/ O V O Ethyl chloride 100 V/O X X V/ O V V Formic acid, aqueous 85 V V V X V O V V Fuming sulfuric acid X X X X X X V O Hydrofluoric acid, aqueous 85 V O V O V V V Hydrogen peroxide,
aqueous 30 O X V O V O V V Mercurochrome 100 V V/O O X V O V V Methyl ethyl ketone 100 V X X X V O X X Methylene chloride 100 O/X X X X O/ X X O X Nitric acid 50 O O/X V V X X V V Nitrobenzene V V/O X X V V/ O V O Perchloroethylene V X X X O X V V Phenol, aqu ca. 9 V V O X V V V V Premium fuel V V X X V V V V Pyridine V V/O X X V V V X Sodium hydroxide liq. 15 V V O O V V V V Sodium hydroxide liq. 60 V V O O V V V O Sulphuric acid 96 O X V V/ O O/ X X V V Tanning Extracts V V O V O V V Tetrahydrofurane 100 O/X X X X O/ X O X Toluene 100 O/X X X X V X V V Turpentine Oil (tech.grade) V/O O V O X V V Xylene X X X X X X V V
SYMBOL V : RESISTANT O : PARTLY X : NOT
Jl.Pinangsia III No.26 A Gd. Grahamika Lt.III Jakarta 11110 Indonesia Tel : +62 21 6259958 Fax : +62 21 6259159 Contact Person : Hudi Leksono Mobile : 02168763986; 08159401271 email : hudi.leksono@sugison.com Onto Wahyudi Mobile : 0815101074444 email : wahyudioen@sugison.com
