Znalost materiálu
Proč se pro utěsnění vodovodů a potrubí používá vulkanizovaná guma?
Kvalita těsnění se neprojeví hned při montáži. Skutečnou otázkou je, jak se materiál chová po opakovaném stlačování, teplotních změnách, kolísání tlaku, stárnutí a působení daného média.
Proč právě vulkanizovaná guma?
Líbí se nám odolnost typická pro 80. léta
Vzpomínáte si, jak jste museli vyměnit kohoutek dřív než těsnění?
Plánujete dlouhodobé použití s gumovým těsněním? Pak se vyplatí podívat se na naši přehlednou srovnávací tabulku. (Obecné údaje z oboru – mohou se vyskytnout odchylky!)
| Nemovitost (instalováno pod tlakem jako vodní uzávěr) | Extrudovaná guma průměr na trhu | TPE průměr na trhu | Vulkanizovaná guma JAEQUAS |
|---|---|---|---|
| Trvalá deformace (Jaké procento stlačeného materiálu se po instalaci trvale ztratí – zbytek se už nikdy nevrátí do původního stavu?) | 40–55% | 35–50% | 10–14% |
| Pevnost v tahu | 5–8 MPa | 5–15 MPa | 14 MPa |
| Protažení při přetržení | 150–250% | 200–400% | 300% |
| Hustota | 1,10–1,20 g/cm³ | 0,90–1,10 g/cm³ | 1,23 g/cm³ |
| Odolnost vůči dlouhodobému působení teploty — SBR | −28 °C / +76 °C | max. cca +50 °C | −40 °C / +70 °C |
| Odolnost vůči dlouhodobému působení teploty — EPDM | −30 °C / +100 °C | max. přibližně +130 °C (TPV!) | −40 °C / +130 °C |
| Pružnost po stárnutí | Zhoršuje se | Zhoršuje se | Zůstává stabilní |
| Soulad s normami | ? | ? | EN 681-1 ✔ |
| Certifikace pitné vody | ? | ? | Maďarské schválení pitné vody |
| Životnost při teplotě kolem 30 °C | 5–10 let | 3–5 let | 10–30 let |
| Životnost při teplotě kolem 70 °C | 2–4 roky | 1–2 roky | 10–30 let |
Guma není jen guma
Lidé si už léta kladou stejnou otázku, když se poprvé setkají s vulkanizovaným gumovým těsněním: “V čem je rozdíl? Guma je přece guma.” Právě tato jediná věta je důvodem, proč oprava funguje jen krátkodobě – protože za chvíli se vám zase a znovu objeví kapající kohoutky, netěsnosti a těsnění, která se posunula z místa.
Ne každá guma je stejná. A to není jen marketingový slogan – to je fyzika.
Co se stane s těsněním poté, co je zatlačeno na místo?
Když je těsnění sevřeno – ať už v kohoutku, v hadicové spojce nebo v přírubě –, je guma vystavena tlaku. Otázkou není, zda těsní hned od začátku. Samozřejmě že těsní. Otázkou je jak to bude fungovat za šest měsíců, za dva roky, za pět let, za deset let.
Extrudovaná nebo lisovaná gumová těsnění – taková, jaká najdete ve většině levných sad – neprocházejí při výrobě procesem vulkanizace. Molekulární struktura materiálu je volně propojená, bez křížových vazeb. Výsledkem je materiál, který vypadá a na dotek připomíná gumu, ale svým chováním se spíše podobá plastu.
Vulkanizovaná guma naopak prochází tepelným zpracováním a procesem sírového zesíťování. Molekuly tvoří pevně propojenou síť – nejsou pouze stlačeny k sobě, ale jsou chemicky vázány. Právě tento rozdíl prodlužuje životnost těsnění z 3–5 let na 10–30 let.
Trvalá deformace po stlačení – to, o čem vám nikdo neřekne
Existuje jedna hodnota, kterou většina distributorů v popisu produktu pečlivě vynechává: trvalá deformace po stlačení, trvalá deformace. Udává, do jaké míry se materiál po dlouhodobém stlačení vrátí ke své původní tloušťce.
Jednoduchý příklad: těsnění stlačíte na 3 mm. O dva roky později – po teplotních výkyvech, tlakových rázích a působení chemikálií – se materiál vrátí zpět pouze na 1,8 mm. Zbývajících 1,2 mm je ztraceno. Proto začne kohoutek kapat: nevrátí se zpět na “své místo”.
- Extrudovaná komerční guma: trvalá deformace po stlačení 40–55% — při dlouhodobém zatížení se materiál stlačí téměř na polovinu své původní tloušťky a nevrátí se do původního stavu
- TPE: trvalá deformace po stlačení 35–50% — podobně špatná regenerace, zejména při vyšších teplotách
- Vulkanizovaná guma (JAEQUAS): trvalá deformace po stlačení 10–14% — materiál se vrací do původního tvaru, zachovává si svůj tvar a zajišťuje těsnost po dlouhá léta
Nejde o pouhý teoretický rozdíl. Jde o rozdíl mezi těsněním, které je třeba vyměnit po dvou letech, a těsněním, u kterého to není nutné. Právě proto se naše těsnění používají již desítky let.
Alternativy
TPE – miláček moderního marketingu a co se za tím skrývá
V posledních letech se na trhu s těsnicími materiály objevil další materiál: TPE (termoplastický elastomer). Snadno se vyrábí, je levné na výrobu a v popisu produktu vypadá skvěle. “Pružné, odolné, univerzální.”
Skutečnost je o něco složitější.
TPE je termoplastický materiál. To znamená, že při vysokých teplotách – v topných systémech, horkovodních rozvodech, venkovních přípojkách vystavených slunečnímu záření – materiál ztrácí svou pružnost a deformuje se. Nejrozšířenější typy styrenových TPE již začínají ztrácet pevnost při teplotách nad 80–95 °C — zatímco provozní teplota topného systému může dosáhnout 90 °C.
K tomu všemu TPE neobsahuje žádné skutečné chemické křížové vazby – molekuly jsou spojeny pouze slabými fyzikálními vazbami, které se při zahřátí rozpadají. Jedná se o stejný zásadní problém jako u extrudované pryže, jen v modernějším provedení.
V topných systémech, solárních okruzích a průmyslových aplikacích představuje těsnění z TPE riziko. Vulkanizovaná EPDM guma nikoli.
O těsnění z bezazbestových desek vyřezaných na míru – upřímně řečeno
Těsnění z vláken bez obsahu azbestu – Temasil, Klingersil a podobné – jsou vynikající materiály. Byla vyvinuta speciálně pro použití při vysokých teplotách a vysokých tlacích: v průmyslových potrubních rozvodech, parovodech a přírubových spojích. Tam, kde jsou zapotřebí, nemají konkurenci.
V domácnosti a v sanitárních aplikacích – kde je zapotřebí těsnění kohoutku, spojky hadice nebo těsnění pro připojení radiátoru – se však projevují i nevýhody vláknových těsnění:
- Tuhší materiál: nepřilne dokonale k dosedací ploše, zejména u starých, opotřebovaných závitů
- Při navlhnutí bobtná: po delším pobytu ve vodě se vlastnosti materiálu mohou změnit
- Není pružné: pokud se spojení uvolní, vláknové těsnění to nevyrovná – gumové ano
V potrubních systémech je vulkanizovaná guma pružnější, lépe se přizpůsobuje styčné ploše a zachovává těsnost i při opotřebení závitu. Proto si většina instalatérů volí gumu pro těsnění kohoutků i přírub: guma vyrovnává nerovnosti na čelní ploše příruby.
Jaké změny přináší vulkanizace
Během výroby se surová gumová směs za tepla a tlaku formuje do zesítěné struktury. Právě tato struktura určuje konečné mechanické a chemické vlastnosti těsnění a lze ji navrhnout tak, aby zajišťovala pružnou regeneraci, mechanickou pevnost, teplotní odolnost a chemickou snášenlivost.
Konečné vlastnosti stále závisí na složení materiálu, geometrii, tvrdosti, kontrole výroby a podmínkách použití – proto se materiál vždy vybírá konkrétně pro danou aplikaci, nikoli podle katalogu.
Proč je to užitečné při těsnění inženýrských sítí
- Elastické zotavení pomáhá udržovat kontaktní tlak i po cyklech stlačení
- Výběr směsi umožňuje přizpůsobit těsnění vodě, teplotě, chemikáliím či jiným médiím
- Geometrie vytvořená na míru může kombinovat těsnění s vyztužením, filtrováním nebo kompenzací délky
- V případě, že katalogové díly nevyhovují, lze vyrobit díly velkých a nestandardních rozměrů
V terénu není nic tak rovné jako na výkresu
Správně dimenzované a vyrobené vulkanizované těsnění se přizpůsobí výrobním tolerancím trubek, přírub a armatur a zároveň odolává kolísání tlaku, teplotním změnám a zatížením způsobeným pohybem půdy.
Právě v tom spočívá rozdíl mezi těsněním, které vydrží roky, a těsněním, které je třeba vyměnit již při příští prohlídce. Největší význam to má v rozvodných sítích, komorách, sestavách vodoměrů a průmyslových přípojkách, kde je spoj zřídka tak dokonalý, jak předpokládají technické specifikace.
Dodržování předpisů
Pitná voda a norma EN 681-1
V případě aplikací v oblasti pitné vody a odvodnění je třeba shodu materiálů považovat za požadavek při zadávání zakázky, nikoli za marketingový údaj. Norma EN 681-1 stanovuje požadavky na materiály pro vulkanizované pryžové těsnění používané v příslušných aplikacích v oblasti vody a odvodnění. V cílové zemi mohou rovněž platit vnitrostátní požadavky na schválení pro pitnou vodu.
Vybrané sloučeniny JAEQUAS mají maďarské schválení pro použití v pitné vodě. Předtím, než určíte produkt pro použití v pitné vodě mimo Maďarsko, ověřte si, jaké národní schválení je na daném trhu vyžadováno – schválení není automaticky přenositelné mezi evropskými zeměmi.
Trvalá deformace: užitečný parametr, nikoli samostatný verdikt
Trvalá deformace po stlačení popisuje trvalou deformaci, která zůstává po stlačení vzorku elastomeru za definovaných zkušebních podmínek. Nižší hodnoty mohou v dané zkoušce naznačovat lepší elastickou regeneraci, avšak výsledky jsou srovnatelné pouze tehdy, jsou-li stejný typ materiálu, zkušební metoda, teplota, doba trvání zkoušky a geometrie vzorku.
Údaje v výše uvedené srovnávací tabulce je proto třeba vnímat spíše jako typické chování materiálu než jako zaručenou specifikaci pro konkrétní směs. Pokud je pro vaši specifikaci důležité chování při trvalé deformaci po stlačení, sdělte nám, k jakému účelu bude směs použita, a my s vámi probereme, jaké vlastnosti jsou u dané směsi reálně dosažitelné.
Vulkanizovaná guma není vždy jedinou správnou odpovědí
Vysokoteplotní pára, agresivní chemikálie, extrémní tlak nebo specifická norma pro příruby mohou vyžadovat použití vláknitého plechu, PTFE, grafitu či jiné těsnicí technologie. Správný materiál je ten, který odpovídá médiu, teplotě, tlaku, stavu příruby, pohybu, způsobu montáže a normativním požadavkům.
Pokud se pro vaši aplikaci lépe hodí jiná technologie, upřímně vám to řekneme – a v mnoha případech vám i tak můžeme těsnění vyrobit.
Často kladené otázky
Často kladené otázky
Je vulkanizovaná guma vždy lepší než TPE?
Ne. TPE představuje širokou skupinu materiálů a některé materiály typu TPV obsahují dynamicky vulkanizovanou pryžovou fázi. Správné srovnání je nutné provést na základě konkrétních typů materiálů a zkušebních údajů relevantních pro dané použití.
Může společnost JAEQUAS vyrobit nestandardní těsnění?
Ano, mnoho geometrických tvarů lze vyrobit podle rozměrů na míru, zejména pokud je k dispozici výkres nebo fyzický vzorek.
Jaké informace jsou potřebné pro výběr materiálu?
Pracovní médium, teplota, tlak, geometrie, pohyb, požadované schválení a předpokládané provozní podmínky.
Nahrazuje norma EN 681-1 vnitrostátní schválení pro pitnou vodu?
Norma EN 681-1 upravuje materiálové požadavky na vulkanizovaná pryžová těsnění pro příslušné aplikace v oblasti vodovodů a kanalizace. Splnění národních požadavků na pitnou vodu představuje samostatný požadavek a není automaticky přenositelné mezi evropskými trhy.
Jak se čte srovnávací tabulka materiálů?
Jako orientační údaje o chování materiálu, nikoli jako technická specifikace. Údaje o trvalé deformaci po stlačení a životnosti jsou striktně srovnatelné pouze v případě, že jsou identické typ materiálu, zkušební metoda, teplota a geometrie zkušebního tělesa. Pomocí tabulky si ujasněte rozdíly mezi jednotlivými skupinami materiálů a poté nás požádejte o údaje relevantní pro vaši konkrétní aplikaci.
Uveďte médium, teplotu a tlak
Navrhneme vám materiál a geometrii, které budou odpovídat skutečným provozním podmínkám – případně vám doporučíme vhodnější technologii těsnění.
English (UK) 
Magyar 
Deutsch 
Slovenčina 
Čeština 
Română 
Hrvatski 
Polski