Od Teflonu do Tarflenu. Polska historia jednego z najbardziej niezwykłych tworzyw świata
Mało które tworzywo sztuczne zrobiło tak spektakularną karierę jak PTFE – politetrafluoroetylen. Większość ludzi kojarzy go przede wszystkim z nieprzywierającą powierzchnią patelni i nazwą Teflon™, ale dla przemysłu jest to materiał o znacznie większym znaczeniu. Można go znaleźć w instalacjach chemicznych, energetyce, elektrotechnice, elektronice, lotnictwie, przemyśle maszynowym, spożywczym i aparaturze medycznej.
W światowej historii PTFE jest również interesujący polski rozdział. Nosi nazwę Tarflen i od ponad pół wieku związany jest z Tarnowem. Co szczególnie ważne, nie jest to wyłącznie historyczna marka. Produkcja wyrobów z Tarflenu jest w Tarnowie kontynuowana przez INBRAS, w miejscu, w którym pod koniec lat 70. rozpoczęto jego przemysłowe przetwórstwo.
Materiał odkryty przez przypadek
Historia PTFE zaczęła się 6 kwietnia 1938 roku w laboratorium w Stanach Zjednoczonych. Chemik Roy J. Plunkett prowadził badania nad czynnikami chłodniczymi. Przechowywany pod ciśnieniem tetrafluoroetylen niespodziewanie spolimeryzował, tworząc biały, woskowaty materiał o niezwykłych właściwościach. W 1945 roku zarejestrowano dla niego markę Teflon™, a rok później rozpoczęła się sprzedaż komercyjna.
Warto więc uporządkować nazewnictwo. PTFE jest nazwą chemiczną polimeru, natomiast Teflon™ i Tarflen są nazwami handlowymi. Teflon™ stał się z czasem na tyle rozpoznawalny, że w języku potocznym określenia „teflon” zaczęto używać wobec PTFE w ogóle. Tarflen to z kolei polska marka PTFE, której historia rozpoczęła się w Tarnowie.
Początkowo PTFE był materiałem wręcz strategicznym. Jednym z jego pierwszych znaczących zastosowań przemysłowych był amerykański Manhattan Project, gdzie jego odporność chemiczna pozwalała wykorzystywać go w urządzeniach pracujących z niezwykle agresywnymi substancjami. Później PTFE trafił do niezliczonych zastosowań cywilnych – od izolacji przewodów i uszczelnień po przemysł lotniczy, elektronikę i oczywiście powłoki nieprzywierające.
Dlaczego PTFE jest tak wyjątkowy?
Sekret kariery PTFE tkwi w zestawie właściwości, który trudno znaleźć w jednym materiale. Charakteryzuje się bardzo wysoką odpornością chemiczną, wyjątkowo niskim współczynnikiem tarcia, bardzo małą chłonnością wilgoci, dobrymi właściwościami elektroizolacyjnymi i odpornością na działanie wysokich oraz bardzo niskich temperatur.
Dla Tarflenu produkowanego w Tarnowie zakres temperatur pracy stałej to –260°C do +260°C. Materiał jest ponadto samogasnący i łatwo poddaje się obróbce skrawaniem.
Właśnie dlatego przemysłowy świat PTFE wygląda zupełnie inaczej niż jego konsumencki wizerunek. Patelnie są najbardziej rozpoznawalnym zastosowaniem, ale z technicznego punktu widzenia znacznie ciekawsze bywają uszczelnienia instalacji chemicznych, elementy zaworów, izolatory, łożyska ślizgowe, przewody, membrany, wykładziny antykorozyjne czy części urządzeń pracujących z agresywnymi mediami.
PTFE może być również modyfikowany dodatkami, takimi jak włókno szklane, grafit, koks, brąz, dwusiarczek molibdenu czy stal nierdzewna. Pozwala to zmieniać m.in. odporność na ścieranie, sztywność, przewodność cieplną czy zachowanie materiału pod obciążeniem. Takie kompozycje znajdują się również w technologii Tarflenu.
PTFE na świecie – tworzywo globalnego przemysłu
Po ponad 80 latach od odkrycia PTFE fluoropolimery pozostają materiałami o znaczeniu strategicznym dla wielu zaawansowanych gałęzi gospodarki. Stosowane są m.in. w energetyce, przemyśle półprzewodnikowym, samochodowym, lotniczym, urządzeniach medycznych, telekomunikacji i przemyśle chemicznym.
Znacząca część współczesnego rynku przesunęła się do Azji. Według MarketsandMarkets Chiny odpowiadały w 2024 roku za 64,6% wartości rynku wysokowydajnych fluoropolimerów w regionie Azji i Pacyfiku, a sam PTFE stanowił 59,9% wartości tego regionalnego rynku fluoropolimerów wysokiej wydajności. Dane te nie są równoznaczne z udziałem Chin w światowej produkcji PTFE, ale dobrze pokazują zmianę geograficznego środka ciężkości branży.
Na tym tle Tarnów nie jest oczywiście światowym centrum produkcji masowej. Znaczenie polskiej historii jest inne: Polska stosunkowo wcześnie opracowała własną technologię PTFE, a przemysłowe kompetencje jego przetwórstwa przetrwały do dziś.
1970: rodzi się polski Tarflen
Początek polskiej historii PTFE przypada na rok 1970. W Zakładach Azotowych w Tarnowie opanowano wówczas w skali półtechnicznej produkcję politetrafluoroetylenu, któremu nadano nazwę handlową Tarflen.
Było to przedsięwzięcie technologicznie ambitne. Tarnowski zespół Zakładu Badawczego opracował kolejno technologię półproduktów – freonu i tetrafluoroetylenu – a następnie samego PTFE. Oficjalna historia tarnowskich Azotów potwierdza, że w latach 70. Tarflen znalazł się wśród ważnych produktów przedsiębiorstwa.
Technologia była polskim osiągnięciem inżynieryjnym, a nie tylko uruchomieniem prostego przetwórstwa importowanego tworzywa. Opracowanie zostało wyróżnione nagrodą Ministra Nauki, Techniki i Szkolnictwa Wyższego oraz wpisane na „Listę Czynów i Osiągnięć Nauki Polskiej”. W 1984 roku twórcy technologii otrzymali zespołową Nagrodę Państwową II stopnia.
Rozwój szybko wyszedł poza skalę laboratoryjną. W 1978 roku rozpoczął się rozruch zaprojektowanej przez zakładowe Biuro Projektów instalacji o zdolności produkcyjnej 500 ton PTFE rocznie. Technologia wzbudziła zainteresowanie zagraniczne i – podobnie jak rozwijane w Tarnowie technologie kaprolaktamu – stała się przedmiotem eksportu polskiej myśli technicznej.
To ważny fragment historii Tarflenu: Tarnów nie tylko produkował PTFE, ale wytworzył własne know-how dotyczące tego zaawansowanego fluoropolimeru.
1979: z proszku powstają gotowe elementy
Kolejny etap rozpoczął się w 1979 roku. W pustej hali dawnej centrali chłodniczej, za budynkiem magazynu głównego Zakładów Azotowych, utworzono Wydział Przetwórstwa Tarflenu.
W czerwcu rozpoczęto rozruch dwóch nowoczesnych wytłaczarek przeznaczonych do produkcji prętów i rur. Pierwsze urządzenia pozwalały początkowo wytwarzać około 10 ton detali rocznie.
Znaczna część PTFE zaczęła być przetwarzana na miejscu. Powstawały płyty, pręty, rurki, uszczelki, taśmy uszczelniające oraz inne wyroby techniczne. Tym samym Tarnów przestał być jedynie miejscem syntezy polimeru – stał się również ośrodkiem technologii jego przetwarzania.
W 1980 roku opracowano ponadto technologię produkcji Tarflenu dyspersyjnego – emulsji umożliwiającej wykonywanie cienkich powłok, folii i bardziej skomplikowanych produktów. Instalację uruchomiono w tym samym roku; według materiałów historycznych była wówczas jedynym tego rodzaju rozwiązaniem w Polsce i w krajach ówczesnego bloku wschodniego.
)
2013: INBRAS przejmuje pałeczkę
Po ponad czterech dekadach od uruchomienia pierwszej produkcji nastąpiła istotna zmiana właścicielska. W 2013 roku INBRAS Sp.J. kupił od Grupy Azoty Wydział Przetwórstwa PTFE, przekształcając go w Zakład Produkcji Tworzyw Konstrukcyjnych.
Produkcja pozostała w Tarnowie – w miejscu związanym z przetwórstwem Tarflenu od 1979 roku. Firma rozpoczęła modernizację zakładu, zwiększanie powierzchni i potencjału produkcyjnego oraz rozwijanie asortymentu. W aktualnych materiałach INBRAS Tarflen jest nadal przedstawiany jako handlowa nazwa PTFE, którego tradycje produkcji i przetwórstwa w Tarnowie sięgają początku lat 70.
W ten sposób zachowana została ciągłość przemysłowego know-how. Od uruchomienia przetwórstwa w 1979 roku do 2026 roku mija 47 lat, a od opanowania półtechnicznej produkcji PTFE w 1970 roku – 56 lat.
Co dzisiaj powstaje z Tarflenu w Tarnowie?
Zakres produkcji jest znacznie szerszy, niż sugerowałoby potoczne rozumienie „teflonu”. Aktualna oferta obejmuje zarówno półwyroby przeznaczone do dalszej obróbki, jak i gotowe części techniczne.
Półwyroby z Tarflenu obejmują: płyty, tuleje i pierścienie, pręty i wałki, pręty oraz rury wytłaczane, cienkościenne rurki i wężyki, a także płyty i krążki porolitowe. Wśród wyrobów końcowych znajdują się natomiast uszczelki płaskie i osłonkowe, O-ringi, mieszki kompensacyjne, taśmy skrawane, odemglacze (demistery), taśmy i sznury uszczelniające oraz różnego rodzaju kształtki.
Skala dostępnych wymiarów pokazuje możliwości technologiczne zakładu. Dostarczamy m.in. płyty o wymiarach sięgających 1500 × 1500 mm, rury wytłaczane do 200 mm średnicy zewnętrznej, pręty wytłaczane o średnicach do 120 mm, a w przypadku tulei prasowanych katalog obejmuje elementy osiągające nawet 769 mm średnicy zewnętrznej. Produkowane są również skrawane taśmy i folie PTFE.
Istotną częścią kompetencji jest także obróbka półwyrobów do postaci konkretnych części maszyn i instalacji. Rozwój uruchomionego w latach 2022–2024 działu CNC, modernizacja pras oraz automatyzacja procesów spiekania wpisują się więc w naturalną ewolucję zakładu – od produkcji prostych półwyrobów do coraz bardziej precyzyjnych elementów wykonywanych pod konkretne zastosowanie klienta.
Aktualny katalog wyrobów Tarflen PTFE firmy INBRAS jest dostępny w zakładce – do pobrania na stronie www.
Od chemii ciężkiej po elektronikę i medycynę
Tarflen pokazuje swoją wartość przede wszystkim tam, gdzie zwykłe tworzywo przestaje wystarczać. Wyroby mają zastosowanie m.in. w przemyśle chemicznym, elektrotechnicznym i elektronicznym, maszynowym, budowlanym, papierniczym, włókienniczym oraz spożywczym.
W instalacjach chemicznych z PTFE wykonuje się m.in. elementy armatury, membrany, dysze, uszczelnienia, mieszki kompensacyjne, wykładziny antykorozyjne, elementy filtracyjne i odemglacze. W elektrotechnice wykorzystuje się właściwości dielektryczne PTFE w izolatorach, przewodach, kablach, foliach i przekładkach. W budowie maszyn przydatny jest niski współczynnik tarcia – stąd łożyska bezsmarowe, pierścienie ślizgowe, pierścienie tłokowe i elementy zaworów.
W przemyśle spożywczym znaczenie mają z kolei właściwości antyadhezyjne. W aparaturze medycznej wykorzystuje się odpowiednio dobrane gatunki PTFE m.in. ze względu na ich chemiczną obojętność i możliwość pracy w wymagających warunkach.
)
Tarflen jako punkt wyjścia do nowych technologii
Historia tarnowskiego PTFE nie zatrzymała się na tradycyjnych płytach, prętach i uszczelnieniach.
W 2014 roku INBRAS uruchomił w Tarnowie produkcję kompensatorów elastomerowych, rozwijając m.in. specjalistyczne rozwiązania bazujące na elastomerze VitonTM B firmy Chemours.
W 2017 roku rozpoczęły się prace nad technologią izolatorów przepustowych i wsporczych na bazie PTFE, przeznaczonych do pracy w trudnych warunkach eksploatacyjnych. Badania w ramach projektu współfinansowanego ze środków europejskich realizowano we współpracy z Instytutem Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN.
Rok później rozpoczęto kolejny projekt badawczy – dotyczący kompozytowego adsorbera ograniczającego emisję rtęci w gazach odlotowych. Rozwiązanie przeszło z laboratoriów do rzeczywistych warunków energetycznych. Elektrownia Pątnów II uczestniczyła jako partner w projekcie B+R prowadzonym przez INBRAS, a technologię testowano na Bloku 9 w związku z wymaganiami dotyczącymi ograniczenia emisji rtęci. Informacje o projekcie potwierdzają zarówno INBRAS, jak i ZE PAK.
W latach 2022–2024 nastąpił kolejny etap modernizacji tarnowskiej produkcji: rozwój obróbki CNC, modernizacja działu pras i automatyzacja procesów spiekania.
A w 2026 roku historia zatacza interesujące koło. Firma rozpoczyna prace badawcze nad membranami AEM i PEM w ramach projektu MAT4. Oznacza to przejście od klasycznych zastosowań fluoropolimerów w uszczelnieniach i konstrukcji maszyn w stronę zaawansowanych technologii membranowych związanych z nowoczesną energetyką.
Polski ślad na światowej mapie PTFE
Tarflen nie konkuruje skalą z największymi światowymi producentami fluoropolimerów. Jego znaczenie najlepiej mierzyć czymś innym: ciągłością technologii i kompetencji.
W 1938 roku w Stanach Zjednoczonych przypadek doprowadził do odkrycia PTFE. Nieco ponad trzy dekady później, w 1970 roku, polscy inżynierowie w Tarnowie opanowali własną technologię jego produkcji. Pod koniec tej samej dekady powstał tam wydział przetwórstwa, a w kolejnych latach Tarflen przybrał postać płyt, prętów, rur, tulei, folii, uszczelnień i specjalistycznych elementów dla przemysłu.
Dzisiaj, ponad pół wieku później, pod tym samym adresem przemysłowym w Tarnowie nadal przetwarza się PTFE i rozwija związane z nim technologie.
Współczesna działalność INBRAS koncentruje się na przetwórstwie PTFE i produkcji półwyrobów oraz wysoko przetworzonych elementów, a nie na konkurowaniu wolumenem produkcji surowego polimeru z największymi światowymi koncernami.
I być może właśnie to jest najciekawsze w historii Tarflenu. To nie tylko polska nazwa teflonu. To ponad pół wieku polskiego know-how – od syntezy fluoropolimeru w latach 70., przez własne technologie przetwórstwa, aż po CNC, kompozyty, rozwiązania środowiskowe i badania nad membranami nowej generacji.
To historia materiału, ale przede wszystkim historia kompetencji, które w Tarnowie udało się zachować i rozwijać przez kolejne dekady.