グランドパッキンの主な種類と構造

グランドパッキンは、使用される機器や条件によって、大きく二つのカテゴリに分類されます。

• バルブ用パッキン: バルブの弁棒（ステム）からの漏れを封止するために使用されます 。開閉操作に伴う往復運動や回転運動に対して、確実なシール性が求められます。
  • 高温・高圧用（膨張黒鉛系）: 「グラシール®パッキン」などが代表的です 。膨張黒鉛をリング状に成形したもので、極低温から高温まで幅広い温度範囲で使用でき、優れた耐薬品性と安定した長期シール性を誇ります 。
  • 汎用・耐食用（編組系）: PTFE（ふっ素樹脂）繊維やカーボン繊維、アラミド繊維などを角形に編組（ブレード）したパッキンです 。PTFEディスパージョンや潤滑剤を含浸させることで、シール性や耐薬品性を高めています 。
• 回転機器用パッキン: ポンプや攪拌機など、常に高速で回転する軸のシールに使用されます 。バルブ用と異なり、軸との摩擦熱を冷却し、潤滑性を保持するために、意図的にごく微量の流体を漏らしながら使用するのが原則です 。この「漏れ管理」が、回転機器用パッキンの取り扱いにおける最も重要なポイントとなります。

1. D4101 テフロン含浸炭素繊維 — 経済性と性能を両立した回転機器のスタンダード

構造と性能:
炭素繊維を基材に、PTFE（テフロン）ディスパージョンと特殊潤滑油を含浸させ、特殊な角編み方法で復元性高く仕上げたパッキンです 。特筆すべきはその最大25m/secという高い軸周速への対応力と、経済性のバランスです 。耐熱温度は200℃、pH範囲は2～12と、幅広い条件下で使用できます 。

最適な用途:
ポンプ、攪拌機といった回転機器の軸シールに最適です 。一般化学薬品、海水、オイルなど、比較的穏やかな流体に対して、コストを抑えつつ信頼性の高いシールを実現したい場合に第一の選択肢となります 。

2. D4102 テフロン含浸テフロンファイバー — 究極の耐薬品性を誇る純白のスペシャリスト

構造と性能:
純粋なPTFE繊維（テフロンファイバー）を編組し、PTFEディスパージョンのみを含浸させた、添加物をほとんど含まないグランドパッキンです 。その最大の武器は、pH範囲0～14という、フッ素樹脂ならではの究極の耐薬品性です 。強酸から高濃度のアルカリ溶剤まで、ほとんどの流体に対して侵されることがありません 。また、白色であるため、流体への汚染を嫌うラインにも適しています。

最適な用途:
各種バルブ、特に強酸・強アルカリといった腐食性の高い化学薬品を扱うラインに最適です 。ただし、軸周速は4m/secと低めであるため、高速回転機器には向きません 。

3. D4103 テフロン含浸カーボンファイバー — 低トルクと優れたシール性を両立する万能選手

構造と性能:
特殊なカーボンファイバー繊維にPTFEディスパージョンを含浸・編組したパッキンです 。基材のカーボンファイバーは耐薬品性に優れ、強酸を除くほとんどの流体に使用できます 。石綿製品に比べて摺動トルクが小さく、バルブの開閉がスムーズになるという大きなメリットがあります 。耐熱260℃、軸周速10m/sec、圧力10MPaと、バランスの取れた高い性能を持ちます 。

最適な用途:
各種バルブや、中速域までの回転機器など、幅広い用途に対応できる汎用性の高さが魅力です 。一本で様々な用途をカバーしたい場合に適しています。

4. D4104 膨張黒鉛編組パッキン — 600℃の高温・高圧を制する最強のバルブシール

構造と性能:
膨張黒鉛を編組し、補強材としてインコネル合金線を内部に組み込んだ、高温・高圧に特化したグランドパッキンです 。その性能は他の追随を許さず、耐熱温度は600℃、耐圧力は40MPaに達します 。膨張黒鉛特有の優れたシール性、自己潤滑性、そして熱によるへたり（応力緩和）が少ない特性により、過酷な条件下でも長期にわたり安定したシール性能を維持します 。

最適な用途:
高圧蒸気バルブや高温の熱媒体油用バルブなど、プラントの中でも最も厳しい条件に置かれるバルブのシールに最適です 。

5. D4105 テフロン含浸アラミドファイバー — 潤滑油を嫌うクリーンな用途に応える白色パッキン

構造と性能:
高強度なアラミド繊維を角形に編組し、PTFEディスパージョンで処理した、潤滑油を含まないタイプのパッキンです 。柔軟性に富み、シャフトへのなじみが良いため、摩耗の低減が期待できます 。白色であるため、黒色のパッキンが持つカーボンの汚れなどを嫌うラインにも安心して使用できます 。

最適な用途:
各種ポンプやバルブの中でも、特に潤滑油による汚染を避けたい食品、医薬品、ファインケミカルなどのクリーンな用途に最適です 。

選定のチェックリスト

• 流体: パッキンの材質はその流体に耐えられるか？
• 温度・圧力: 使用範囲内か？
• 機器の種類: バルブか、回転機器か？
• 摺動速度（回転機器の場合）: パッキンの許容軸周速を超えていないか？
• PV値（回転機器の場合）: 圧力と速度の積は許容PV値以下か？
• pH値: 流体の酸性・アルカリ性の度合いは適合範囲内か？

これらの条件が一つでも適合範囲から外れると、パッキンの早期劣化や漏洩に繋がります。選定に際しては、これらの諸条件を慎重に確認する必要があります 。

施工性と性能を高める「リング成型」

ダイコーでは、これらひも状のグランドパッキンを、お客様の機器のスタフィングボックスとシャフトの寸法に合わせて、あらかじめリング形状に成型加工して提供することが可能です 。

リング成型のメリット:

• 施工品質の安定: 現場でひも状のパッキンを切断・成形する手間が省け、誰でも正確な寸法のリングを装着できます。
• 性能の最大化: 精密に成形されたリングは、スタフィングボックス内で均一な圧力を発揮し、パッキン本来のシール性能を最大限に引き出します。
• 短納期対応: ダイコーでは、豊富なパッキン在庫と金型を保有しており、緊急のメンテナンス時にもリング成型品を短納期で提供することが可能です 。

専門家による最適なソリューション提案

ダイコーでは、お客様の使用条件を専門の技術スタッフが詳細にヒアリング。本稿で解説した5種類のパッキンはもちろん、カタログに掲載されている各メーカーの製品の中から、お客様の課題を解決する最適な材質・製品を選定し、ご提案します。他社製品からの代替選定においても、豊富なデータと知見でお応えします。

リング成型を始めとするオーダーメイド対応力

ひも状の素材から、お客様の機器にジャストフィットするリングパッキンを、1個からでも迅速に製作。豊富な在庫と加工ノウハウにより、緊急のトラブルにも柔軟に対応いたします。