Главная / Статьи-разработки-исследования/ Возможность переработки фасадной пленки. Практический пример.

Возможность переработки фасадной пленки. Практический пример.

Интерьерная (фасадная) пленка – это пленка из ПВХ с липкой бумажной основой. Этот тип пластиков предназначен для плоского прессования. Область применения – производство высококачественной стильной мебели, шкафов купе, мебели для ванных комнат, подоконников и для других деталей интерьера.
Отличительными характеристиками таких пленок считаются устойчивость на разрыв, высокая продуктивность и водонепроницаемость. Она не содержит тяжелых токсичных металлов и пластификаторов. Содержание винилхлорида в них, согласно директиве EU 78/142/EEC, менее 0,5 ррм. На пленку ПВХ оформляется сертификат по стандартам ИС 9001 и нормам ЕС, поэтому они годятся для контакта с пищевыми продуктами и считаются безопасными для здоровья человека.

В ассортименте выпускаемых пленок присутствуют образцы толщиной 0,2 и 1 мм, прозрачные и окрашенные, а также абсолютно непрозрачные материалы при малой толщине пленки. Лицевая сторона пленки покрывается тонким полиэфирным слоем, который защищает ее от царапин и делает блестящей.

Технологии изготовления
По технологии изготовления виниловые пленки можно разделить на два вида. К первому относятся пленки, полученные в результате каландрирования. Технология получила свое наименование благодаря специальным валкам-каландрам, через которые прокатывают разогретый винил-сырец. Результатом этой процедуры является получение тонкой пленки. В качестве сырья используют винил двух видов — мономер и полимер. Из полимерного винила изготавливают качественную пленку, способную выдержать до пяти лет эксплуатации. Из винила-мономера получают пленку низкого качества, которая прослужит около двух лет. Каландрированную пленку применяют только на гладких поверхностях.

Ко второму виду относятся пленки, полученные в результате литья. Эта технология производства пленок предусматривает нанесения винила-сырца на специальную подложку. После этой процедуры следует еще несколько циклов обработки винилового полуфабриката и в конечном итоге получается пленка с уникальными характеристиками. Виниловая пленка, полученная литьем, является очень прочным материалом не имеющим «усадки» после применения. Литая пленка отлично растягивается без применения тепловой обработки. В результате виниловую пленку, полученную при помощи литья, можно применять на поверхностях с любыми характеристиками. Температурный диапазон эксплуатации таких пленок от −40 °C до +115 °C. Срок службы литых пленок выше, чем у каландрированных и может достигать 10 лет. Литая пленка устойчива к механическим повреждениям, ультрафиолетовому излучению и агрессивным химическим средам. Единственный недостаток литых виниловых пленок — их высокая стоимость.

Если же в составе многослойной пленки предусмотрены только полимерные материалы и не требуется применение специальных методов подготовки поверхности (или объемной структуры) отдельных слоев, предпочтителен метод соэкструзии.

Одним из существенных преимуществом производства многослойных пленок методом соэкструзии является экономичность процесса. Существенным преимуществом является также возможность достижения высокой барьерности при значительно меньшей толщине по сравнению с многослойными пленками, получаемыми путем ламинирования.

По типу поверхности пленки выпускаются трех видов:

Матовые наилучшим образом подходят для интерьерной эксплуатации, так как матовая поверхность исключает нежелательные блики от направленных источников света.

Глянцевые предпочтительны к использованию на улице, где такие поверхности не является определяющим фактором. Глянцевые плёнки загрязняются значительно в меньшей степени, чем матовые и легче очищаются.

Текстурированные в основном используются для оформления интерьеров, они в особенности эффективны, когда требуется быстрое завершение работ. Такие плёнки хорошо облегают угловые участки, прочно удерживаются на большинстве типов стеновых покрытий и без затруднений удаляются в течение 2 - 3 лет. Этот тип плёнок может использоваться и в качестве основного фона вывесок. Но в этом случае при многослойной графике желательно произвести предварительное тестирование на совместимость всех плёночных составляющих.

В целом, прозрачные, чёрные и белые плёнки обладают самой высокой светостойкостью. Среди цветных плёнок более устойчивы плёнки зеленых и синих оттенков, поскольку эти пигменты стабильнее чем, например, красные. Вообще, цвет может играть определённую роль в уменьшении срока жизни плёнки, но этот фактор второй, или даже третьестепенный. В любом случае гарантия на плёнку даётся исходя их самого худшего случая. Если плёнке гарантировано 5-7 лет жизни - за это время все цвета сохранятся без изменений.

Гибкие соэкструзионные пленки чаще всего производятся в виде трех-, пяти – и даже семислойных структур.
---------------------------------------------------

На базе отходов таких соэкструзионных многослойных пленок была попытка изготовить трубы, которые по техническим параметрам были бы аналогичными трубам марки «Армакон».
Ниже представлены микрофотографии пленок, взятых для переработки. Показана структура и размеры слоев пленок. Спектры рентгеноспектрального анализа дают представление о химическом составе пленок.

БЕЛАЯ ПЛЕНКА

Пластик белый. Лицевая сторона.

Пластик белый. Обратная сторона.

ПЛЕНКА ЗЕЛЕНАЯ

ПЛЕНКА КОРИЧНЕВАЯ

ГОЛУБАЯ ПЛЕНКА

КРАСНАЯ ПЛЕНКА

Рис. 1. Химическая формула винилхлорида.

Из микрофотографий видно, что слои пленок имеют разную плотность и структуру. Это обусловлено разным содержанием хлора в полимере – ПВХ (термопластичный полимер винилхлорида). Содержание хлора в пленках показано на диаграмме № 1. Чем больше хлора, тем более пластичен материал.

Диаграмма № 1.

В некоторых слоях присутствует минеральный наполнитель. Количественный процент его содержания в пленке также показан на диаграмме № 1.

Минеральным наполнителем в данном случае могут быть алюмосиликаты - группа природных или синтетических силикатов, комплексные анионы которых содержат кремний и алюминий. Примеры комплексных анионов: [AlSiO4]−, [AlSi4O10]−, [Al2Si3O10]2−. В качестве катионов выступают в нашем случае Ca2+. Природные и синтетические алюмосиликаты являются тугоплавкими, термическими стойкими соединениями.

К классу алюмосиликатов относятся полевые шпаты и слюды. Полевые шпаты имеют цвет белый, розовый (до темно-красного), серый, желтоватый и др., удельный вес их 2,55—2,76, твердость по шкале твердости 6, прочность во много раз меньше прочности кварца (на сжатие от 1200 до 1700 кг/см2). Температура плавления их от 1170 до 1550° С. Слюды представляют собой водные алюмосиликаты сложного и разнообразного состава. Каолинит или водный алюмосиликат А12О3 • 2SiO2 • 2Н2О Каолинит обычно встречается в виде белых или окрашенных рыхлых землистых или плотных масс, является основной частью глин. Удельный вес каолинита 2,6, твердость 1.

Вот, имея такой набор фасадных пленок, с неизвестным соотношением по цветовой гамме была попытка получить новый материал.

Для этого за эталон взят состав трубы «Армакон». Чтобы определить класс необходимых добавок, приготовлены составы:
 Образец № 1 – смесь ПВХ + черный краситель “Cromex 944” + 5 % меловой добавки,
 Образец № 1 + 15 % пластифицированной марки ПВХ,
 Образец № 1 + 2 % ДСТ (термоэластопласт),
 Образец № 1 + 4 % ДСТ,
 Образец № 1 + 5 % ДСТ

Состав трубы: ПВХ + черный краситель + оловянно-свинцовый термостабилизатор.

На диаграмме № 2 и 3 представлены результаты испытаний на прочность образцов вышеприведенных составов.

Диаграмма № 2

Диаграмма № 3

Из диаграмм видно, что образец № 1 самый не прочный даже при добавке мела. Это и следовало ожидать, так как мел не образовывает новые межмолекулярные связи. Значительно увеличилась прочность материала при добавлении только 15 % пластифицированного ПВХ (тоже вторичного сырья). Это объясняется тем, что добавив пластикат, плотность расплава уменьшилась, и состав гомогенизировался (стал однородным). Центры деформации распределились равномерно, что и привело к значительному увеличению прочности, но пластичности не намного. Возможно, что при увеличении доли пластиката вторичного или же 15 %, но первичного сырья, можно достигнуть и хорошей пластичности.
При вводе термоэластпласта картина несколько иная. Видно, что ДСТ повышает прочность, но только при определенном проценте ввода. Дальнейшее повышение приводит к потере прочности. Это говорит об ограниченной совместимости материалов.
Одним из важных параметров ПВХ является его теплостойкость. Особенно она необходима при производстве сливных канализационных труб. На диаграмме № 4 показаны значения теплостойкости исследуемых образцов:
- № 1 – материал трубы «Армакон».
- № 2 – образец № 1 – смесь ПВХ + черный краситель “Cromex 944” + 5 % меловой добавки,
- № 3 – образец № 1 + 15 % пластифицированной марки ПВХ,
- № 4 – образец № 1 + 2 % ДСТ,
- № 5 – образец № 1 + 4 % ДСТ,
- № 6 – образец № 1 + 5 % ДСТ

Диаграмма № 4

На диаграмме № 4 хорошо видно, какую роль играют термостабилизаторы. Наши составы имеют теплостойкость ниже по сравнению с материалом «Армакон» приблизительно на 20 %. Следовательно, при добавлении нужных компонент можно получить хорошую теплостойкость и на наших составах.

В заключение можно сказать, что фасадные пленки при грамотном подходе можно применять для получения разных изделий. Во-первых, сортировка цветов дает возможность получить материал более или менее пластичный. Во-вторых, применение добавок способствует получению материалов разных по прочности и теплостойкости.

Вернуться