Список тематических статей

Панели ПВХ

Что такое полимерные отделочные панели

Вопрос недорогой декорации и отделки внутренних поверхностей помещений всегда стоял остро. Особенно это касается помещений, которые по долгу своей службы вынуждены пропускать через себя большое количество людей в единицу времени – это различные бюджетные учреждения, администрации всех уровней, образовательные и медицинские заведения и прочие присутственные места. Отделочные материалы для таких помещений должны быть недороги, гигиеничны, легко мыться, обладать длинным сроком службы и при необходимости ремонтопригодны без больших затрат. Лучше всего этим критериям соответствуют полимерные стеновые панели ПВХ и МДФ.

Производство стеновых ПВХ панелей в наши дни – процесс уже достаточно рутинный. Панелями занимаются многочисленные крупные, средние и мелкие предприятия, каждое в своем сегменте.

Если в 90-е и тем более в 80-е годы панели ПВХ считались инновационным продуктом, то в 21 веке эти изделия вызывают вопросы только в точки зрения максимального снижения их себестоимости. Многие выпускают ПВХ панели из вторичного сырья на самом доступном из имеющегося на рынке оборудования.

Рис. 1. Панель без ламинирования

Производство ПВХ панелей

Рассматриваемые панели, как понятно из названия, изготавливают из пластика поливинилхлорида (ПВХ). Однако, этот полимер в чистом виде практически не перерабатывается в изделия, поэтому уместнее говорить о композиции или компаунде поливинилхлорида – смеси непосредственно смолы ПВХ с несколькими компонентами. Самыми важными из них являются красители (как правило, двуокись титана в случае с белыми панелями), стабилизаторы (свинцовые или кальций-цинковые), наполнители (обычно мел), модификаторы, пластификаторы и т.д.

Несмотря на то, что технология производства панелей ПВХ уже считается достаточно простой, она требует применения довольно дорогих экструзионных линий. В состав линии входит основное звено – двушнековый экструдер, формующий инструмент, включая калибратор, а также охлаждающие ванные, тянущее и отрезное устройства и т.д. поливинилхлоридная композиция, которая является сырьем, из которого выпускают панели, может быть в виде порошка (в подавляющем большинстве случаев) или в виде гранул. В последнем случае возможно применение и одношнековых экструдеров.

Сам компаунд, из которого производятся панели ПВХ, можно приготавливать самостоятельно, смешивая смолу полимера с аддитивами сначала в горячем, а затем в холодном смесителе. Другим вариантом является покупка готовой композиции у специального предприятия компаундера. Всё большую популярность среди производителей, занимающимися панелями, набирает вторсырье. В этом случае производитель закупает отходы других изделий из того же полимера, например оконного профиля, подоконников и т.п., при необходимости вводит нужные добавки и использует для выпуска панелей ПВХ.

Существует несколько возможностей для окраски ПВХ панели. Как и подавляющее число изделий из пластмасс, они могут окрашиваться пигментами или их концентратами в массе, при применении соэкструзии (коэкструзии), при ламинировании пленками или путем покраски готовых панелей различными красками и лаками.

Рис. 2 Современная панель с печатью

Свойства панелей из ПВХ

Основными характеристиками, различающими пластиковые панели, являются:

1. 
   

2. - Пожарная безопасность;

3. - Назначение: стеновые, потолочные, прочие;

4. - Толщина и другие геометрические размеры.

Пожарная безопасность панелей ПВХ

Известно, что большая часть органических веществ, в том числе практически все полимеры подвержены горению. В этом ряду находится и основной материал, из которого производят панели – поливинилхлорид. Однако, этот пластик в ряду пожароопасности находится среди самых трудногорючих. За много десятилетий применения панелей ПВХ и прочих стройматериалов из этого материала неизвестно ни одного случая, когда подобные изделия могли бы вызвать пожар. Данные по возгоранию материалов указывают, что точка воспламеняемости композиции находится около 400 градусов Цельсия при открытом горении и выше 450 градусов в случае отсутствии пламени. То есть при условиях, приближенным к нормальной эксплуатации, панели ПВХ являются самозатухающими: не горят и не поддерживают горение. Материал, из которого производится панель, возгорается только в случае, если сильный пожар уже полыхает вокруг. А выделяющиеся при горении соединения, особенно хлороводород (см. ниже), напротив, являются ингибитором горения, то есть подавляют его.

Наглядной характеристикой является кислородный индекс КИ или LOI (определяется по ASTM D2863) - процент содержания кислорода в смеси кислород-азот, при достижении которого вещество при внесении его в область пламени сгорает дотла. Этот показатель применяется главным образом для полимеров и дает представление об их пожароопасности. Также он используется для тканей, волокнистых материалов и других материалов, подверженных горению. Чем ниже значение показателя LOI, тем проще его подвергнуть горению. Так у смолы ПВХ без добавок кислородный индекс равен 45-49, у ПВХ-композиции с антипиренами (специальными противопожарными добавками) для экструзии внутренних отделочных материалов, в том числе панелей, кислородный индекс находится в районе 60.

Для сравнения еще отметим, что пластики с КИ < 27, относятся к легкогорючим, из них полимеры с КИ от 20 до 27 – горят на воздухе достаточно медленно, а в случае КИ < 20 — быстро. Полимеры считаются трудногорючими материалами и являются самозатухающими при выносе их из огня, если их КИ > 27. Эти значения коррелируют с составом воздуха при нормальных условиях. Т.к. объемный процент кислорода в воздухе примерно равен 21, то вещества, которые могут гореть при н.у., обладают значением LOI ниже 21.

Тем не менее, из всех пластиковых стройматериалов панели ПВХ являются одними из самых безопасных с точки зрения пожарной опасности, благодаря описанным выше свойствам – самозатуханию и не поддержанию горения. В прессе и литературе можно встретить множество измышлений на тему опасности этого пластика, которые зачастую не имеют под собой почвы и часто являются элементами конкурентной борьбы между производителями и продавцами различных стройматериалов.

Ниже в таблице указаны значения кислородных индексов различных материалов.

Значения в таблице приведены для испытаний в лабораторных условиях и для образцов, отобранных по специальным методикам, описанным в стандартах. В случае настоящего возгорания, материалы могут вести себя по разному, однако индекс LOI является одним из наиболее показательных характеристик полимеров в области поддержания или неподдержания горения. Пожарная опасность любого материала растет с понижением кислородного индекса.

Вторым важным показателем, характеризующим пожаробезопасность полимерного материала, является скорость распространения пламени на поверхности. Они измеряется в туннельной печи для стандартным образцов по ASTM. Этот индекс также не является строгой величиной, но достаточно показателен для оценки пожароопасности того или иного материала. Чем выше показатель, тем выше скорость распространения огня. Приведем примеры для некоторых материалов.

- стальной лист - 8;

- лист из алюминия - 8;

- сосновая вагонка - 51;

- шифер - 63;

- панели ПВХ - 21.

Как видно из значений, панели ПВХ обладают значительным преимуществом перед многими стройматериалами. Очевидно, что если пластиковыми панелями отделаны поверхности из других материалов, то они не повышают пожароопасность помещений во многих случаях, или повышают ее незначительно, оставаясь наиболее трудногорючими из применяемых на практике отделочных стройматериалов.

В случае, если горение панелей все-таки происходит, поливинилхлорид выделяет некоторые вредные вещества, это:

- углекислый газ и моноокись углерода (СО, угарный газ);

- частицы углерода и низкомолекулярных соединений в составе дыма;

- пары соляной кислоты HCl;

- водяной пар;

- органические соединения, в том числе ядовитые (некоторые исследования говорят о выделении фосгена при определенных условиях окисления поливинилхлорида).

Двуокись углерода (СО2), угарный газ (СО) и хлороводород (HCl) получаются в ходе горения практически всех стройматериалов, при этом HCl в большей степени характерен именно для ПВХ. Однако не он наиболее опасен из этой тройки. Угарный газ не различается обонянием человека, бесцветен и прозрачен. Небольшого количества СО в воздухе достаточно для сильного отравления организма, включая смерть. Стоит отметить, что при горении древесины образуется большее количество угарного газа, чем при горении поливинилхлорида. Что касается хлороводорода или паров соляной кислоты, то они выделяются при неполном сгорании панели ПВХ в малых количествах. HCl обладает сильным запахом, его вред для организма в таких дозах для организма незначителен и обратим.

Применение панелей ПВХ

Пластиковые панели и другие отделочные материалы повсеместно вошли в быт. Их монтаж прост, панель можно крепить в любом направлении и под любым углом. Разработаны и производятся большое количество дополнительных ПВХ профилей к панелям, как для крепления, так и для декорации, с помощью которых можно придать поверхности еще лучший вид, а конструкции устойчивость.

Рис3. Пример отделки ванной комнаты панелью

Применяя ПВХ панели, можно легко смонтировать под ними теплоизолирующий слой из вспененного или волокнистого материала. Установка панелей ПВХ под силу неквалифицированному домовладельцу. Это делает процесс дешевле и гибче. Работу с панелями по монтажу можно проводить в любой сезон, что не всегда возможно при применении других стройматериалов.

Использование пластиковых панелей просто и не требует трудоемкого обслуживания. Стройматериалы из поливинилхлорида являются одними из наиболее легко моющимися без применения специальной техники и средств. Напротив, не рекомендуется применять для мойки и чистки панели ПВХ органические растворители и щелочные моющие средства, т.к. они могут повредить изделие.