Міф про те, що зварні шви краще, ніж клеєні холодної склейкою

Міф про те, що зварні шви краще, ніж клеєні холодної склеюванням
При обох технологіях, якщо вони повністю дотримуються, випробування швів на міцність дає однаковий результат: з'єднання виходить міцніше, ніж сама тканина, при спробі на розрив шов рветься тільки з відшаруванням покриття ПВХ від основи.

Довговічність швів різна при різних технологіях. Холодна склейка гарантує збереження матеріалом властивостей після виробництва. А зварювання?
Ось просте доказ порушення структури човнової тканини при зварюванні для тих, хто не любить розбиратися в технічних подробицях, а більше довіряє мови документів. Таким документом може бути т. зв. Technical datasheet човнової ПВХ тканини, який зобов'язаний видати завод-виробник на продукти хімічного виробництва. Це свого роду паспорт матеріалу, декларує його властивості. У цьому документі прописані всі випробування, яких зазнав даний артикул матеріалу і їх результати. Тут же можна знайти шифри Стандартів, Директив, згідно з яким проводилися випробування. Для прикладу, такий протокол можна вільно знайти на обох сайтах Mehler Texnologies, має 2 заводи з випуску ПВХ човнової тканини (в Німеччині й Чехії). І німецький і чеський заводи вказують поріг температурної стійкості від -35оС до+70оС. Зварювання відбувається при температурі перевищує 150оС.

Вивчення властивостей ПВХ і особливостей виробництва ПВХ-тканини дозволяють виявити, що застосування високих температур для виробництва човнів знижує довговічність тканини в місцях швів. Чому саме довговічність? Щоб зрозуміти, потрібно вникнути в подробиці про структуру човнової тканини ПВХ.

Про човнових тканинах ПВХ написано багато. Попобуем спрощено. Спочатку з поліестрової, рідше поліамідної нитки тчуть основу, тобто корд, яка забезпечує міцнісні властивості майбутньої човнової тканини на роздирання зразків на розрив. Для додання воздуходержащих властивостей на цю основу з обох боків повинен бути нанесений ПВХ (полівінілхлорид), який є, популярно кажучи, пластмасою.

Існує кілька видів технології нанесення покриття.
Технологія каландрування. Для поліпшення зчеплення, або по-науковому "адгезії між покриттям ПВХ і основою останню з обох сторін обробляють праймером. Потім ПВХ-суміш у розплавленому вигляді продавлюється і прокочується між системою підігріваються валків каландра. Каландрування дозволяє забезпечити рівномірність і бажану товщину плівки-покриття основи майбутньої тканини ПВХ. Плівка ПВХ подається і накладається на основу, прокочується між системою валків каландра і системою охолодження валків ( див. ілюстрацію фінська човнова ПВХ тканина Vinyplan ). Тканина може бути покрита захисним лаком матовим або глянсовим або пропущена через тиснильный каландр. (Звідси пішло суто маркетингове поняття "5-шаровий матеріал". Насправді воно означає лише той факт, що ПВХ тканина має основу всередині, а не є матеріалом безосновним, з якого можна проводити одноразові, недовговічні вироби, як човни Севилор, наприклад).

Сучасні човнові тканини ПВХ виготовляються за SOL-технології (solution розчин). Суху ПВХ-суміш переводять у розчин. Цим розчином просочують нагріту основу наскрізь і прокочують на каландрі. Підігрівають тканину до переходу розчину в розплав, розчинник випаровується. Потім охолоджують. Потрібної товщини покриття досягають 3-ма повторюваними процедурами. (Виробник саме це називає 3-етапним покриттям). Потім тканину пропускають через ширильно-сушильну машину і тиснильный каландр (для надання потрібної гладкою або матової фактури поверхні ПВХ тканини). Ця технологія дає більш високу розмірну стабільність ПВХ тканини завдяки більш рівному покриттю; відмінну повітронепроникність - відсутні мікроскопічні повітряні бульбашки всередині тканини і покриття (адже розчин ПВХ наскрізь просочує тканину); адгезія покриття-основа теж вище (ПВХ лицьового і виворітного боків тканини з'єднані крізь основу) . Виробник чітко вказує, що його 3 ступені техпроцесу утворюють ПВХ прокрытие корду (базової тканини), проміжне покриття і топове покриття.
Відмітьте, при обох технологіях мова йшла про ПВХ-суміші. Що це і навіщо?
Чистий полівінілхлорид (ПВХ) - це жорсткий роговидный матеріал. Щоб надати йому гнучкості і еластичності його з'єднують зі спеціальними речовинами, званими пластифікаторами . І виходить т. н. пластикат, що володіє високою еластичністю в діапазоні від -40°С до +80°С.

Температура плавлення чистого ПВХ :150-220°С. Температура склування 75-80°С. Матеріал схильний до розкладання (деструкції) з виділенням хлористого водню HCl . Причому ця схильність зростає з підвищенням температури. Сильно зростає деструкція вже при температурах вище 110-120°С.

Чистий ПВХ дуже важко використовувати для виготовлення виробів по причині того, щоб провести його переробку, його необхідно нагрівати до температури плавлення, яка близька до температури, при якій відбувається інтенсивне виділення хлористого водню. Для того, щоб зробити переробку ПВХ застосовують термостабілізатор , які в суміші з ПВХ дозволяють значно знизити інтенсивність виділення хлористого водню, однак при сильних перегрівах, наприклад при підвищенні температури переробки понад 220°С навіть застосування термостабилизаторов не рятує ПВХ від розкладання ( http://www.altasiding.ru/vseopvx.html ).

В процесі виробництва тканини потрібно нагрівання суміші до температури плавлення 150-200°С. Термостабілізатор вступають в хімічні реакції з хлористим воднем ("пов'язують" його, і при цьому вони витрачаються, відбувається зменшення їх вмісту в суміші, тому не можна нескінченно довго піддавати суміш ПВХ термічного впливу. Час, протягом якого нагрівається суміш ПВХ не втрачає свої властивості і не виділяє хлористий водень, називається часом термостабільності . При зварюванні швів ПВХ тканини відбувається повторне нагрівання матеріалу до температури плавлення, в результаті зменшується кількість термостабілізатора в ПВХ області шва, зменшується час термостабільності (а значить, і термін життя) ПВХ-покриття місця зварювання. Можна сказати, пластикат ПВХ старіє.

Не так безневинно виглядає також высокотепмературное вплив на тканину основи. Реакція на температуру: поліестер стає липким при температурі між 200°С і 230°С. При температурі 230°С до 250°С поліестер (PES) починає плавитися і горіти ( http://www.santi.com.ua/numbers/ind1/ind1s8.html ).

Старіння ПВХ-пластикатов чудово вивчено, оскільки вони давно стали використовуватися в якості ізоляційного покриття для електропроводів через свої хороших електроізоляційних властивостей. Що ж стоїть за старінням ПВХ, в чому воно проявляється? У пластикате під впливом світла і тепла випаровується пластифікатор, відбуваються окислювальні процеси, що руйнують макромолекулу полівінілхлориду. В результаті деструкції макромолекули матеріал стає крихкою, втрачає еластичність. "...При зниженні еластичності матеріалу на поверхні пластикату з'являються тріщини ". (Білорусів Н.І. Кабелі, проводи і шнури з пластмасовою ізоляцією).

От покрытия кабелей вернемся к нашим надувным ПВХ лодкам. Если место шва после перегрева становится жестче, это отрицательно сказывается на долговечности шва. Ведь на протяжении "жизни" лодки ее многократно разворачивают, надувают и складывают. Первые трещины ткань покажет именно в жестких местах, которые подвергаются сгибанию. Естественно, на новой лодке (1-5) лет это не проявляется- там еще работает остаток термостабилизатора. Косвенное доказательство сказанному- тот факт, что ремонт сваренных ПВХ лодок выполняется уже не сваркой, а склеиванием.

ВИСНОВОК: зварна технологія човни - це вигідно для виробника (скорочення техпроцесу у часі і економія на оплаті кваліфікованої праці). А покупцеві човни вигідно?
Стаття про переваги різних технологій виробництва надувних човнів взята з Фіорд-Бот, надувні човни