Автор: Тюфтяев С.Г., baerlocher@fm.com.ua

телефон в Киеве (044) 574-85-73

Редакция от 15.06.2009г. (7)

При перепечатке, ссылка на источник и автора обязательна.

КАК СДЕЛАТЬ ИЗДЕЛИЕ ИЗ ПВХ?

(Инструкция для начинающих)

..."Глаза боятся, а руки делают"
(Поговорка)

I . Вступление

Цель данной публикации – пролить свет на то, как произвести изделие из поливинилхлорида (ПВХ). Эта тема, последнее время становиться все более актуальной и одновременно все более непонятной для многих производителей изделий из пластмасс. Что, соответственно вызывает много вопросов с их стороны.

Хочется отметить, что эта публикация носит в какой–то степени рекламный характер, но одновременно и профессиональные знания и опыт здесь также присутствуют в определенной степени. Просто не хотелось бы делать содержание слишком заумным и вдаваться в глубокие технические подробности. Иногда такие инструкции называют "Для чайников", однако, зная, что читать это серьезно будут достаточно грамотные люди, называть это подобным образом я не решился.

В принципе, короткое вступление сделать нужно, что я и делаю.

Последнее время, благодаря достижением нашего трудового народа, партии и правительства и, лично, нашего дорогого … Ой, извините…

Последнее время, благодаря победам капиталистического труда, на постсоветских пространствах начали бурно развиваться производства, которых раньше либо просто не существовало, либо они существовали как экзотические индивидуумы. В том числе изделия из такого прекрасного и массового полимера (второе место мире по объему потребления), как ПВХ. Это, например (все из ПВХ): трубы канализационные и напорные; стеновые отделочные панели типа "вагонка"; профили оконные; подоконники; плинтус вспененный; профили для кабельных каналов; другие технические профили различного назначения; пленки экструзионные для пищевой упаковки; экструзия шлангов и трубок для бытовых, технических и медицинских применений; литьевые изделия, фитинги для соединения труб; пластизоли для вспененного покрытия обоев. Получили дальнейшее развитие такие массовые изделия как кабельный пластикат, лента электроизоляционная, пленки каландрированные мягкие и жесткие для клеенки, занавесок в ванной, термоформования пищевых и непищевых упаковок и др.

Этот список можно было бы продолжать довольно долго потому, что свойства ПВХ в изделии, в отличие от других полимеров, можно легко изменить путем добавления различных специальных добавок и, таким образом, получить то, что требуется от конкретного изделия. Вот в чем его самое главное преимущество. Можно привести несколько примеров некоторых исключительно выдающихся свойств изделий из ПВХ: возможность достижения трудногорючести (кабельная изоляция); возможность получения достаточной стойкости к удару при низких природных температурах эксплуатации (оконные профили); возможность достижения исключительно высокой светостойкости (покрытия крыш) и др. Неудивительно, что потребление ПВХ в мире постоянно растет высокими темпами.

Основная проблема для производителя, который производит или хочет производить изделие из ПВХ, я уже не говорю о финансах, оборудовании и оборотных средствах, это найти подходящий рецепт (рецептуру) для своего изделия и собрать, как говориться в кучу, все необходимые компоненты для своего изделия. Действительно, если в случае, например, с полиэтиленом (ПЭ) или полипропиленом (ПП) все намного проще, просто надо купить гранулы и засыпать их в оборудование (надо заметить, что бывают исключения, но достаточно редкие), то в случае с ПВХ, как правило, это не работает. Прежде всего, по экономическим причинам. Конечно, можно найти производителя
ПВХ-гранул или ПВХ-порошка, где уже все смешано, однако стоимость такого удовольствия, зачастую оказывается слишком высокой, чтобы выдержать конкуренцию на рынке. Да и купить компоненты "по отдельности" оказывается намного проще, например импортный ПВХ из некоторых стран, намного доступнее, чем чем из других (и/или дешевле), то же можно сказать о меле (используется как наполнитель). Кроме того, если, производитель решит покупать "все в одном", т.е. готовую композицию, уже смешанную с ПВХ, или даже ПВХ отдельно, а все остальное тоже вместе, то он будет лишен возможности оперативно подрегулировать качество изделия самостоятельно или заменить один из компонентов на другой аналогичный, но более дешевый от другого поставщика. Такой случай возможен, так как цены на рынке имеют свойство меняться, и не всегда в сторону увеличения.

Другая проблема производителя при работе с ПВХ, это купить эти компоненты подешевле, чтобы сделать конкурентоспособное изделие. Кстати, то же надо отдельно отметить, что бывают компоненты, которые в меньших количествах, по сравнению с другими, дают лучший эффект. И это тоже надо учитывать.

Для решения вышеупомянутых проблем, наиболее продвинутые производители покупают собственное смесительное оборудование, и смешают все компоненты самостоятельно, а их коммерческие службы ищут, где бы каждый из них купить подешевле, конечно при условии сохранения необходимого качества. Вот на этом варианте, я хотел бы и остановиться в дальнейшем повествовании.

Ну, вот на этом, вступление, похоже закончено.

Да, еще одно.

Автор представляет крупнейшую в мире фирму в области производства добавок для ПВХ, – Baerlocher GmbH ./Германия , поэтому, если я не буду рекламировать "чужие" продукты, – обиды здесь не уместны.

II . Терминология

..."Какой вопрос, такой и ответ"
(Поговорка)

Теперь нужно, в популярной форме, остановиться, более подробно, на терминологии. В принципе одно и то же можно называть по-разному, однако все-таки есть общепринятые термины. Конечно, желательно, чтобы люди понимали, что, вообще, представляет их предмет разговора. Иногда, например, ПВХ обзывают смолой. Можно, конечно согласиться, что какая-то смола, тоже какой-то полимер. Но ПВХ, я бы предпочел так не называть. Еще хочется привести такой пример, как бы в тему. В бывшем Союзе (СССР), с чей-то легкой руки, широко применялось выражение "Переработка пластмасс", под чем подразумевалась любое производство изделий из пластмасс, хотя если вдуматься, то термин "переработка" больше ассоциируется со словом "утилизация". На мой взгляд, лучше просто сказать: "Производство изделий из пластмасс" или, если сказать короче, можно применить иностранное слово "процессинг".

Ну а дальше пытаемся разобраться с конкретными терминами:

- Термостабилизаторы, - вещества, предотвращающие термическое разложение ПВХ. Дело в том, что температура размягчения ПВХ, при которой можно произвести изделие, существенно выше, чем температура начала разложения, поэтому необходимы специальные вещества, которые предотвращают процесс разложения до достижения заданной температуры. Современные стабилизаторы изготавливаются на основе соединений свинца, олова, кальция, цинка, бария. Большое распространение получили стабилизаторы на основе солей свинца, однако последние время, они вытесняются (в Западной Европе) стабилизаторами на основе солей кальция и цинка. На постсоветских рынках иногда еще предлагаются очень старые разработки (иногда под видом новых) барий-кадмиевых стабилизаторов, которые чрезвычайно токсичны в связи с содержащимися в них соединениями кадмия. Такие стабилизаторы уже давно перестали использоваться в цивилизованных странах.

- Модификаторы перерабатываемости, - вещества, имеющие хорошую совместимость с ПВХ и улучшающие определенные свойства ПВХ - композиции, такие как время пластикации, прочностные свойства расплава, скольжение по металлическим поверхностям оборудования. В определенных концентрациях, модификаторы перерабатываемости способны увеличить уровень наполнения ПВХ-композиций без потери механических свойств. С помощью модификаторов перерабатываемости можно увеличить способность расплава ПВХ-композиции к растяжению. Как правило, модификаторы перерабатываемости основаны на акриловых сополимерах.

- Модификаторы ударостойкости, - предназначены для усиления механической стойкости композиции ПВХ на удар в конкретном изделии. Особенно оконных профилей, изделий из термоформованных листов и др. Самые распространенные модификаторы ударостойкости изготовлены из акрилатных сополимеров.

- Смазки, - вещества, уменьшающие внутреннее между молекулами полимера и внешнее трение между полимером и деталями оборудования, соответственно смазки бывают внутренние и внешние или еще бывают комбинированного действия.

- Пластификаторы, - вещества, совместимые с ПВХ, придающие ему гибкость при обычных температурах. ПВХ без пластификаторов – жесткий материал при обычных температурах.

- Наполнители, - вещества, предназначенные для удешевления ПВХ - композиции. Самый распространенный наполнитель это мел. Мел должен быть специально обработан для возможности использования в ПВХ - композициях. Такую обработку называют гидрофобизацией. Гидрофобизированный мел не тонет в воде в отличие от обычного. С помощью наполнителя можно удешевить композицию. Избыток наполнителя вызывает резкое снижение механических свойств изделия.

- Красители (пигменты), - вещества, предназначенные для окрашивания ПВХ - композиции. Нужно отметить, что красители ПВХ композиции, должны быть специально подобранными. Кроме светостойкости от красителей требуется нерастворимость в пластификаторах, термостойкость, хорошее распределение в массе полимера и др. Производитель красителя должен подтвердить, что он может работать в ПВХ - композициях.

- Пластикация, - технологический процесс придания поливинилхлоридной композиции определенной однородности и пластичности. При пластикации происходит ряд механо-химических превращений полимера: ориентирование клубкообразных макромолекул, взаимодействие макрорадикалов с образованием боковых цепей. Хорошая пластикация имеет решающее значение для качества получаемого изделия.

- Пластификация, - технологический процесс совмещения ПВХ с пластификатором при котором приобретается достаточная подвижность отдельных макромолекул ПВХ и материал приобретает высокоэластичные свойства. Не стоит путать понятия "пластификация" и "пластикация".

Я буду добавлять объяснения необходимых терминов по мере необходимости, а пока, перейдем к конкретным задачам производства.

III. Производство.

..."Любишь кататься, люби и саночки возить "
(Пословица)

Нужно отметить, что конкретное производство и теория иногда отличаются друг от друга, но без обоснованной теории невозможно достигнуть ожидаемого результата на конкретном производстве, с учетом используемого оборудования, условий производства, доступных сырьевых материалов и подготовленности персонала.

В описании подходов к конкретным задачам, автор хотел бы отталкиваться от наиболее распространенных изделий из ПВХ в его стране. В отличие от европейских стран, в Украине, наиболее распространенным изделием оказалась, так называемая "вагонка", или ПВХ - профиль для отделки стен (стеновая панель). Это изделие, очевидно, пришло из южно-азиатских стран, таких как Турция, Китай и др. На самом деле, если вдуматься в истоки, можно проследить логическую обоснованность прихода этого изделия из относительно "дешевых" стран. Это, в первую очередь, экономичность, затем эстетичность, широкий ассортимент цветовой гаммы, относительная трудногорючесть, легкость, простота производства и относительная новизна получаемого изделия. Нужно также отметить, что уровень капиталовложений оказался одним из наиболее низких для такого производства, что обеспечило массовое распространение таких призводств во всех крупных регионах Украины в короткий период времени.
Из личных наблюдений автора, многие производители "вагонки" рассматривают рецепт своего производства, как некоторый "секрет" (таинство), представляя составные части своей ПВХ - композиции, как секретное "ноу-хау" производственного процесса. Нужно заметить, что это их суверенное право, как впрочем такое же право не разглашать тонкости производственного процесса любого производителя. Однако, базовые рецептуры можно получить у представителя фирмы Baerlocher GmbH. по запросу специалистов производства изделий из ПВХ. Вот например рецепт производства ПВХ - "вагонки" (панели) в самом общем виде. (дозировку каждого компонента принято указывать в массовых частях на 100 массовых частей ПВХ.

Итак, вагонка внутреннего применения белая, самый дешевый вариант, вытянутая до максимально допустимых значений, просто дешевая:

100,0 ПВХ К 63-68;
20,0 - 30,0 Наполнитель (мел гидрофобизированный);
3,0 Пигмент белый (двуокись титана);
2,5-4,0 Baeropan *.* (стабилизатор комплексный, для внутренних применений, производства фирмы Baerlocher GmbH.);
1,0-1,5 Degalan *.* (модификатор перерабатываемости производства фирмы Evonik GmbH.);

Далее, вагонка универсальная, т.е. для внутренних и наружных применений, средней дороговизны, повышенного качества:

100,0 ПВХ К 63-68;
10,0 - 15,0 Наполнитель (мел гидрофобизированный);
3,0 Пигмент белый (двуокись титана);
4,0-5,0 Baeropan *.* (стабилизатор комплексный, для наружных применений, производства фирмы Baerlocher GmbH.);
1,0 Degalan *.*(модификатор перерабатываемости производства фирмы Evonik GmbH.);

Ну и, наконец, вагонка для наружных применений, морозостойкая:

100,0 ПВХ К 63-68;
5,0 Наполнитель (мел годрофобизированный);
3,0 Пигмент белый (двуокись титана);
4,0-5,0 Baeropan *.* (стабилизатор комплексный, для наружных применений, производства фирмы Baerlocher GmbH.);
5,0 Degalan E-ST *.* (модификатор ударопрочности производства фирмы Evonik GmbH.);

Для придания вагонке других цветов, можно применять пигменты соответствующего назачения путем добавления в смеситель или метод цветной печати как второй этап после непосредственного производства вагонки.

Нужно отметить, что для смешения всех вышеуказанных компонентов, необходимо иметь специализированный двухстадийный смеситель, позволяющей смешивать компоненты ПВХ - композиции при температуре 120 - 125 град. С.

.......

Здравствуйте дорогие коллеги! Здравствуйте, потому что предыдущий абзац заканчивался словами: "продолжение следует..." и была большая пауза в этой работе, с середины 2004 года. Извините за долгое молчание, Вы просили написать продолжение, но время становится все дороже и дороже и возможностей писать "творческие вещи", все меньше и меньше. Но должны быть в этом мире высокие цели, за что и боремся.... За это время автор узнал много нового про людей добрых и злых, хороших и ... "хай господь милує", ( на Украинском) ну и конечно про стабилизаторы для ПВХ...

Вот теперь, можно сказать, что оконный профиль из ПВХ почти вытеснил деревянные конструкции. Что и следовало ожидать. В Украине уже 6 (август 2005 года) производителей оконного профиля, что вызывает гордость за страну и темпы развития стройиндустрии. Многоэтажные дома городов, частные коттеджи, промышленные здания и дачи уже не комплектуются окнами из многострадальной сосны, но ПВХ профиль становится все доступнее и желаннее.

Конечно, без дорогостоящего оборудования его (профиль) не сделаешь, тем более, что не один, а лучше 5 или больше, но нам нужна рецептура или композиция. Что касается окна, то как ни странно, самое простое дело:

100,0 ПВХ К 67;
7,0 Наполнитель (мел гидрофобизированный);
5,0 Пигмент белый (двуокись титана);
4,0-5,0 Baeropan *.* (стабилизатор комплексный, оконный, производства фирмы Baerlocher GmbH.);
6,0-7,0 Degalan E-ST *.*(модификатор ударостойкости производства фирмы Evonik GmbH.).

Сложное то, что есть стандарт, который нужно выполнять. Профиль не должен биться на морозе, не должен выгорать на солнце, должен хорошо свариваться. Но со стабилизаторами производства Baerlocher GmbH. все решается просто.

Есть желание что-то добавить. Скажем словами народной мудрости: "Сказка - ложь, да в ней намек, добрым молодцам урок".

Продолжение следует... скоро...

........

... Однако получилось не совсем скоро, больше года, ну и ладно, лучше поздно чем никогда!

Вот уже работает на стабилизаторах знаменитой фирмы Baerlocher GmbH. единственное в Украине производство для компактных ПВХ-листов для сэндвич-панелей элементов оконных конструкций и вспененных листов широкого применения. Прекрасное, новое производство в прекрасном Украинском городе Севастополе. Да не обидно будет Российским коллегам, которых мы очень любим и уважаем!

Рецептура очень сложная, здесь писать не буду, даже приблизительно, но если кому нужно будет, непременно сделаем индивидуально.

Вот уже и кабельные пластикаты в Украине делают на комплексных стабилизаторах фирмы Baerlocher GmbH., а также: плинтус вспененный, плинтус коробчатый с замком, мебельные пленки на каландре, ПВХ-трубы канализационные и вспененные, профили оконные, подоконники и отливы, профили для кабельных каналов, дорожные столбики, обои, линолеум, литьевые изделия, трубки гофрированные для кабелей, очень много вагонки.

А в Калуше начинают строить большое новое производство суспензионного ПВХ. В Суммах усовершенствовали производство двуокиси титана, теперь R-206 хорошая и недорогая.

Вот и будет на нашей улице праздник...

..."Не все коту масленица"
(Пословица)

Вернемся к производству.

Вот следующая тема - очень не простая. Не то что окна какие-то (шутка). А тема эта - кабельные пластикаты. Очень уж тут все запутано. Вот например в бывшем нашем советском государстве все было намного проще, - был ГОСТ советский по ПВХ - пластикатам для кабелей. Берешь этот ГОСТ, читаешь, там все доходчиво так написано. Марка пластиката такая-то, требования к ней такие-то, применять надо для того-то и того-то. По поводу того целесообразны такие требования или нет рассуждений не было. К ГОСТу этому дополнительно рецептуры прилагались, где было сказано чего и сколько в смеситель положить для получения марки пластиката конкретной. Рецептурки все были на солях свинца, для прозрачных еще и кадмия. Раньше ничего другого не было. Проблема после всего этого оказалась в том, что в новых рыночных условиях пришлось считать реальную экономику а потом еще и конкурировать с другими производителями. Вот тогда и оказалось, что некоторые требования к пластикатам оказались сильно завышенными, ну например морозостойкость, теплостойкость и т.п. и соответственно затраты на производство таких пластикатов - сильно завышенными. Ну и как всегда возникет вопрос риторический: "Что делать?". По ГОСТу старому дальше работать, - вроде не выгодно. На запад переориентироваться, - а там нормы DIN, VDE, пластикаты по теплостойкости друг от друга отличаются, - вроде не привычно, да и производители и потребители кабеля не приучены к такому. Один выход остался - писать собственные ТУ (Технические условия) и согласовывать и с бесконечными инстанциями, институтами, производителями и потребителями. Вот тут возникает следующий вопрос - а на чем в современных условиях делать рецептуры? Ну, слава нашей, опять таки, капиталистической интеграции, выбор сейчас намного больше. Фирма Baerlocher GmbH. предлагает большой ассортимент комплексных стабилизаторов для производства кабельных пластикатов как на основе свинца, так и кальция цинка. Для прозрачных можно использовать также барий цинковые стабилизаторы, так и олово-органику. Для того кто не захочет далеко уходить от старых рецептур, есть и соли свинца и стеарат кальция и дифенилолпропан и стеарин.

..............................................................................

Ну вот опять и я, нет я не забросил эту статью, нет, продолжение будет опять и опять. Сегодня 15.09.2007 года.

Что главное в этом повествовании? Нет не рекламные лозунги, не пропаганда бизнеса, главное развитие нашего рынка изделий из ПВХ, главное, чтобы в нашей родной Украине люди хотели и умели делать то, что в развитых странах Европы уже давно делают без проблем и считают это за должное.

Мы уже почти научились делать мебельные пленки из ПВХ на каландре в Славянске, Прилуках и Запорожье. Спасибо Советскому Союзу, который купил эти каландры, а то бы и не знали про такое...

Ну вот мы уже и делаем трубы канализационные из ПВХ со вспененной сердцевиной в Харькове и Городке Львовской области. Наисовременнейшая технология на сегодняшний день по трубам из ПВХ!

Мы можем сделать систему отлива дождевой воды с крыши и покрасить трубы стойкий долговечный цвет.

Мы делаем светостойкий двухслойный цветной сайдинг для облицовки домов, что тоже новое изделие на Украинском рынке!

Автор ездит по Украине и смотрит как развивается промышленность, как люди учаться делать то, что еще 10 лет назад казалось невозможным. Я благодарю Соломенко Марата Георгиевича за его неоценимый вклад в развитие производства ПВХ-изделий в Украине, я благодарю Залесского Владислава Ивановича за его самоотверженный труд в деле развития Украинского рынка изделий из полимеров. Позже я еще назову ряд драгоценных имен в нашем деле, неповторимых, индивидуальных и легендарных, золотыми буквами вписанных в историю развития изделий из ПВХ.

Вы приходите домой, открываете дверь и касаетесь рукой двери, мебели, как правило, они покрыты пленкой из ПВХ, Вы чувствуете его мягкое прикосновение. Вы открываете окно, как правило оно сделано из ПВХ и Вы чувствуете свежесть дуновения ветра из окна. Обои в комнате покрыты слоем виниловой эмульсии и вы чувствуете, как она создает теплый уют в Вашем доме. Виниловыми панелями обит потолок и стенки в прихожей, они не горят и придают Вам чувство уверенности в завтрашнем дне. Виниловый сайдинг создает тепло и придает эстетичность внешнему виду дома. Электрические провода покрыты токонепроводимой изоляцией из ПВХ, которая защищает Вашу семью от электрического тока и обеспечивают энергоснабжение Вашего жилища. Виниловый линолеум, обеспечивает уютное прикосновение ног а виниловая занавеска в ванной защищает от лишней воды и скрывает Вас от окружающих. Если Вы заболеете (Дай бог Вам здоровья) таблетки Вы получите из блистерной упаковки с виниловым прозрачным термоформованным слоем, кровь перельют через виниловую трубку. А секс-шопы во всю предлагают изделия из ПВХ в виде... Показывать не буду, хоть и красивые :-)

ОТДЕЛЬНАЯ БЛАГОДАРНОСТЬ МЕЛЬНИК ОКСАНЕ ВЯЧЕСЛАВОВНЕ ЗА ИСПРАВЛЕННЫЕ ОРФОГРАФИЧЕСКИЕ ОШИБКИ, ДОПУЩЕННЫЕ АВТОРОМ ПРИ НАПИСАНИИ ЭТОГО МАНУСКРИПТА В ПЕРИОДЫ НАХОЖДЕНИЯ В ЭЙФОРИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ ОТ ПЛОДОВ ТВОРЧЕСТВА :-)))))