Сотовый поликарбонат

Сотовый поликарбонат

Сотовый поликарбонат - это лист полимерного материала ячеистой структуры. Материал представляет собой два слоя, соединенных между собой большим количеством внутренних ребер, называемых ребрами жесткости. Готовый образец напоминает соты.

Содержание

Вес сотового поликарбоната

Вес одного квадратного метра – одна из важнейших характеристик листов сотового поликарбоната, указывающая на плотность материала. Дело в том, что, стремясь снизить себестоимость продукта, производители освоили выпуск листов пониженного веса, у которых стенки и ребра жесткости тоньше, чем у стандартных. А значит, - ниже и несущая способность. Чем выше плотность и вес листа, тем больше его «выносливость», устойчивость к снеговым и ветровым нагрузкам. У поликарбоната с хорошей плотностью внутренние перегородки (ребра жесткости) более толстые, следовательно, такой лист прочнее и срок эксплуатации в 3-4 раза больше, чем у листов облегченных, «эконом» класса. Сотовый поликарбонат с хорошей плотностью листа не только надежнее, но и лучше сохраняет тепло, чем его «облегченные» аналоги. Вес сотового поликарбоната устанавливается методом контрольного взвешивания. Учитывая, что материал очень легкий сам по себе, очень важна точность взвешивания. Нередко случается видеть, как свернутый в рулон лист пытаются установить на напольные весы. При такой «методике» сложно обеспечить устойчивость листа, нередко рабочим приходится его придерживать. В результате значительно снижается точность полученных данных. Поэтому лучше пользоваться методом подвешивания листов, также свернутых в рулон, на электронные весы. Энциклопедия Кронос. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

История поликарбоната

Поликарбонат – искусственно созданный материал семейства термопластов, обладающий замечательными практическими свойствами. Поликарбонатные панели термостойки, прозрачны как стекло, устойчивы к механическим повреждениям, не горючи, не выделяют при плавлении вредных веществ, пластичны при формовании и изгибе, имеют небольшой вес. Как это ни удивительно, но производить этот замечательный материал человечество стало полвека спустя после открытия поликарбоната.

Вещество под названием поликарбонат было открыто совершенно случайно изобретателем новокаина Альфредом Айнхорном в самом конце XIX века. Ученый как раз трудился над созданием обезболивающего, и экспериментировал с эфирами. В результате ученый получил прозрачный нерастворимый осадок - полиэфир угольной кислоты. Изобретение Айнхорна не только не получило признания, напротив, его принимали за вредную примесь. В середине прошлого века вещество, по сути, открыли вновь. С разницей в одну неделю его получили в лабораториях Германии и Соединенных Штатов.

Так, в 1953 году работник немецкой компании Bayer Герман Шнелл доказал, что поликарбонаты – это соединения, которые не имеют аналогов среди других термопластов, поскольку обладают замечательными механическими и химическими свойствами. В том же году поликарбонат был запатентован под названием «макролон».

Промышленное же производство этого инновационного материала началось только в 1960 году, когда компания General Electric получила технически пригодные полимеризованные карбонаты. В советском государстве тоже научились его изготавливать. Однако, нашей стране потребовалось время, чтобы оценить все его преимущества. Поликарбонат очень быстро приобрел огромную популярность как сырье для производства продукции для самых разных сфер экономики - строительной, рекламной, медицинской и других. Что же касается сотового поликарбоната, который сейчас широко применяется в строительстве и сельском хозяйстве для возведения теплиц, рекламе и других сферах деятельности, то он был разработан в Израиле в середине 1970-х. В то время многие компании искали альтернативу стеклу в качестве конструкционного материала и экспериментировали с пластиками.

На российском рынке сотовый поликарбонат появился только в начале 1990-х годов. После первых удачных опытов применения в строительстве и в производстве наружной рекламы, он стал столь популярен, что в нашей стране стали появляться собственные линии по его производству. История поликарбоната. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

Конструкционный сотовый поликарбонат

Лист сотового поликарбоната является конструкционным материалом не только потому, что способен выдерживать значительные нагрузки благодаря наличию ребер жесткости, но и потому, что сама структура листа представляет собой конструкцию – простую или сложную. Это дает целый ряд преимуществ при использовании данного материала в строительстве. Например, при обустройстве светопрозрачных кровель сокращаются объемы несущих конструкций (можно делать больше шаг колонн, шире пролеты и т.д.). Кроме того, при высокой жесткости, листы сотового поликарбоната гнутся в холодном состоянии (гибкость зависит от типа листа), что делает их пригодными для использования в геометрически сложных строительных проектах, в том числе и для создания куполов, арок. Однако надо учитывать, что применение поликарбонатных листов в качестве конструкционного материала требует серьёзных расчетов, поскольку способность воспринимать нагрузки напрямую зависит от типа листа, его толщины. Например, следует отметить, что панели толщиной 4 мм не являются конструкционными материалами и не предназначены для использования в наружных конструкциях. Особенно это относится к регионам с высокими снеговыми либо ветровыми нагрузками (например, Сибирь или Дальний Восток). Кроме того, необходимо понимать: у облегченных листов с пониженными весом и плотностью ребра жесткости тоньше. Такие листы теряют свою несущую способность и свое главное преимущество – свойства конструкционного материла. Энциклопедия Кронос. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

Линейное расширение сотового поликарбоната

При повышении температуры воздуха поликарбонатные листы увеличиваются в размерах, а в холод, наоборот, уменьшаются. Изменения эти настолько малы, что незаметны человеку. Однако они играют очень важную роль при применении поликарбоната. Для описания теплового расширения полимерных материалов используют коэффициент линейного термического расширения. У поликарбоната коэффициент термического расширения равен 0,065 мм/м°СТехнические условия ТУ 2256-001-54141872-2006. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.. Это ниже, чем у других листовых пластиков, однако если не учитывать эту особенность материала при монтаже, то позже в процессе эксплуатации конструкции поликарбонатная панель может деформироваться. Непринятие во внимание фактора изменения (расширение/сужение) линейных размеров листа при изменении температуры окружающей среды на практике выражается в том, что при монтаже не оставляются зазоры между листом поликарбоната и жесткой несущей конструкцией. При увеличении температуры (летом) происходит увеличение линейных размеров листа, он «упирается» в конструкцию и, как следствие, возникают внутренние термические напряжения, происходит коробление, и лист деформируется, покрываясь волнами. Другая ошибка, когда в конструкции делается недостаточный напуск на лист - при понижении температуры размер листа уменьшается, и он выскальзывает из элементов крепления конструкции. Избежать всех этих неприятных явлений несложно. Для правильного расчета монтажной конструкции необходимо знать коэффициент линейного термического расширения материала. В профиле, использующемся для соединения панелей, следует оставлять необходимый зазор, исходя из того, что расширение прозрачных и опаловых листов сотового поликарбоната составляет 2-3 мм/пм, а для панелей бронзового, синего и бирюзового цвета оно чуть выше Технические условия ТУ 2256-001-54141872-2006. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.. Причем допуск на термическое расширение необходимо учитывать как по длине, так и по ширине листа. Термическое расширение необходимо учитывать и при механическом креплении: диаметр отверстий сверления должен обеспечивать достаточное пространство для естественного расширения/сжатия листов.

Монтаж сотового поликарбоната

Монтаж покрытий из сотового поликарбоната отличается чрезвычайной легкостью и быстротой. Это обусловливается большими габаритными размерами и малым весом панелей, а также возможностью обработки и монтажа без специального оборудования. Кроме того, панели, не требующие особых условий хранения и монтажа, можно устанавливать одновременно с другими ограждающими конструкциями без остановки технологического процесса. Все это позволяет экономить при «остеклении» поликарбонатом массу времени и средств. Энциклопедия Кронос. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

Оптические свойства поликарбонатных листов

Оптическая прозрачность поликарбонатных панелей зависит от их толщины, структуры, цвета и наличия специальных слоев, так что можно подобрать материал с необходимым коэффициентом светопропускания в широчайшем диапазоне. Показатель светопропускания для прозрачных листов сотового поликарбоната колеблется от 83 до 90%. Помимо прозрачных панелей, производятся белые и цветные панели с разной степенью светопропускания в широком диапазоне от 20 до 70 %.Технические условия ТУ 2256-001-54141872-2006. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

Производство сотового поликарбоната

Сотовый поликарбонат производят методом экструзии из поликарбонатного сырья. Поликарбонатное сырье представляет собой мономерные гранулы, способные при дальнейшей обработке полимеризироваться. Энциклопедия Кронос. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

Толщина листов сотового поликарбоната

В процессе развития производства поликарбонатных листов были выработаны определенные стандарты на толщину листов: 4, 6, 8, 10 и 16 мм. Это наиболее распространенные в нашей стране параметры, однако существуют специальные листы и большей толщины, которые обладают повышенными теплоизолирующими и несущими характеристиками. Стоит отметить, что особенностью российского рынка является использование тонких листов – до сих пор лидирующее место занимает лист 4 мм, тогда как в европейских странах – 25 мм. Определяющим фактором выбора листа в России является цена, а не долгосрочная перспектива. Так, в Европе очень важный параметр выбора – коэффициент теплопроводности. Чем толще лист, тем меньше тепла он проводит. Соответственно рассчитываются затраты на энергию (обогрев, охлаждение) для данного объекта на 10 лет вперед (стандартный гарантийный срок на сотовый поликарбонат). Поэтому европейскими производителями уже выпускаются панели толщиной 50–60 мм, в то время как у нас в стране при наличии технических возможностей по выпуску листов толщиной свыше 25 мм данный вид продукции спроса не находит. Условно можно выделить следующие основные области применения сотовых поликарбонатных листов в зависимости от их толщины:

  • 4 мм – парники и небольшие козырьки, рекламные конструкции (выставочные стенды и витрины);
  • 6-8 мм – материал широкого применения (козырьки и навесы, парники и теплицы, перегородки и т.д.);
  • 10 мм – для сплошного остекления вертикальных и частично горизонтальных поверхностей (зенитные фонари, шумозащитные барьеры для автомагистралей);
  • 16-25 мм – светопрозрачные крыши.

Говоря о толщине панелей, следует отметить, что панели толщиной 4 мм не являются конструкционным материалом и не предназначены для создания светопрозрачных крыш и навесов, особенно в регионах с высокими снеговыми либо ветровыми нагрузками, в таких как, например, Сибирь или Дальний Восток. Основная область применения подобных панелей - рекламные щиты, световые короба, а также различного рода вывески и надписи, также из них изготавливаются арочные конструкции с малыми радиусами изгиба. Для использования в архитектурных целях рекомендуются материалы от 6 мм и выше. Энциклопедия Кронос. Архивировано из первоисточника 27 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

Характеристики сотового поликарбоната

Сотовый поликарбонат из-за своего состава неустойчив к ультрафиолетовому излучению (необходимо нанесение специального покрытия), обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, высоким светопропусканием и ударопрочностью, термоизолирующими свойством.
Поликарбонатные панели характеризуются высокими противоударными качествами в широком диапазоне температур от –40 до +120°C, Технические условия ТУ 2256-001-54141872-2006. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012. их ударопрочность превышает аналогичный показатель любого из видов пластиков, а в сравнении со стеклом эта разница является 200-кратной. Материал отличается высокой стойкостью к воздействию града, устойчив к неосторожному обращению или намеренным повреждениям.
Прозрачный сотовый поликарбонат пропускает до 92 % солнечного света. Размер листов обычно составляет 2100×6000 мм, 2100х12000 мм и 2100×2000 мм, толщиной от 3,2 до 32 мм, ячейки направлены вдоль листа (у некоторых производителей волной). Прозрачный (бесцветный) или цветной (распространенные цвета: опал (молочно белый), бронзовый (серо-коричневый), синий (ярко-синий), зеленый, красный, желтый (прозрачно-желтый)) теплоизоляционный и декоративный материал.
Материал обладает хорошей тепло- и звукоизоляцией (снижение шума до 18-22 ДБ), тем большей, чем сложнее внутренняя структура, его можно сгибать в холодном виде, он выдерживает ветровые и снеговые нагрузки.
Существует сотовый поликарбонат с защитой от ультрафиолетовых лучей и без защитного покрытия, что влияет на срок службы пластика.
Пожаробезопасность сотового поликарбоната — замедленное возгорание и малая эмиссия ядовитых газов; температура возгорания 570 градусов С, Технические условия ТУ 2256-001-54141872-2006. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012. а подвергнутый воздействию открытого огня плавится, образуя безвредные хлопья.
Стойкость к химическим воздействиям сотового поликарбоната обеспечивает его применение в любых агрессивных средах; частично растворяется в сложных эфирах.
Сотовый поликарбонат отличается малым удельным весом (от 1,5 до 3,5 кг/м2), что в 10 раз меньше, чем у стекла, и в 3 раза меньше, чем у акрила. Вес сотового поликарбоната в 16 раз меньше веса обычного стекла аналогичной толщины, и в 6 раз — акрилового стекла. Технические условия ТУ 2256-001-54141872-2006. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

Применение сотового поликарбоната

Сотовый поликарбонат применяется в строительстве и архитектуре, когда требуется высокая степень термоизоляции, а также светопропускание, максимальная прочность и устойчивость к высоким нагрузкам. Применение сотового поликарбоната вместо стекла оправдано в тех случаях, когда необходима повышенная прочность и устойчивость к вибрациям/ударам. Мало пригоден в качестве оконного стекла, из-за рассеивания света на перегородках. Применяется для покрытия теплиц, кровельного покрытия небольших строений (зимних садов, летних кафе и т. д.).

Область применения сотового поликарбоната:

Строительство:

  • светопропускающая кровля
  • остекление крыш, стен и витражей
  • арочные перекрытия, козырьки, навесы
  • световые (зенитные)фонари
  • АЗС, автостоянки, автовокзалы, автобусные остановки
  • бассейны, спортивные сооружения
  • ограждения, внутренние и шумозащитные перегородки
  • подвесные светорассеивающие потолки
  • остекление межкомнатных дверей, балконов
  • перегородки в ванной и душе

Сельское хозяйство:

  • теплицы
  • оранжереи
  • зимние сады

Реклама, дизайн:

  • выставочные стенды
  • павильоны
  • витрины
  • наружная световая реклама

Область применения сотовых поликарбонатных листов в зависимости от их толщины:

  • 4мм — парники и навесы, рекламные конструкции (выставочные стенды и витрины);
  • 6мм — материал широкого применения (козырьки, теплицы, витражи);
  • 8мм — материал широкого применения (перегородки, козырьки, теплицы, крыши);
  • 10мм — для сплошного стекления вертикальных и частично горизонтальных поверхностей (зенитные фонари, шумозащитные барьеры для автомагистралей);
  • 16мм — крыши над большими пролетами (здания, сооружения), для больших нагрузок.
  • 20мм — остекление стадионов, спортивных сооружений, бассейнов, пешеходных переходов, покрытие автостоянок, мансардные окна и остекление балконов
  • 25мм — зенитные фонари, остекление и перекрытие торговых, офисных и производственных зданий, оранжереи, зимние сады, офисные перегородки, остекление и покрытие железнодорожных вокзалов и аэропортов
  • 32мм — элементы кровли с особыми требованиями, для больших нагрузок.

Уход и эксплуатация

Для очистки листов от загрязнения или удаления с поверхности материала скопившейся на нем во время эксплуатации пыли и грязи, рекомендуется использовать мягкую ткань или губку, предварительно намочив ее в теплой мыльной воде или растворе моющего средства . Нельзя использовать при чистке средства, содержащие:

  • соли
  • щёлочи
  • альдегиды
  • эфиры
  • хлор
  • метанол и изопропанал

Также нельзя для очистки пользоваться острыми предметами, т.к. это может привести к повреждению УФ защиты на поверхности листа и, как следствие, к уменьшению его срока службы. Технические условия ТУ 2256-001-54141872-2006. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

См. также

  • Светопропускаемость

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»