K 2007: новые виды ПВХ панелей
Будущее виниловой обшивки - сопротивление пенопласту, армированным волокном композитам и даже краске! Подвергаясь нападению со стороны цемента с волоконным наполнителем, производители наружной обшивки из PVC изучают различные технологии, чтобы упрочить свои виды на будущее.
Будущее виниловой обшивки может оказаться более дорогостоящим, и быть в большей степени связанным с возможностью походить на дерево и поддаваться окраске. Такой прогноз противоречит, если можно так выразиться, формулировкам двух наиболее существенных пунктов, обосновывавших наращивание продаж изделий из PVC: низкая стоимость и органичная окрашенность без использования краски. Но под воздействием конкуренции со стороны больше похожей на дерево, обшивки из цемента с волоконным наполнителем, производители экструзионной виниловой обшивки вынуждены изменить свой подход.
Наружная обшивка компании NuCedar является иллюстрацией наличия двух фактов: это первая в Северной Америке товарная обшивка из вспененного PVC и первая наружная обшивка из PVC в мире, окрашенная в заводских условиях.
Сама идея создания высококлассной пористой и/или наполненной древесным волокном обшивки из PVC не нова. Уже более десяти лет прогнозируется появление таких продуктов и завоевание ими рынка. В середине девяностых преждевременные заявления о появлении вспененной обшивки были так распространены, что в одном из исследований рынка даже сообщалось о быстром росте продаж, хотя в действительности товарного продукта не существовало.
Некоторые компании, производящие строительные материалы, разработали многообещающие пористые и/или наполненные деревом виниловые материалы для наружной обшивки, которые были установлены на испытательные дома, запатентованы и оформлены торговой маркой, а затем по какой-то причине (как правило, это были проблемы с затратами или с производством) их переставали производить без представления на товарный рынок. Пористая обшивка из PVC на протяжении многих лет успешно применялась в других регионах, например, в Великобритании, но не в США. Тем не менее, назрела настоятельная потребность в инновациях, поскольку такие крупные игроки, как Alcoa, Owens Corning, и Louisiana Pacific покидают рынок наружной обшивки из жесткого PVC (см. вставку).
Наконец-то прорыв?
В этом году на рынке США появилась первая пористая обшивка из PVC. Пока это не стало национальными новостями, но крупные конкурирующие компании, у которых имеется на подходе еще множество пористых и наполненных деревом продуктов, внимательно следят за процессом.
Задачей вспененной и/или наполненной деревом обшивки является непосредственная конкурентная борьба с наполненным волокном цементом в области твердости и низкого линейного термического расширения. Преимуществом наполненного волокном цемента по сравнению с традиционной тонкой виниловой обшивкой является то, что он толстый, жесткий и на нем четко отпечатана более похожая на деревянную текстура поверхности, а также четко видны «теневые линии» под панелями. Традиционная обшивка из PVC, как правило, имеет толщину только от 0.040 до 0.050 дюймов, и может быть тонкой, достигая 0.038 дюйма, так что под ней видны неровности подложки, из-за чего она может выглядеть непрочной.
Цемент с волоконным наполнителем (смесь песка, цемента, целлюлозных волокон и воды) сделала знаменитым так называемая “ древесно-волокнистая плита”, разработанная в семидесятых и восьмидесятых компанией James Hardie Industries из Сиднея, Австралия. Его рынок растет быстрее рынка PVC. С 1999 по 2004 гг. удельная доля виниловой обшивки на рынке выросла с 32% до 37%, в то время как доля наполненного волокном цемента подскочила с 8% до 16%, согласно статистическим данным Бюро переписи США по продажам домов за $250,000 до $299,000. В 2000 г. продажи виниловой обшивки даже впервые сократились.
Теперь изменилось еще кое-что. Доска для обшивки из пористого PVC имела огромный успех, увеличив долю на рынке с нуля до почти 10% (потеснив дерево) на протяжении последнего десятилетия. Исследование внутреннего рынка, проведенное в прошлом году Cincinnati Extrusion, свидетельствует о том, что в США продажи пористой отделочной доски удваивались каждые 18 - 24 месяца. В исследовании, проведенном в 2006 г., консалтинговая компания Principia Partners предсказала 13% годового роста для отделочной доски до 2010 г.
Вспененная обшивка выглядит как естественное продолжение обшивки из пористого PVC. Производители доски для обшивки сделали значительные капиталовложения в оборудование для экструзии жесткого PVC, у них есть каналы сбыта для строительной продукции из вспененного винила. “Многие компании, включая нашу, рассматривают эти возможности”, - отмечает Ральф Бруно, президент Azek Building Products Inc. (ранее Vycom Corp.), Музик, Пенсильвания, крупнейшего производителя вспененной отделочной доски.
Новый завод ACT (слева) будет промышленно производить первую обшивку из вспененных дерева/PVC. С досками, установленными для испытания (справа), используется патентованная краска, разработанная PPG.
Важной проблемой является преодоление высокого уровня термического расширения —около 0.3 - 0.4% для изменения температуры на 50º F. Вспененные отделочные доски из PVC также расширяются, но они крепко прибиты гвоздями, так что, по имеющимся данным, расширение не создает трудностей. Традиционная тонкая виниловая обшивка не прибивается, она “размешается” в широких отверстиях для гвоздей так, чтобы было возможно расширение.
Наращивание производства обшивки
Если обшивка становится толще за счет вспенивания, термическое расширение сильно осложняет соединение внахлест, сцепление и вентиляцию. Существует два пути решения проблемы: проектирование, рассчитанное на расширение, и изменение рецептуры, позволяющее его уменьшить. Используются оба способа.
Производство первой в Северной Америке высококлассной пористой обшивки из PVC —а также первой в мире окрашенной промышленным способом обшивки из PVC—было начало в феврале прошлого года компанией NuCedar Mills Inc., новой компанией в Чикопи, Массачусетс, 51% которой владеет Jain Irrigation, крупнейший индийский производитель трубы из PVC. NuCedar’s Classic Clapboard свободно размещается под краями шляпки гвоздя, даже притом, что пористый PVC расширяется меньше, чем обыкновенная тонкая обшивка из PVC—только на примерно 0.0013% или 0.25 дюйма для 16-футовых досок от NuCedar.
Обшивка толщиной 0.5-дюйма вырезается из листа пористого PVC с плотностью около 0.62 г/куб. см. (производства Jain Irrigation). Она соединяется сверху и снизу с обработанным каналом. Для этого требуются отделочные доски из вспененного PVC, которые с обратной стороны обработаны так, чтобы соответствовать форме обшивки; это выглядит как соединение встык, но позволяет соединению расширяться и сокращаться под отделочной доской. Обычная обшивка из PVC, как правило, подгоняется с помощью размещения уголков так, чтобы они давали возможность расширения. NuCedar также производит обшивку из досок с отогнутой кромкой из пористого PVC.
Окрашенная обшивка от NuCedar стоит дорого: около $500 за квадрат (100 кв. футов), эта цена, как сообщают в компании, несколько ниже, чем у западного виргинского можжевельника, покрытого двумя слоями. Она производится с использованием патентованной технологии микро-нарезания с применением специальных резательных устройств и поточных раскалывания, разрезания, разделения, покрытия, а также упаковки. Обшивка Classic Clapboard необычна также и тем, что она шириной на один ход, как деревянная обшивка.
Компания Applied Composite Technology (ACT) из Лоуленда, Теннеси, надеется стать второй американской компанией, осуществляющей промышленное производство обшивки из пористого PVC, и первой, которой удастся произвести обшивку из вспененного композита дерева и пластмассы (WPC). Продукция ACT содержит 50% дерева в PVC, вспененном до получения плотности 0.7 - 0.8 г/куб. см. Как сообщается, она достигает класса пожаростойкости A. ACT, у которой есть несколько патентов на технологии и материалы, производит образцы для продажи и опытной установки. ACT также осуществляет вспенивание деревянных профилей, содержащих 50/50 дерева и PP.
Компания приобрела установку для формования с волокном на 550,000 кв. ф., на которую она установила два параллельных двухшнековых экструдера встречного вращения от компании American Maplan, каждый из которых имеет производительность до 2000 ф/час. Управляющий партнер Джим Рок не считает, что это большая установка слишком велика (при трех подъездных путях и 18 бункерах) для ввода в эксплуатацию, скорее, он считает, что она дает пространство и достаточную электрическую мощность для быстрого вывода оборудования на рабочий режим.
Производители обшивки из PVC объединяются Избыточные производственные мощности, существующие в области изготовления традиционной обшивки из PVC, быстро вызывают уплотнение рынка по мере того, как происходит слияние основных производителей обшивки. CertainTeed Corp., Вэллей Фодж, Пенсильвания приобретает бизнес по производству обшивки Owens Corning, что делает CertainTeed самым крупным производителем обшивки из PVC в США. (В то же время CertainTeed также создает новые мощности для производства обшивки из наполненного волокном цемента.)В это же время Plygem Industries Inc., Канзас Сити, Миссури, производитель обшивки Variform, приобрела в этом году подразделение по производству обшивки компании Alcoa, Alcoa Home Exteriors, Питтсбург.В конце 2005 г., Kaycan Ltd., Пойнт Клэр, Квебек, приобрела LP Building Products, подразделение производства виниловой обшивки Louisiana Pacific Corp., в настоящее время известной как KP Building Products. Производители виниловой обшивки могут также столкнуться с новой конкуренцией со стороны производителей отделочной доски из вспененного PVC, которые присматриваются к обшивке, хотя не у всех из них имеется опыт работы в области экструзии профиля. Как правило, производители отделочной доски начинают с разрезания, поскольку эта технология известна им по обработке древесины. Вспененная отделочная доска производится в виде листов от 4 x 8 футов до 4 x 18 футов в дюйм толщиной, а затем листы разрезаются на прямые доски. Azek производит пористый лист толщиной 1.25 дюйма, это самый толстый лист на рынке.Для очень толстой отделочной доски, такой как опоры крыльца и перголы, Walpole Woodworkers, Уолпол, Массачуссетс, ламинирует множество листов свободно вспененного PVC компании Azek и обрабатывает их для получения точеных деталей, балок, столбов, и т. д.Хотя Azek и приступила к обработке формовок из вспененного PVC, имеющих сложные гнутые поверхности, в мае прошлого года компания перешла на экструзию по индивидуальным настройкам для получения лучшего качества поверхности. Полученные в результате экструзии соединения также намного прочнее тех, которые получаются при обработке.Хотя компания пока еще не делала никаких заявлений относительно обшивки, Inteplast Group Ltd., Ливингстон, Нью Джерси, (подразделение Formosa Group, Тайвань), производит вспененные отделочные доски Tufboard, в которых сочетается 20% дерева с PVC, и которые изготавливаются с использованием технологии Celuka. Formosa также производит отделочную доску из вспененного PVC Synboard для Builders First Source. |
Вспененная обшивка от ACT имеет толщину 7/16 дюйма по сравнению с 5/16 дюйма у типичного наполненного волокном цемента. Доски ACT из древесно-полимерного композита меньше расширяются, чем традиционная обшивка из PVC, поэтому им не нужны гвозди с подгибом, и их можно просто прибивать и торцевать. Так же, как и продукция NuCedar, доски от ACT это одиночные планки с обработанными соединениями.
Продукт ACT не является единственным видом обшивки из вспененного PVC с небольшим расширением. Другим таким продуктом является Celutex, изготавливаемый с помощью технологии Celuka компанией Celuform Ltd. в Великобритании на протяжении вот уже более тридцати лет. Этот материал расширяется только на 0.1% при диапазоне температур 30º F, поэтому его можно прибивать гвоздями или привинчивать шурупами, хотя обычно его все еще монтируют с помощью соединений для компенсации линейного расширения. Обшивка Celutex имеет толщину 3/8 дюйма, она получена соэкструзией эндотермически вспененного ядра (плотность 0.5 г/куб. см.) и твердого защитного слоя из PVC. Последнее новинкой является добавление поверхностного слоя с текстурой дерева, который, в первую очередь, используется в передвижных домах или как элемент отделки многоквартирных домов. Похожую пористую обшивку производят два филиала компании Celuform в Великобритании. Mitten Inc. Париж, Онтарио, небольшая компания по производству обшивки, которая специализируется на научно-исследовательских и опытно-конструкторских, а также специальных заказах, производит обшивку с покрытием из пеноматериала и прочую обшивку из PVC необычной длины (до 40 футов по специальным заказам). Она разрабатывает обшивку из вспененного композита с льняным волокном и неорганическим наполнителем (0.5 - 0.6 г/куб. см. плотности), и планирует установить ее на испытательные дома в будущем году.
Краска это хорошо
Традиционной виниловой обшивке пришлось выдержать нелегкий бой со стороны наполненного волокном цемента из-за некоторых стратегических просчетов производителей обшивки. Они вступили в отчаянную конкуренцию друг с другом, постоянно снижая затраты и производя более тонкие и дешевые продукты, не осознавая, что многие заказчики не нуждаются в тонкой и дешевой обшивке. Производители обшивки из PVC также недооценили конкуренцию со стороны наполненного волокном цемента, который и сам не является идеальным материалом. Он хрупкий, тяжелый, его трудно устанавливать (необходимы респираторы для предотвращения силикоза), но на владельцев домов это не влияет.
Компании, производящие обшивку из PVC, недооценили также количество потребителей, которых привлекло незначительное материально-техническое обслуживание. Для PVC не нужна краска, а для наполненного волокном цемента нужна (для влагоустойчивости). Предполагалось, что это будет преимуществом для PVC, пока не оказалось, что потребителям нравится цвет и нравится возможность время от времени менять цвет при повторной окраске.
Профили из PVC можно окрашивать без коробления с использованием новой низкотемпературной ламповой технологии импульсного ультрафиолетового излучения компании Delle Vedove.
Эти уроки не прошли даром для тех, кто вновь решил конкурировать со вспененной и древесно-полимерной композитной обшивкой. Они вступили в тесное партнерство с основными производителями красок для разработки покрытий заводского нанесения практически неограниченного количества цветов и с длительными гарантиями. Например, ACT работала с PPG, которая разработала для обшивки АСТ патентованные отверждаемые под действием ультрафиолетового излучения краски для наружных работ с 15-летней гарантией. РPG будет иметь совместный брэнд композитной обшивки с ACT.
NuCedar работала с Sherwin-Williams для разработки двухкомпонентных полиуретановых красок с матовой поверхностью на 22 стандартных цвета и 1400 цветов по специальному заказу, включая и солнцеотражающие темные цвета. Эти краски наносятся в заводских условиях NeCedar. “Цвет оказывается самым важным фактором для скорейшего достижения успеха”, - говорит президент NuCedar Том Лопер.
Sherwin-Williams также увидела имеющуюся возможность. В прошлом году она получила торговую марку на цветовую технологию VinylSafe в качестве первой серии красок для наружного применения, которая позволяет наносить темные цвета поверх обшивки из светлого PVC. Ранее нанесение темной краски вызывало такое нагревание, что обшивка из РVC деформировалась.
Inhance/Fluoro-Seal Ltd. Разработала сочетание двух технологий для окраски профилей из композита дерева и полимера. Одной из них является обработка поверхности газообразным фтором для повышения адгезии. Другой является новое низкотемпературное вакуумное покрытие и система ультрафиолетовой сушки компании Delle Vedove USA с использованием новой импульсных ультрафиолетовых ламп холодной сушки. Сообщается, что они используют вполовину меньше энергии по сравнению с обычными ультрафиолетовыми лампами, которые используются для высушивания красок для дерева. Обычные лампы также дают слишком много тепла для PVC. Систем обработки, которая называется Infin Coating Technology, будет продемонстрирована на конференции Principia Partners’ WPC 2007 в этом месяце в Балтиморе.
“Будущее виниловой обшивки зависит от предложения цветов окраски”, - говорит менеджер по коммерческому развитию Келли Вильямс из Inhance/Fluoro-Seal. “Как только вы ограничитесь обычными цветами верхнего слоя, считайте, что Вы проиграли войну с наполненным волокном цементом”.
Стремительный успех отделочной доски из пористого PVC заставляет его производителей присмотреться также и к пористой обшивке. (Фото: Azek)
‘Тонкая’ обшивка исправляется
Производители традиционной “тонкой” обшивки из PVC приняли некоторые косметические меры для того, чтобы сделать свою продукцию более внешне похожей на наполненный волокном цемент без изменения рецептуры или изменения технологии. Они добавили больше цветов к соэкструдированному акриловому верхнему слою, а также добавили новые теплоотражающие красители, чтобы можно было использовать темные цвета. Производители также спроектировали профили из PVC с более глубоким вдавливанием для того, чтобы они выглядели толще, а также добавили подкладку из пенопласта для придания жесткости.
В конце девяностых годов Crane Performance Siding из Коламбуса, Огайо, разработала первую обшивку из EPS с подкладкой из пенопласта, работая вместе с Progressive Foam Technologies Inc., Бич Сити, Огайо. Progressive запатентовала свои панели из EPS Fullback, которые сделаны так, чтобы их форма позволяла приклеивать их к обшивке с обратной стороны. Их примеру быстро последовали и другие производители обшивки, и на сегодняшний день практически все крупные компании, производящие обшивку, предлагают те или иные продукты с подкладкой из пенопласта. Progressive Foam производит все панели из EPS, а также некоторые продукты с клеящим ламинированием.
Используются также и другие пеноматериалы. Alcoa (теперь часть PlyGem) представила на рынок в 2006 г. виниловую обшивку Structure, которая изначально присоединялась к экструдированному PP пенопласту компании Dow; сейчас же в ней используют EPS для придания жесткости. Обшивка Structure поставляется с выбором из 700 цветов верхнего слоя.
Обшивка из пористого PVC производилась в Великобритании с помощью технологии Celuka на протяжении 30 лет.
(Фото: Celuform)
Разрабатываемая Andersen обшивка из композита дерева и полимера Fibertex была пять лет тому назад установлена для испытания на исторический дом Andersen.
Royal Building Products, Вудбридж, Онтарио, (в настоящее время часть Georgia Gulf) представила два года тому назад свою обшивку DuraPlank. Она покрыта экструдированным PE пенопластом от Pactiv для придания жесткости. Рифленый пенопласт приклепывается, а не приклеивается, что позволяет сохранить циркуляцию воздуха за обшивкой.
Structure и DuraPlank придали обшивке из PVC новый вид, который имитирует вид отдельных досок обшивки из дерева. Оба продукта реализуются виде планок по 7 дюймов, свободно фиксируемых гвоздями с подгибом, чтобы не мешать расширению. (Обшивная вагонка из вспененного PVC компании NuCedar и разрабатываемая обшивка из вспененного композита полимера и дерева от АСТ также выполняются в виде отдельных планок.)
Duraplank является также самой толстой панелью из жесткого PVC на рынке—0.054 дюйма против 0.40 - 0.50 дюйма для большинства обшивок. Двойной край подгиба для гвоздя дает сопротивление воздействию ветра 265 миль в час, возможно, самое высокое (для подверженных ураганам Техаса и Флориды требуется сoпротивление воздействию ветра только 150 миль в час).
Направления будущего развития
Обшивка из пористого PVC—с добавлением дерева или без него—все еще составляет лишь небольшую часть обшей картины. Но уже на подходе множество инновационных продуктов. “Имеется много вариантов выбора в области обшивки”, - говорит Энди Марин, генеральный директор Aspen Research Corp. (подразделение Andersen Corp.), Вайт Бэр Лейк, Миннесота, которая получает лицензию на свой патентованный материал из дерева и PVC Fibrex. Aspen работает с обладателями лицензий на несколько конструкций обшивки, включая твердые, полые, вспененные, с защитным покрытием, двумя –тремя панелями, а также с рецептурами, подходящими для красок. Исторический дом Andersen был модернизирован пять лет тому назад с использованием разрабатываемой обшивки Fibrex.
Традиционным “тонким” обшивкам из PVC добавили жесткости с помощью подкладки из пенопласта, чтобы они могли конкурировать с наполненным волокном цементом. Следующим шагом будут вспененные композиты. (Фото: Mitten Inc.)
Компании, работающие с традиционной виниловой обшивкой также разрабатывают вспененные продукты и композиты дерева с полимером. Alside, подразделение Associated Materials Inc., Куиахога Фоллз, Огайо, разрабатывает обшивку из дерева с PVC под торговой маркой Revolution. Работа находится в стадии испытаний на домах, и продукт может быть запущен в промышленное производство уже в будущем году.
Kaycan Ltd. , Пунт Клэр, Квибек, также создает образцы новой обшивки из вспененного PVC. Испытание нового вида обшивки может занять годы.
Слияние и поглощения формируют новые сочетания технологий и людей для создания новых продуктов. В январе прошлого года Azek получила технологию создания плоских композитных профилей из вспененного льняного волокна/PVC от компании Procell, Фолей, Алабама. До поглощения компания Procell разрабатывала обшивку из вспененного льняного волокна/PVC.
Обшивка DuraPlank с подкладкой из пенопласта компании Royal обладает новым свойством: она шириной в один ход и выглядит как отдельные деревянные доски.
Alcoa Home Exteriors, Питтсбург, занималась изучением обшивки из вспененного композита дерева и полимера до того, как в этом году она была поглощена PlyGem Industries, Inc., Канзас Сити, Миссури, обладательницей лицензии технологии Strandex Corp. для экструзии 70% древесного волокна в профилях из PVC или HDPE. PlyGem сейчас рассматривает все три варианта—пена, композит дерева и полимера, вспененный композит дерева и полимера, а также краски.
Royal Group Technologies поглотила Marley Mouldings (ныне Royal Moulding), Мэрион, Западная Виргиния, в 2002 г. Marley занималась экструзией и формованием пористого PVC с семидесятых годов. Royal также обладает патентованной технологией селективного штампования вспененных плоских профилей с верхним акриловым слоем, который можно наносить на обшивку.
CertainTeed Corp., Вэллей Фодж, Пенсильвания, также имеет в разработке вспененный продукт для обшивки. Компания уже производит “Restoration Millwork”, линию отделочной доски из вспененного PVC. CertainTeed только что прекратила производство покрытия для настила крыш и полов из вспененного дерева/PVC под названием Boardwalk.
Йен Х. Шут старший редактор
www.k-online.de