მიუხედავად იმისა, რომ როგორც სილიკონის ტყავი, ასევე სინთეტიკური ტყავი ხელოვნური ტყავის კატეგორიას მიეკუთვნება, ისინი ფუნდამენტურად განსხვავდებიან ქიმიური შემადგენლობით, გარემოსდაცვითი კეთილგანწყობით, გამძლეობითა და ფუნქციური თვისებებით. ქვემოთ მოცემულია მათი სისტემატური შედარება მასალის შემადგენლობის, პროცესის მახასიათებლებისა და გამოყენების სცენარების პერსპექტივიდან:
I. მასალის ბუნებისა და ქიმიური სტრუქტურის განსხვავებები
ძირითადი კომპონენტები: არაორგანული სილოქსანის პოლიმერი (Si-O-Si ხერხემალი), ორგანული პოლიმერი (PVC-ის PU/C-Cl ჯაჭვების CON ჯაჭვები)
ჯვარედინი შეერთების მეთოდი: პლატინის კატალიზირებული დამატებით გამკვრივება (თანმდევი პროდუქტების გარეშე), გამხსნელის აორთქლება/იზოციანატის რეაქცია (შეიცავს VOC ნარჩენებს)
მოლეკულური სტაბილურობა: უკიდურესად ამინდისადმი მდგრადი (Si-O ბმის ენერგია > 460 კჯ/მოლ), ხოლო პოლიურეთანი მგრძნობიარეა ჰიდროლიზის მიმართ (ეთერული ბმის ენერგია < 360 კჯ/მოლ).
ქიმიური განსხვავებები: სილიკონის არაორგანული ხერხემალი განსაკუთრებულ სტაბილურობას ანიჭებს, მაშინ როცა PU/PVC-ის ორგანული ჯაჭვები მგრძნობიარეა გარემოს კოროზიის მიმართ. II. წარმოების პროცესების ძირითადი განსხვავებები
1. სილიკონის ტყავის ბირთვის დამუშავება
A [სილიკონის ზეთის + შემავსებლის შერევა] --> B [პლატინის კატალიზატორის ინექცია] --> C [ქაღალდის მატარებლის საფარის გამოთავისუფლება]
C --> D [მაღალ ტემპერატურაზე გაშრობა (120-150°C)] --> E [ძირითადი ქსოვილის ლამინირება (ნაქსოვი ქსოვილი/უქსოვი ქსოვილი)]
E --> F [ზედაპირის ჭედვა/გამჭვირვალე დამუშავება]
გამხსნელების გარეშე პროცესი: გამყარების პროცესში მცირე მოლეკულების გამოყოფა არ ხდება (VOC ≈ 0)
ბაზის ქსოვილის ლამინირების მეთოდი: ცხელი დნობის წებოვანი წერტილოვანი შეერთება (პოლიურეთანის გაჟღენთვის გარეშე), ბაზის ქსოვილის სუნთქვადობის შენარჩუნება
2. ტრადიციული სინთეტიკური ტყავის დამუშავების პროცესების ნაკლოვანებები
- PU ტყავი: DMF სველი გაჟღენთვა → მიკროფოროვანი სტრუქტურა, მაგრამ ნარჩენი გამხსნელი (საჭიროა წყლით რეცხვა, მოხმარება 200 ტონა/10,000 მეტრი)
- PVC ტყავი: პლასტიზატორის მიგრაცია (წლიურად 3-5%-იანი გამოყოფა, რაც იწვევს მსხვრევადობას)
III. შესრულების პარამეტრების შედარება (გაზომილი მონაცემები)
1. სილიკონის ტყავი: გაყვითლებისადმი მდგრადობა --- ΔE < 1.0 (QUV 1000 საათი)
ჰიდროლიზის წინააღმდეგობა: არ ბზარდება 100°C-ზე 720 საათის განმავლობაში (ASTM D4704)
ცეცხლგამძლეობა: UL94 V-0 (თვითქრაქრობადობის დრო < 3 წამი)
VOC-ის გამოყოფა: < 5 μg/m³ (ISO 16000-6)
დაბალტემპერატურულ მოქნილობას: მოსახვევია 60°C-ზე (ბზარების გარეშე)
2. პოლიურეთანის სინთეტიკური ტყავი: გაყვითლებისადმი მდგრადობა: ΔE > 8.0 (200 საათი)
ჰიდროლიზისადმი მდგრადობა: ბზარების წარმოქმნა 70°C-ზე 96 საათის განმავლობაში (ASTM D2097)
ცეცხლგამძლეობა: UL94 HB (ნელი წვა)
VOC-ის გამოყოფა: > 300 μg/m³ (შეიცავს DMF/ტოლუოლს)
დაბალ ტემპერატურაზე მოქნილობა: მყიფეა -20°C-ზე
3. PVC სინთეტიკური ტყავი: გაყვითლებისადმი მდგრადობა: ΔE > 15.0 (100 საათი)
ჰიდროლიზის წინააღმდეგობა: არ არის გამოყენებული (ტესტირებისთვის არ არის რელევანტური)
ცეცხლგამძლეობა: UL94 V-2 (წვეთოვანი აალება)
VOC-ის გამოყოფა: >> 500 μg/m³ (DOP-ის ჩათვლით)
დაბალ ტემპერატურაზე მოქნილობა: გაშრება 10°C-ზე
IV. გარემოსდაცვითი და უსაფრთხოების მახასიათებლები
1. სილიკონის ტყავი:
ბიოშეთავსებადობა: ISO 10993 სამედიცინო ხარისხის სერტიფიცირებული (იმპლანტის სტანდარტი)
გადამუშავებადობა: სილიკონის ზეთი აღდგენილია თერმული კრეკინგის გზით (აღდგენის მაჩვენებელი >85%)
ტოქსიკური ნივთიერებები: მძიმე მეტალების/ჰალოგენების გარეშე
2. სინთეტიკური ტყავი
ბიოშეთავსებადობა: კანის გაღიზიანების რისკი (შეიცავს თავისუფალ იზოციანატებს)
გადამუშავებადობა: ნაგავსაყრელზე განთავსება (500 წლის განმავლობაში დეგრადაციის არარსებობა)
ტოქსიკური ნივთიერებები: პოლივინილქლორიდი შეიცავს ტყვიის მარილის სტაბილიზატორს, პოლიურეთანი შეიცავს DMF-ს.
ცირკულარული ეკონომიკის ეფექტურობა: სილიკონის ტყავის ფიზიკურად მოშორება შესაძლებელია ძირითადი ქსოვილიდან სილიკონის ფენამდე ხელახალი გრანულაციისთვის. პოლიურეთანის/პოლივინილქლორიდის ტყავის გადამუშავება და გადამუშავება შესაძლებელია მხოლოდ ქიმიური ჯვარედინი შეკავშირების გამო. V. გამოყენების სცენარები
სილიკონის ტყავის უპირატესობები
- ჯანდაცვა:
- ანტიბაქტერიული ლეიბები (MRSA-ს ინჰიბირების მაჩვენებელი >99.9%, JIS L1902-ის შესაბამისად)
- ანტისტატიკური ქირურგიული მაგიდის გადასაფარებლები (ზედაპირის წინაღობა 10⁶-10⁹ Ω)
- ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილები:
- ამინდისადმი მდგრადი სავარძლები (-40°C-დან 180°C-მდე სამუშაო ტემპერატურა)
- დაბალი VOC ინტერიერი (აკმაყოფილებს Volkswagen PV3938 სტანდარტს)
- გარე აღჭურვილობა:
- ულტრაიისფერი გამოსხივებისადმი მდგრადი ნავის სავარძლები (QUV 3000 საათი ΔE <2)
- თვითწმენდადი კარვები (წყალთან კონტაქტის კუთხე 110°)
სინთეტიკური ტყავის გამოყენება
- ხანმოკლე გამოყენება:
- სწრაფი მოდის ჩანთები (PU ტყავი მსუბუქი და იაფია)
- ერთჯერადი ვიტრინები (PVC ტყავის ფასი <$5/მ²)
- უკონტაქტო აპლიკაციები:
- არასატვირთო ავეჯის ნაწილები (მაგ., უჯრის ფასადები) VI. ღირებულებისა და სიცოცხლის ხანგრძლივობის შედარება
1. სილიკონის ტყავი: ნედლეულის ღირებულება --- $15-25/მ² (სილიკონის ზეთის სისუფთავე > 99%)
პროცესის ენერგიის მოხმარება -- დაბალი (სწრაფი გაშრობა, წყლით გარეცხვა არ არის საჭირო)
მომსახურების ვადა -- > 15 წელი (გარე პირობებში დაჩქარებული ამინდის პირობებში დადასტურებულია)
მოვლა-პატრონობის ღირებულება -- სპირტით პირდაპირი გაწმენდა (დაზიანების გარეშე)
2. სილიკონის ტყავი: ნედლეულის ღირებულება --- $8-12/მ²
პროცესის ენერგიის მოხმარება -- მაღალი (სველი დამუშავების ხაზი მოიხმარს 2000 კვტ.სთ/10,000 მეტრს)
მომსახურების ვადა -- > 3-5 წელი (ჰიდროლიზი და პულვერიზაცია)
მოვლა-პატრონობის ღირებულება -- საჭიროებს სპეციალიზებულ დამლაგებლებს
TCO (საკუთრების საერთო ღირებულება): სილიკონის ტყავის ღირებულება 10 წლიანი ციკლის განმავლობაში 40%-ით ნაკლებია პოლიურეთანის ტყავთან შედარებით (ჩანაცვლებისა და გაწმენდის ხარჯების ჩათვლით). VII. მომავალი განახლების მიმართულებები
- სილიკონის ტყავი:
- ნანოსილანის მოდიფიკაცია → ლოტოსის ფოთლის მსგავსი სუპერჰიდროფობიურობა (კონტაქტის კუთხე > 160°)
- ემბ
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 30 ივლისი
