Термопластичный полиуретан, или ТПУ (TPU) – современный полимерный материал, относящийся к классу эластомеров, веществ с повышенной эластичностью (в два раза эластичнее резины). Ткань с покрытием из ТПУ идеально подходит для изготовления надувного оборудования, и превосходит привычную ПВХ-ткань по многим ключевым показателям.
ТПУ – это атмосферостойкий и светостойкий материал, не подверженный гидролизу. Он также устойчив к воздействию масел и жиров, износу и трению, не теряет форму, не растягивается даже при длительном воздействии, не плавится при температуре до +80 о С. На сегодняшний день он используется, в том числе, при производстве надувных лодок, пневмокаркасных палаток, надувного игрового оборудования – зорбов, всесезонных аттракционов. В магазине Катера Сибири изделия из ТПУ на тканевой основе представлены в гандолах (внутренних баллонах) надувных катамаранов Вольный Ветер. Так же магазин Катера Сибири производит бронирование лодок ПВХ полиуретаном.
СРАВНЕНИЕ ТПУ И ПВХ
ПВХ-ткань – это полотно из синтетической нити, покрытое поливинилхлоридом. Нередко поверх наносится еще какое-либо вещество, для придания особых качеств – лучшей износостойкости, морозостойкости. Выпускаются виды ПВХ-текстиля с различными характеристиками плотности, весом от 200 до 1500 г/м2.
ТПУ называют симбиозом каучука и пластмассы. Его производят на основе алифатического изоцианата, простых и сложных полиэфиров. Именно наличие алифатических изоцианатов делает термопластичный полиуретан устойчивым к атмосферным воздействиям, в том числе и ультрафиолету. Этот же компонент делает ТПУ невосприимчивым к микроорганизмам.
Преимущества ТПУ-материала
ТПУ или ПВХ – что лучше? Оба материалы огнестойки, водо- и воздухонепроницаемы, выпускаются в разных цветах либо прозрачными. За ними легко ухаживать. Некоторые механические характеристики, такие как адгезия, прочность на растяжение, разрыв и раздирание у TPU и PVC одинаковы и зависят от конкретной марки материала.
Тем не менее, если взять в руки кусочки ПВХ-ткани и ТПУ-материала, можно отметить, что последний более мягкий, эластичный и лёгкий, специфический запах у него отсутствует. Благодаря этим качествам его используют даже для изготовления верхней детской одежды для прогулок в непогоду, для так полюбившихся современным мамам «непромокаек».
Преимущества ТПУ перед ПВХ-тканью:
- Стойкость к абразивному истиранию у ТПУ значительно выше, чем у ПВХ-ткани, материал имеет лучшие показатели износостойкости. Это особенно важно, к примеру, для зорбов, эксплуатируемых на грунте.
- Показатели газопроницаемости TPU лучше, чем у поливинилхлоридной ткани, что позволяет использовать более легкую и тонкую ткань для производства надежных надувных изделий. Для ПВХ любая царапина гораздо опаснее, поскольку может вызвать травление воздуха.
- ТПУ легче ПВХ. При равных эксплуатационных характеристиках изделие из термополиуретана весит меньше, что важно для создания облегченных пневмокаркасных палаток, например.
- Термополиуритан лучше ведет себя на морозе, не теряя гибкости при температуре даже в минус 60оС. ПВХ на морозе может затвердевать и трескаться – «дубеть».
- Одинаковая пластичность ТПУ на всем продолжении использования. В ПВХ добавляют пластификатор, без него он был бы жестким. Со временем это вещество испаряется и материал «дубеет». С ТПУ такого не происходит.
- Стабильность химической формулы. Термополиуритан незаменим для производства прозрачного надувного оборудования. Под воздействием УФ-излучения в молекуле поливинилхлорида происходит химическая реакция, которая заставляет изделие мутнеть и желтеть. Длительное воздействие прямых солнечных лучей приводит к фотодеструкции, может присутствовать эффект выгорания. В отличие от ПВХ, цветной ТПУ не теряет цвет, а прозрачный – не мутнеет и не желтеет в процессе эксплуатации.
Читайте также: Как убрать опилки с ткани
Главный минус термополиуритана – его цена, она выше, чем у ПВХ. При этом износостойкость материала делает надувное изделие из ТПУ разумным выбором, если предполагается продолжительная эксплуатация.
ОПТИКА С АЗОТОМ
Непромокайки из тканей на основе TPU- что это такое и почему именно они?
Дети любят играть и проводить время на улице при любой погоде. Поэтому многие родители беспокоятся, чтобы одежда крохи не промокла. Чтобы ребенок мог безопасно и комфортно находиться на улице в сырую погоду, мамы и папы покупают своим чадам специальную непромокаемую одежду.
Немного истории
Такое важное изобретение, как непромокаемая ткань, изобрел Чарльз Макинтош, в честь которого назван популярный водоотталкивающий плащ. Как и большинство гениальных открытий, материя, не пропускающая влагу, была открыта по случайности. Во время экспериментов и опытов, Макинтош случайно запачкал каучуком рукав пиджака. В этом месте материя стала отталкивать грязь и воду. Но каучук не подсыхал и оставался липким. Тогда исследователь решил поэкспериментировать и спрятал каучук между двумя кусками материи. Так и был изобретен водонепроницаемый материал, который сразу же стал востребованным и популярным.
Что такое TPU-материал?
TPU расшифровывается как термопластичный полиуретан. Ткань обладает водонепроницаемыми характеристиками, с тончайшей текстурой, очень мягкая и приятная на ощупь.
Этот материал практически не деформируется, что позволяет использовать изготовленные из него изделия в роли уплотнителя. Он устойчив к истиранию, воздействию внешней среды и микроорганизмов.
Термопластичный полиуретан обладает высокой термостойкостью. Размягчаются изделия из TPU при 120-140 С. При этом, при охлаждении материал возвращается к исходным свойствам. Дождевики из этого материала обладают износоустойчивостью и высокими эксплуатационными характеристиками.
Что такое водонепроницаемость?
Waterproof (водонепроницаемость) — это сопротивление ткани к намоканию и проникновению влаги, а также устойчивость к разрушению водой. Это означает, что при определенных условиях материал не промокает и не пропускает через себя влагу в конкретных условиях. Таким образом, водонепроницаемыми считают ткани, которые могут задерживать влагу на поверхности из внешней среды определенное время при определенных условиях. Вода на поверхности материала собирается в капли и скатывается.
Водонепроницаемая одежда для детей пользуется большим спросом.
Для чего используются непромокайки с грязеооталкивающим покрытием?
Ткань waterproof имеет широкий спектр применения. Она используется для пошива постельного белья, чехлов, палаток, тентов, одежды. Особую популярность водонепроницаемая ткань получила в изготовлении детских принадлежностей, спортивной и верхней одежды.
Сейчас можно найти большое разнообразие грязе- и водоотталкивающих плащей, курток, непромокающих комбинезонов и штанов. Такие изделия удобны в использовании, не требуют глажки, не пропускают влагу и быстро сохнут. Эти качества одежды являются незаменимыми для детей в осенне-зимние сезоны.
Читайте также: Вектор текстуры ткани для
Непромокаемая детская одежда от Caimano .
Отличительной особенностью одежды из TPU-материала является то, что ее одевают поверх обычной одежды по сезону. Поэтому немпромокайки еще называют «четвертым слоем». К дождевиками относят куртку, штаны и комбинезон.
Суть одежды, отталкивающей грязь и воду заключена в том, что она предотвращает попадание дождя и снега на обычную одежду. Внешне она похожа на плащевку. Непромокайки для детей одеваются сразу поверх одежды и защищает малыша от внешних воздействий погоды.
У непромокаемой одежды либо совсем нет боковых швов, либо швы проклеены термо-лентами, что гарантирует полную непроницаемость воды и грязи. В зависимости от моделей и времени года непромокайки подразделяются на:
- раздельные курточку и штаны;
- комбинезоны;
- вещи с подкладкой;
- непромокайки с утеплением.
Обычно, такая одежда используется осенью, зимой и весной, когда погода оставляет желать и лучшего и подвергает промоканию одежду крохи.
TPU-материал – что это?
Термопластичный полиуретан (ТПУ) входит в класс полимеров. Это эластомер с признаками пластмассы и каучука — уретановые связи соединяют органические элементы. Эластомер растягивается как резина. Вещи из этого полимера не теряют гибкость при морозе 60 градусов, не тают при жаре 80 градусов, не реагируют на жиры и масла, устойчивы к износу и трению.
Основным компонентом для производства вещества бывают алифатический изоцианат, простые и сложные полиэфиры. Первые уменьшают хрупкость при морозе и увеличивают сопротивляемость ультрафиолету. Вторые придают изделиям морозостойкость, устойчивость к износу и защиту от микробов. Третьи увеличивают коэффициент растяжения и восстановления после деформации.
История появления
Источники выдвигают разные версии об истории создания химической новинки. По одной из них, всё началось с бильярда.
Компания по изготовлению аксессуаров для игры на зелёном сукне объявила: десять тысяч долларов тому, кто отыщет замену слоновой кости, придумает новые материалы. Через четыре года поисков американский изобретатель Джон Уэсли Хайат явил идею использования нитроцеллюлозы. Изобретатель воспользовался итогами работ английского металлурга Александра Паркса на Большой мировой выставке 1855 года.
Американец не продал результат научных поисков, а организовал на паях с братом собственное изготовление пластмасс. Они придумали специальный агрегат для литья пластмассы. Через 36 месяцев конкуренты взяли патент на технику для литья под давлением. Технологию запатентовали в первом десятилетии ХХ века. Ещё пятнадцать лет машины для изготовления пластмассовых заготовок делали не сложные формы.
Затем немецкие технологи в четвертый раз изобрели процесс литья под давлением, оформив технические условия на процесс литья изделий с непростой формой. Немецкий же учёный Байер синтезировал TPU-материал в четвёртом десятилетии двадцатого века.
К середине ХХ века придумали машину для изготовления тонкостенных изделий. Начался массовый выпуск полимера.
Производство TPU-материала
Компоненты ТПУ химически обрабатывают, и в виде гранул загружают в бункер автомата, оттуда происходит шнековая подача в камеру разогрева.
На термопластавтоматах изготавливают бруски, полосы, листы – простые формы. Разогретая пластичная масса из гранул полиуретана выдавливается через отверстие заданной конфигурации в машине. Процесс называется экструзия.
Читайте также: Плащ из ткани диагональ прорезиненной
Для изготовления сложных деталей применяют процесс инжекции – впрыска пластичной массы в литьевую форму.
Перед переработкой требуется произвести сушку сырья: 6 часов при 80 градусах или 2 часа при 100 градусах.
Готовые изделия две — три недели держат в тёплом помещении. Так достигаются параметры эксплуатации вещи. Для сокращения сроков выдержки изделия помещают в печь на 16 часов и сушат при температуре 105 градусов.
Отличия от других пластмасс
Изделия из TPU-материала характеризуются высокой степенью твёрдости, ими нивелируют воздействие сильных механических нагрузок.
При высокой твердости детали эластичны, прочны и устойчивы к деформации, не раскалываются при ударе.
Полиуретановая продукция устойчива к воздействию абразивных веществ твёрдого состояния, с помощью которых полируют и шлифуют поверхности.
Термопластичный полиуретан идёт на изготовление простых и сложных форм, и толстых изделий.
На ТПУ не селится плесень и микробы.
Преимущества и минусы
- ТПУ переносит нагрузки большие, нежели резина, эластичнее в два раза, прочнее в два раза, легко восстанавливается после деформации. Данный материал не реагирует на масла, не сцепляется с грязью и изнашивается в три раза медленнее.
- Полиуретан легче металла, эластичнее, не электропроводен, имеет высокое сопротивление к абразиву. Соотношение стоимости к долговечности – в пользу TPU.
- Низкая плотность полимера 1,280 г/см3 по сравнению с резиной 1,500 г/см3 и сталью 7,800 г/см3 уменьшает вес готового изделия.
- За счет добавок можно производить полимерный материал с программируемым коэффициентом трения.
- Существует возможность выпускать продукцию со свойством растяжения в 6 раз.
- Вещество допускает, нагрев до 120 градусов
Но, термопластичный полиуретан имеет и минусы :
- Технология переработки отходов химического вещества – объект постоянных научных разработок. Трудность переработки производственных отходов – основной минус вещества.
- Сфера применения может превратить положительные свойства вещества в минусы.
- В автомобилестроении TPU применяют для шарнира из двух втулок и прокладки между ними. Шарнир применяют в передней и задней подвесках, для крепления двигателя и коробки передач. Прокладку делают из резины и из полиуретана. Но изделия из ТПУ жёстче, деформируется скручиванием, а на морозе твердеют и легко разрушаются.
- В обувной промышленности тоже используют TPU, но он не пропускает воздух, что вредно отражается на здоровье ног.
Применение TPU-материала
В производстве товаров народного потребления TPU-материал применяется в следующих отраслях.
• Машиностроение – формовка шин, уплотнителей, сальников, автомобильных прокладок. Валы, шестерни и вибростойкие детали из полиуретана применяют на внутризаводском транспорте, в горной и нефтегазодобывающей промышленности.
• Шланги, электропровода и кабели. Выбор материала для изготовления кабельной продукции учитывает особенности ТПУ: удлинение в 5-8 раз, прочность на разрыв 5,5МПа, выдерживание растягивающих нагрузок в диапазоне 21-55 МПа. Благодаря коэффициенту твёрдости по Шору 85-90, ПУ применяют как защитную оболочку кабеля с динамической нагрузкой, там, где есть воздействие вибрации и ударной силы.
• Выпуск обуви. Высокая прочность полиуретана увеличивает время эксплуатации обуви.
Товары для спорта (накладки для защиты тела, плёнка на лыжи и на сноуборды, спортивная обувь);
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом