Тайвек: универсальный материал нового поколения

Можно без преувеличения сказать, что изобретение и внедрение полимеров коренным образом изменило многие сферы человеческой деятельности. Самое удивительное то, что на основе одной и той же полимерной массы можно получить материалы совершенно разного назначения и с отличающимися свойствами. Ярким примером такой универсальности является тайвек, который производится из хорошо известного всем полиэтилена, но в зависимости от особенностей технологии производства может использоваться как строительный материал, водозащитный текстиль, а также как необыкновенно прочная бумага.

История тайвека и технология его изготовления

Полиэтилен, синтезированный еще в конце XIX века, нашел практическое применение только тридцать лет спустя, однако совершенствование технологии его изготовления продолжалось еще довольно долго и проводилось многими промышленными компаниями, в том числе и таким гигантом, как концерн Дюпон. В 1955 году Джим Уайт, один из сотрудников этого концерна, обратил внимание, что из трубы лаборатории, где проводились исследования синтеза полиэтилена под высоким давлением, идет необычный дым, содержащий белые хлопья. Эти хлопья оказались полимерными волокнами, способными образовывать очень прочную нить. Уже в следующем году был запатентован способ производства прочных полиэтиленовых волокон, а в 1965 году Дюпон зарегистрировал новый материал, получивший название tyvek. В настоящий момент его производство осуществляется концерном Дюпон на двух производственных мощностях, расположенных в США и Люксембурге.

Основой данного материала являются пучки полиэтиленовых нитей, переплетение которых образует тонкий слой с многочисленными микроскопическими отверстиями. Формирование такого слоя осуществляется под воздействием высокого давления и высоких температур. Регулируя значения этих физических параметров, а также скорость укладки волокон, можно получить материал с различными свойствами.

Основными разновидностями тайвека являются:

  • текстильный, который отличается мягкостью, многочисленными микропорами, а также тисненой рельефной поверхностью;
  • полиграфический, для которого характерная жесткость и тонкость;
  • строительный – плотные и достаточно толстые листы, которые применяют для гидроизоляции при проведении строительных работ.

Независимо от разновидности, данный материал обладает такой особенностью, как мембранный эффект, то есть возможность отведения водяных паров с одновременной защитой от попадания воды снаружи.

Кроме того, для тайвека характерны такие высокие эксплуатационные свойства, как:

  • высокая прочность на разрыв;
  • легкость;
  • водонепроницаемость;
  • инертность по отношению к воздействию большинства химических элементов, в том числе концентрированных кислот и щелочей;
  • светонепроницаемость;
  • устойчивость к истиранию и многократным изгибам;
  • постоянство размеров;
  • умеренная стоимость.

Все эти высокие эксплуатационные качества не зависят от воздействия влаги и сохраняются в широком диапазоне температур (от -75 до 118 градусов). Однако при более высокой температуре материал начинает морщиться, затем плавиться.

Очень ценными характеристиками тайвека являются его экологичность и возможность повторной переработки. По результатам исследований ведущих экологических центров установлено, что небольшая масса tyvek, а также возможность его использования в качестве вторичного сырья существенно снижает загрязнение окружающей среды по сравнению с утилизацией аналогичных водоотталкивающих пленок. Концерном Дюпон во всей Европе и США организована система предприятий, занятых механической переработкой использованных пленок и производством на их основе других материалов.

Сферы применения

Наибольшая доля использования tyvek приходится на строительство. Листы этого материала используются при создании водозащитных и теплоизолирующих конструкций и играют огромную роль в создании энергосберегающих технологий. При этом «дышащие» свойства мембранных листов обеспечивают хороший воздухообмен и препятствуют накоплению конденсата, что способствует улучшению эксплуатационных характеристик и повышению комфортности помещений.

Очень важным является также использование данного материала как текстиля с высокими защитными свойствами. Он используется для создания защитной одежды различного назначения, в первую очередь, для химических, нефтеперерабатывающих и других производств с высокой степенью загрязнения, запыленностью, в том числе и радиоактивными частицами.

Прочность, легкость и водонепроницаемость тайвека способствуют его широкому применению для изготовления тентов, палаток, подстилок и другого снаряжения, предназначенного как для спортсменов-экстремалов, так и для любителей активного отдыха. Тем, кому приходится ремонтировать такие изделия или даже изготавливать их самостоятельно, нужно учитывать, что отверстия в швах пленки могут со временем расходиться под воздействием нагрузок, поэтому все соединения нужно дополнительно фиксировать специальными клеящими полосками. Зато уход за такой мембранной пленкой очень прост – загрязнения легко удаляются влажной тканью.

Новым направлением применения полимерных пленок является полиграфия. Высокая прочность к разрыву и многократному сгибанию, возможность получения тонких и плотных листов со структурными связями по всей поверхности способствуют применению тайвека в качестве прочных обложек, дорожных карт, особо надежных конвертов, сертификатов, рекламных баннеров и тому подобного. Поверхность листа либо рулона предварительно обрабатывают с помощью коронного разряда, после чего на него можно наносить печатным способом любое изображение. Типографский тайвек без обработки используют для упаковки пищевой и медицинской продукции.