לעולם בעקבות השמש – על מוצרי פלסטיק בשימוש חיצוני

"לכבוד הקיץ שהגיע כתבנו כתבה, על איך זה להיות פלסטיק שעומד בשמש החמה.
כיסא לבן, ריהוט של גן, או יריעה של חממה, צריכים להחזיק מעמד יותר זמן כל שנה" 

הקיץ כבר כאן במלוא עוזו, ואיזה כיף שאפשר סופסוף לעשות דברים שפשוט לא מתאפשרים כשקר: להתפרקד על מיטת שיזוף בים, לשחות בבריכה, או לשבת בערב במרפסת עם אבטיח. אבל עבור מי שמייצר את ריהוט הגן, הקיץ דווקא מהווה כאב ראש, שכן הסביבה החיצונית מציבה לא מעט אתגרים, ובמיוחד כשמדובר במוצרים מפלסטיק. 

לאן שתסתכלו במרחב הציבורי – תראו לא מעט פלסטיק 

אם תסתכלו סביבכם בחוץ, בוודאי תיתקלו בהרבה פלסטיק: ביריעות לחממות, בקירוי בניינים, בריהוט גן, בחלקי רכב חיצוניים, במתקני משחקים ועוד. חום, קרינת UV, קור, רוח, שמש וזיהום סביבתי אלו רק חלק מהתופעות איתן נדרש הפלסטיק להתמודד. ועדיין, תכונותיו המצוינות, יחד עם האפשרות לשלב בו תוספים משפרים, הופכות אותו לבחירה פופולרית ביישומים אלו. 

הכלי העיקרי העוזר לשפר את עמידות הפלסטיק ביישומי חוץ הוא חבילת מייצבי UV המפותחת אצל הקומפאונדרים בתעשייה. בישראל, התברכנו בשתי חברות גלובליות חזקות, תוסף וכפרית, שמובילות את הפתרונות בתחום. "עולם מייצבי ה-UV הוא מסורתי מאוד", אומר רועי לוי, מנהל שיווק ומכירות בכפרית. "אבל ישנן מגמות בולטות שדוחפות אותנו לפיתוחים חדשים: רגולציה, שימוש גובר בכימיקלים – המצריך התאמה מבחינת עמידות המייצב, ודרישה לעלייה באורך החיים של פתרונות לשימוש חיצוני". 

אז איך זה עובד? 

מהנדסים רבים משתמשים במייצבי UV אבל לא תמיד מודעים למנגנון הכימי המספק את ההגנה. בקצרה, יש שלושה מנגנונים עיקריים בתחום זה: UV absorbers כמו בנזוטריאזולים הסופגים את קרינת ה-UV, מייצבים על בסיס HALS המנטרלים רדיקלים חופשיים הנוצרים בתהליך פירוק הפולימר ו-Quenchers המנחיתים את מצבי האנרגיה המעוררים של המולקולות לאחר בליעת אנרגיית ה-UV ומונעים את העברתה לפולימר עצמו.  

לכל אחד מהמנגנונים יש יתרונות וחסרונות, ובד"כ משתמשים בחבילה המכילה טכנולוגיות שונות כדי להגיע לייצוב גבוה. ה-UV absorbers מתפרקים בעצמם לאורך זמן, עלולים לנדוד החוצה או עלולים להשפיע על צבע או יציבות תרמית בפולימרים מסוימים. ה-HALS לא בולעים את ה-UV ולכן בד"כ משולבים עם ה-UV absorbers. הם רגישים בעיקר לחומצות או מתכות מעבר. ה-Quenchers מבוססים על ניקל אשר יכול להקנות גוון ירקרק לפולימר. זוהי מתכת כבדה אשר נמצאת תחת רגולציה שאוסרת על שימוש בה, בעיקר בנוכחות מזון. אתגר נוסף הוא העלות של מייצבים מתקדמים אשר יכולה להיות גבוהה במיוחד. 

ובכן, אילו פתרונות מאמצים היצרנים בישראל, ומה היישומים הנפוצים? חמושים בכובע, קרם הגנה ובקבוק מים – יצאנו לשמוע ישירות מהיצרנים בארץ על ההתמודדות שלהם עם תנאי הסביבה החיצוניים ואיך כל זה מתגלגל בסופו של דבר למוצר מעולה המחזיק שנים רבות, על אף השמש הישראלית. 

לוחות – פלרם תעשיות 

בזמן שיושבים בפרגולה עם האבטיח הקר, הלוח מלמעלה מתמודד עם דרישות לא מעטות. 

משחקי אור וצל 

בישראל, מדינה שטופת שמש, הפרגולה משרתת אותנו ברוב ימות השנה, והצרכנים מצפים שתספק סביבה נעימה ומוצלת. יחד עם זאת, "חוק הפרגולות" קובע כי פרגולה תזכה לפטור מארנונה במידה והיא מאפשרת העברת אור של לפחות 40%, כאשר כל רשות מקומית יכולה לתת פרשנויות משלה לחוק זה. 

"בעוד שבמדינות עם קרינת שמש מועטה, כמו מדינות צפון אירופה, הנטייה היא לבחור לוחות שקופים לקירוי, במדינות חמות מעדיפים לוחות צבעוניים שמפחיתים את כמות הקרינה," מסבירה בת-חן גריבסקי, מנהלת מוצר – לוחות גליים לתחום סביבת הבית בפלרם תעשיות. 

"על מנת לענות הן על הדרישות הרגולטוריות והן על דרישות הצרכנים, פיתחנו את סנטף BH – לוח גלי מוטבע העשוי פוליקרבונט, המפזר את קרינת השמש אך עדיין מעביר את כמות האור הנדרשת לפי החוק. בשנה שעברה הוספנו למגוון הצבעים הקיים את הגוון Cool  שמאפשר העברת אור של 65% תוך חסימה סלקטיבית של קרינת ה-IR הקרינה המחממת". 

גם כפרית, יצרנית תרכיזי הצבעים והתוספים, ערה לאתגר. כתגובה להתחממות הגלובלית שמתחילה להשפיע, היא מציעה צבעים IR קרים עם נתוני SHGC (Solar heat gain coefficient) ספציפיים. פרמטר זה נע בין 0 ל-1, מבטא את כמות החום (קרינת IR) שנכנסת דרך חלון/לוח וכולל גם את הקרינה שעוברת דרכו ישירות וגם את זו שנספגת ונכנסת למבנה כאנרגיה תרמית (חום). בארצות חמות, הנתון צריך להיות נמוך ככל האפשר, ובארצות קרות, גבוה. "בפרויקטים אדריכליים זוהי ממש דרישה מחייבת, אבל המודעות לחימום החלל מתחילה לחלחל גם לתחום החקלאות. הצבעים שאנחנו מייצרים הם תמיד עם עמידות גבוהה ביישומי חוץ מבחינתLight fastness  ו-Weatherability" מספר רועי. 

הגנה מפני קרינת UV לשנים רבות 

פלרם מעניקה אחריות ארוכה ללוחות הפוליקרבונט (PC) המיועדים ליישומי חוץ – לא רק נגד הצהבה (שינוי צבע), אלא גם על התכונות המכאניות ויכולת העברת האור לאורך זמן.
"הלוחות שלנו מיוצרים עם שכבת הגנה מפני קרינת, UV הכוללת חבילת ייצוב ייחודית ומשופרת במיוחד," אומר אדם בוחבוט, סמנכ"ל טכנולוגיה ומו"פ. "הלוחות עוברים בדיקות בלייה מואצת, וכן נבדקים לוחות שהותקנו בשטח לאחר שנים רבות של שימוש. כך אנחנו יכולים לאמת את תוצאות המעבדה באמצעות ניסיון מהשטח." 

אתגרי סביבה נוספים 

לוחות פלרם משמשים גם בפרויקטים אדריכליים מגוונים. מעבר לקרינת ה-UV, הם נדרשים לעמוד בשינויים קיצוניים בטמפרטורה, שחיקה מרוחות, חול ואבק, ולעיתים אף חשיפה לחומרים כימיים בסביבות כמו תחנות דלק ובריכות.
"על מנת להבטיח עמידות משופרת, חשוב לבצע התקנה נכונה, שמאפשרת ללוח להתכווץ ולהתרחב בהתאם לתנאי הסביבה," מוסיפה בת-חן. "במקומות עם זיהום סביבתי גבוה או רוחות חזקות, אנו מגדילים את עובי שכבת ההגנה כדי להבטיח עמידות לאורך זמן." 

יריעות לחממות – פוליטיב 

מלוחות נעבור ליריעות, אשר מתמודדות עם הסביבה החיצונית עם פחות מיקרונים בעובי. 

אותה יריעה – יותר זמן שימוש 

היריעות של פוליטיב משמשות בחממות חקלאיות. אם פעם הן הוחלפו מידי עונה, כיום הן נדרשות לשמש עד ארבע שנים בשדה. "צריך לזכור שלא מדובר בקירות מבטון", אומר עאהד ותד – מנהל הפיתוח בפוליטיב. "גלי חום וקור, מונסונים וסופות ברד ושלג מאתגרים משמעותית יריעות בעובי של כ-200 מיקרון. ההכרח הרגולטורי בפינוי מסודר המצריך עלויות גבוהות, גורם לחקלאים לדרוש יריעות העמידות בטווחי זמן ארוכים יותר. לצורך זה אנחנו משתמשים בחבילות ייצוב UV מותאמות המשלבות מספר טכנולוגיות לצד אנטי אוקסידנטים. אלו מצטרפות לחומרי גלם מגוונים: מטאלוצנים חדשים, PVA לשיפור הנגיפה ויציבות הבלון, PE ליניארי ועוד". 

נוכחות הולכת וגוברת של חומרי הדברה 

אולם, לא רק התנאים מחוץ לחממה נלקחים בחשבון, אלא גם נוכחות חומרי ההדברה בתוכה. כימיקלים כמו כלור וגופרית עלולים לפגוע בפעילות מייצבי ה-UV ולכן יש צורך בתרכיזים העמידים בהם. "אנחנו שמים לב שבשנים האחרונות יש שימוש מוגבר בחומרי הדברה המבוססים על גופרית וכיום ריכוז של  5000 PPM נהיה נהיה כמעט סטנדרטי במקומות כמו ספרד, ואם לא מספיק השימוש המוגבר בתוך החממה בכימיקלים אלו,  גם צפיפות של חממות מביאה לעלייה בריכוז חומרי ההדברה. בנוסף לכיסויי החממות, יש לנו גם יריעות צבעוניות המשמשות כיריעות מאלץ' ושם אנחנו מקפידים על תרכיזי צבע עם עמידות גבוהה בדהייה – עם Light fastness וייצוב UV גבוהים. היריעות כמובן עוברות בדיקות איכות קפדניות, כולל בדיקות חוזק, FTIR ובלייה מואצת". 

פיתוחים חדשים בתחום המייצבים ליריעות לחקלאות 

חברות התרכוב, תוסף וכפרית, מציעות שלל פתרונות לתחום היריעות לחקלאות, עם פיתוחים חדשים המשתנים באופן תדיר כדי להתאים לתנאי הסביבה וכן לרגולציה. חנה שוורץ, מנהלת הפיתוח בכפרית מספרת: "בתהליך הפיתוח אנחנו מבצעים בדיקות נרחבות כולל בשדות ניסוי הבודקים את המוצר בתנאים אמיתיים. את התרכיז אנחנו מתאימים ללקוח לפי האזור הגיאוגרפי המדויק שלו".  

גם בחברת תוסף עמלים על פיתוחים חדשים ומעדכנים שהם נמצאים לקראת סיום הבדיקות של מוצר חדש המיועד לשימוש ביריעות בסביבה כימיקלית בינונית-גבוהה לטווח זמן של עד חמש שנים. "תוצאות הניסיונות שלנו בתנאים אמיתיים ומעבדתיים מבטיחות מאוד", אומרת מאיה גרושקה, מנהלת מוצר UV וחקלאות בתוסף. "מדובר בפתרונות שיהוו אלטרנטיבה תמחירית לפתרונות שיש כיום בשוק". גם בתחום תרכיזי הצבע ליישומי חוץ, פיתחו בחברה תרכיז כסף המיועד לאזורים חמים אשר אינו סופח לחות ומבטיח פיזור מיטבי של הצבע, על אף מגמת הירידה בעובי יריעות המאלץ'. 

רובוטים לניקוי בריכות – BWT Robotics 

כבר ממש חם, אז מומלץ שנקפוץ לבריכה. ואם כבר בריכה – אז שתהיה נקיה. כאן נכנסים לתמונה הרובוטים. 

גם יפה וגם מנקה 

לרובוט יש דרישות ייחודיות הנובעות מהעבודה במים: ריכוזים משתנים של כלור, איטום החלקים האלקטרוניים מכניסת נוזלים, התמודדות עם חול, לכלוך ושערות, עמידות בנגיפה, עמידה בתקני אש ובסוף גם להיראות מעוצב וצבעוני, להחזיק מעמד לפחות שלוש שנים, ולהיות בעל מחיר תחרותי כמובן.   

"על מנת להתגבר על אתגרים אלו, אנחנו חייבים מצד אחד להשתמש בחומרי גלם סטנדרטיים ומצד שני לשים דגש חזק על עיצוב מוצר ועמידה בדרישות לקוח משתנות", מסביר שרון שולשטיין, מנהל פיתוח והנדסה ב-BWT Robotics. "אנחנו משתמשים בחלקים החיצוניים בפולימרים עמידים ל-UV ושחיקה כמו ASA, PVC מרוכך ופוליאורתן. בחלקים הפנימיים משתמשים ב-PVC, POM,ABS ו–PP משוריין.  מבחינת ייצוב UV, אנחנו מכוונים להגנה הגבוהה ביותר שניתן, ללא תלות באזור הגיאוגרפי". 

דרישות אסתטיות גבוהות מצד הצרכנים 

בנוסף, מספר משה צביק, האחראי על נושא הפלסטיקה והתבניות בחברה, על דרישות המאתגרות מצד הלקוחות: "השוק מבקש צבעים בוהקים או אפקטים מטאליים שמשדרים יוקרתיות. זה מאתגר אותנו בהזרקה של חלקים גדולים מבחינת פיזור צבע וניראות לאחר מספר שנים בתוך הבריכה. אנחנו משתמשים בצבעים מתקדמים ומיוצבי UV לצד שימוש בטקסטורות עדינות שמטשטשות בעיות אופטיות. תוספי UV חדשים נבדקים בצורה מעמיקה לפני אישורם. מדובר בשוק תנודתי עם עליות בביקושים לקראת הקיץ, ותחרות מחירים מול סין, לצד השפעות גלובליות כמו מלחמות, מגפות ומכסים. למרות זאת שתיים מתוך החברות השולטות בתחום זה בעולם הן ישראליות ". 

יריעות PVC לחיפוי ואיטום – העוגנפלסט 

ואם נישאר באזור הבריכה, מוצר נפוץ במיוחד הוא יריעות PVC דקורטיביות לחיפוי בריכות שחיה. 

מגוון שימושי חוץ עם אורך חיים גבוה 

העוגנפלסט מייצרת יריעות PVC בעלות עמידות גבוהה ליישומי חוץ שונים כגון: חיפויי בריכות דקורטיביים, יריעות גמישות ייחודיות לאיטום מאגרים וגגות סולריים בעלי עמידות גבוהה לקרינת UV, ויריעה דמוית עץ לציפוי פרופילי חלונות. בניגוד ליצרנים הקודמים אשר קונים תרכיזים מוכנים, בהעוגנפלסט מייצרים את התערובות בעצמם בהתאמה לדרישות מכל מוצר, ונותנים אחריות גבוהה במיוחד למוצרים השונים בזכות פורמולציות מותאמות למדינות בעלות חשיפה מוגברת לקרינת UV.  

השקת עיצוב חדש מדי שנה 

בתחום חיפויי הבריכה, מציעה העוגנפלסט יריעת PVC משוריינת ברשת פוליאסטר המקנה לה את התכונות המכאניות הנדרשות, לצד שילוב של טכנולוגיות דקורציה כמו הטבעה והדפסה של טקסטורות המדמות אריחי קרמיקה, אבן, מוזאיקה ועץ. המוצר המתקבל מאפשר איטום לצד אסטתיות גבוהה. היריעות נדרשות לעמוד בטמפרטורות גבוהות ובכימיקלים, ולמנוע גידול של פטריות ומיקרואורגניזמים. העוגנפלסט מקפידה להשיק, מדי שנה, בתערוכות בין לאומיות בתעשייה, עיצוב חדש העונה על הטרנדים העדכניים. "היריעות נבדקות בבריכה אמיתית הקיימת במפעל", מציינת נורית נוה, סמנכ"לית הפיתוח. "כל דוגמה חדשה נבדקת לעמידות בכלור לצד בדיקות UV מואצות הנותנות סימולציה של דהיית הצבע. בנוסף לעיצובים החדשים, הרגולציות, כגון REACH, מכריחות אותנו להתאים את הפורמולציות שלנו ולמצוא תחליפים לחומרים שנמצאים ברשימת ה-SVHC, לדוגמא מונעי פטריות, מייצבי חום וכו'. 

יריעות דקורטיביות לציפוי פרופילי PVC לחלונות כתחליף לאלומיניום/עץ 

מוצר מענין נוסף, הנפוץ בעיקר בחו"ל, הוא יריעות בציפוי אקרילי בעיצובים דמויי עץ לפרופילי PVC לחלונות, המהווים תחליף לפרופילים מאלומיניום או עץ. היריעה, בעובי 200 מיקרון, צריכה לתפקד חמש שנים ויותר, ולעמוד בהתאמות גוון הדוקות מאוד של 0.2 Delta E*. היריעה מבוססת על טכנולוגיה של צבעים קרים עם HBU (Heat build up) נמוך אשר אינו מתחמם תחת קרינת השמש הישירה ושומר על פרופיל ה–PVC מפני דפורמציה. "המוצר עומד תחת תקינה מחמירה שיצרנים מעטים מאושרים על ידה", אומרת נורית. 

הסביבה החיצונית לא הולכת להקל עלינו בעתיד 

לסיכום ניתן לראות כי יישומי פלסטיק לשימוש חוץ נדרשים לעמוד בלא מעט אתגרים. ההתחממות הגלובלית מחד, והדרישה לאורך חיים גבוה יותר מאידך, לא מקילה על היצרנים וממריצה את המתרכבים לפתח פתרונות מתקדמים כל הזמן. אז בפעם הבאה שתהיו בחוץ ותתלוננו על החום, רק תחשבו מה עובר על כיסא הפלסטיק…