WPC Foam Board: Vodotěsná, venkovní použití a jak se vyrábí

WPC pěnová deska je voděodolný, odolný vůči povětrnostním vlivům a postavený tak, aby vydržel venku. Na rozdíl od standardní řemeslné pěnové desky nebo pěnového jádra s papírovým povrchem odolává pěnová deska WPC (Wood Plastic Composite) vlhkosti, UV záření, hmyzu a hnilobě – což z ní činí jeden z nejodolnějších panelových materiálů dostupných pro vnitřní i venkovní aplikace. Naproti tomu pěnová deska Craft se při vystavení venkovním podmínkám rychle rozloží. Tento článek popisuje, jak se WPC pěnová deska vyrábí, jak si poradí s vodou a přesně jak dlouho můžete očekávat, že bude fungovat venku.

Can Foam Boards Get Wet

Odpověď závisí zcela na typu pěnové desky. Mezi standardními pěnovými deskami a umělými kompozitními panely, jako je WPC, je velký rozdíl ve výkonu.

Standardní řemeslná pěnová deska – typ prodávaný v obchodech s uměleckými potřebami s papírovým obkladem – začíná selhávat ve chvíli, kdy navlhne. Papírový obal rychle absorbuje vodu, tvoří puchýře a odděluje se od polystyrenového jádra. Samotné jádro, i když není rozpustné ve vodě, ztrácí svou vazbu na obklad a nenabízí žádnou strukturální odolnost, jakmile laminace selže. I krátké vystavení dešti nebo vysoké vlhkosti může způsobit nevratné deformace během několika hodin.

WPC pěnová deska pro srovnání, má míru absorpce vody typicky pod 0,5 % hmotnosti po 24hodinovém testu ponořením podle ASTM D570. Tato téměř nulová absorpce je důvodem, proč je spolehlivě odolný vůči povětrnostním vlivům v různých ročních obdobích.

Jak se vyrábí pěnová deska

Pěnová deska WPC se vyrábí kontinuálním procesem vytlačování, který se zásadně liší od toho, jak se montují jednoduché panely s pěnovým jádrem. Pochopení výrobního procesu vysvětluje, proč jsou jeho výkonnostní charakteristiky tak odlišné od řemeslných nebo EPS desek.

Raw Materiál Composition

Základním materiálem je směs dřevěných vláken (typicky 30–60 % hmotnosti, pocházející z pilin, rýžových slupek nebo bambusové moučky), termoplastických polymerů (PVC, PE nebo PP) a chemického pěnidla. Stabilizátory, UV inhibitory, lubrikanty a pigmenty jsou přimíchány v přesných poměrech. Obsah dřevěných vláken dává desce obrobitelnost a přirozený pocit; polymerová matrice zajišťuje hydroizolaci a strukturální kontinuitu.

Extrusion and Foaming

Směs se přivádí do dvoušnekového extrudéru, kde se zahřeje na 160–190 °C. Pěnidlo se při této teplotě rozkládá a uvolňuje plyn, který vytváří rovnoměrnou pěnovou strukturu s uzavřenými buňkami v matrici polymer-dřevo. Vytlačovací hubice tvaruje roztavený materiál do souvislého profilu desky. Pěna s uzavřenými buňkami – na rozdíl od pěny s otevřenými buňkami – je kritická: znamená to, že voda nemůže procházet propojenými póry, což je primární důvod, proč je pěnová deska WPC přirozeně vodotěsná v celém svém průřezu, nejen na povrchu.

Kalibrace a povrchová úprava

Po výstupu z matrice deska prochází kalibračním stolem, kde vakuum a vodní chlazení přesně stanoví její rozměry. Povrch je poté kartáčován, embosován nebo koextrudován s krycí vrstvou odolnou proti opotřebení v závislosti na specifikaci produktu. Tato povrchová úprava určuje odolnost desky proti poškrábání a UV stabilitu. Například koextrudovaná krycí vrstva ASA (akrylonitril styren akrylát) přidává UV stabilní barevnou vrstvu, která odolává vyblednutí po dobu 10 let nebo déle.

Jak se vyrábí pěnová deska Craft – a proč se liší

Standardní řemeslná pěnová deska je laminovaný sendvič: jádro z polystyrenové pěny (expandované pomocí páry, nikoli chemických pěnicích činidel) vázané mezi dva listy papíru potaženého hlínou nebo tenké plastové fólie. Laminovací lepidlo je nejslabším místem – pronikání vody toto spojení naruší. Protože jádro a obklad jsou samostatné materiály spojené lepidlem spíše než extrudované jako jedna směs, řemeslná pěnová deska nemá žádnou vlastní odolnost proti vlhkosti.

Will Foam Board Last Out Out

Konkrétně u pěnových desek WPC je venkovní odolnost jedním z hlavních designových záměrů. Pro řemeslné pěnové desky není venkovní použití schůdnou možností kromě velmi krátkodobých výstavních účelů.

WPC Foam Board Venkovní životnost

Kvalitní výrobky z pěnových desek WPC mají na venkovní instalaci záruku výrobce 10–25 let. Reálné údaje o výkonu z aplikací teras a obkladů – které patří mezi nejnáročnější venkovní použití – ukazují, že panely WPC trvale splňují nebo překračují tyto hodnoty v mírném a subtropickém klimatu. Klíčové faktory degradace a jak je WPC řeší:

• UV exposure: Bez ochrany může dřevovláknitá složka oxidovat a způsobit zešednutí povrchu. UV stabilizátory a koextrudované krycí vrstvy tomu zabraňují. Desky s krycími vrstvami ASA nebo PMMA vykazují méně než 5 Delta E barevný posun po 5 000 hodinách zrychleného UV testování (což odpovídá zhruba 10 letům venkovní expozice).
• Freeze-thaw cycling: Protože absorpce vody je nižší než 0,5 %, dochází během cyklů zmrazování a rozmrazování k zanedbatelné expanzi ledu uvnitř desky. Pěnová deska WPC prošla 50-cyklovými testy zmrazování a rozmrazování podle ASTM C666 bez praskání nebo delaminace.
• Biological attack: Dřevěné vlákno zapouzdřené v polymerní matrici je pro houby a hmyz nepřístupné. Pěnová deska WPC nehnije a termiti nemohou strávit částice dřeva potažené polymerem. Splňuje klasifikaci odolnosti podle EN 350 pro biologickou odolnost.
• Tepelná roztažnost: Stejně jako všechny kompozity se pěnová deska WPC roztahuje a smršťuje s teplotou. 3m deska se roztáhne přibližně o 1,5–2 mm v teplotním rozsahu 40 °C. Správná instalace s dilatačními mezerami (typicky 5–8 mm na 3 m desky) umožňuje tento pohyb bez vybočení.
• Mechanical weathering: Trvalý déšť hnaný větrem a kroupy mohou v průběhu let nahlodat nechráněné povrchy. Hladké nebo lehce texturované povrchy krycí vrstvy jsou odolnější než silně ražené profily, které zachycují nečistoty.

Podmínky, které zkracují život venku

Dokonce i pěnová deska z WPC má při nesprávné instalaci nižší životnost. Zachycování vlhkosti za deskou bez ventilační mezery, použití nekorodujících spojovacích prvků, které vypouštějí rezavé skvrny na povrch, nebo instalace bez UV-stabilizovaných upevnění v prostředí s vysokým slunečním zářením jsou nejčastějšími příčinami předčasného selhání. Samotná deska přežije; chyby při instalaci zhoršují vzhled a pevnost konstrukce.

Will Craft Pěnová deska vydrží venku

Ne – řemeslná pěnová deska není určena pro venkovní použití a nevydrží ve venkovních podmínkách bez ohledu na to, jak je utěsněna nebo potažena. Toto je omezení materiálového inženýrství, nikoli problém kvality.

Následující text nastiňuje, co se obvykle stane s řemeslnou pěnovou deskou při použití venku v průběhu času:

• Do hodin po vystavení dešti: Papírový potah absorbuje vodu, začne se prohýbat a tvořit puchýře. Lepidlo mezi papírem a pěnovým jádrem změkne.
• Po 1–3 dnech venku: Je vidět delaminace. Přední strana papíru se na okrajích a rozích odlupuje. Polystyrénové jádro vlivem UV záření žloutne – EPS má v podstatě nulovou odolnost vůči UV záření.
• Po 1–2 týdnech: Strukturální integrita je narušena. Deska nemůže unést svou vlastní váhu, když je mokrá. Jakýkoli potištěný nebo natřený povrch je zničen.
• Po jedné sezóně: Deska se ve většině venkovních podnebí fyzicky rozpadla. V suchých pouštních podmínkách může přežít déle jako křehká skořápka degradovaná UV zářením, ale bez zbývající funkční hodnoty.

Aplikace venkovní barvy nebo vodotěsného tmelu na řemeslnou pěnovou desku zdržuje, ale nezabrání této poruchové sekvenci. Jakákoli řezná hrana, dírka nebo povrchový škrábanec poskytuje vstupní bod vlhkosti, který časem podkopává celý potažený povrch. Pro jakékoli venkovní značení, obklady, nábytek nebo výstavní aplikace, které mají vydržet déle než několik dní, je vhodnou volbou materiálu pěnová deska WPC nebo PVC.

Pěnová deska WPC vs jiné materiály venkovních panelů

Při výběru panelu pro venkovní použití WPC pěnová deska konkuruje především hliníkovým kompozitním panelům, vysokotlakému laminátu (HPL) a PVC pěnové desce. Každý má kompromisy:

Pěnová deska WPC zaujímá praktickou střední cestu: lze ji snadněji řezat, upevňovat a dokončovat než hliník nebo HPL, stojí méně než kovové kompozity a díky svým vynikajícím možnostem krycí vrstvy přežije pěnové desky z PVC v prostředích s vysokým UV zářením. Pro projekty vyžadující šroubování, frézování ozdobných profilů nebo lakování standardními vnějšími nátěry má pěnová deska WPC méně omezení než jakýkoli konkurenční materiál ve své cenové kategorii.