عندما تنخفض درجات الحرارة إلى أقل من -10 درجة مئوية، طبقة حماية من الألومنيوم تم تصميمه خصيصًا للبيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة ويتفوق بشكل كبير على فيلم PE القياسي في المرونة، والاحتفاظ بالالتصاق، وسلامة حماية السطح. يصبح فيلم PE (البولي إيثيلين) القياسي هشًا بشكل متزايد عند درجة حرارة -10 درجة مئوية، مع انخفاض قيم الاستطالة عند الكسر من 300-500% نموذجي في درجة حرارة الغرفة إلى ما يصل إلى 80-120% عند -15 درجة مئوية. في المقابل، فإن طبقة الحماية المصنوعة من الألومنيوم المصممة خصيصًا لهذا الغرض - والتي تعتمد عادةً على مركبات LLDPE أو CPP (البولي بروبيلين المصبوب) المعدلة - تحافظ على قيم الاستطالة عند الكسر أعلى من 200% حتى عند -20 درجة مئوية، مما يجعلها أقل عرضة للتشقق أو الانقسام أو التصفيح أثناء المعالجة والنقل والتخزين في المناخ البارد.
يتم تصنيع فيلم الحماية القياسي PE بشكل أساسي لحماية الأسطح للأغراض العامة في الظروف المحيطة أو الباردة المعتدلة. تبدأ سلاسل البوليمر الخاصة بها في فقدان القدرة على الحركة عند درجات حرارة أقل من الصفر، مما يتسبب في تصلب الفيلم وفقدان السلوك المرن الضروري للتشبث بمقاطع الألمنيوم دون الرفع أو التشقق أو التمزق.
تتضمن أوضاع الفشل الرئيسية لفيلم PE القياسي أقل من -10 درجة مئوية ما يلي:
وهذه الإخفاقات ليست مجرد مستحضرات تجميلية. يمكن أن تتعرض مقاطع الألمنيوم المكشوفة أثناء النقل أو التخزين في الطقس البارد إلى الخدوش والأكسدة وتلوث السطح الذي يتطلب إعادة صياغة مكلفة قبل التثبيت.
تكمن ميزة الطقس البارد لفيلم الحماية المصنوع من الألومنيوم عالي الجودة في تركيبته المادية. تستخدم المتغيرات عالية الأداء واحدًا أو أكثر من الأساليب التالية:
يتمتع البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE) وراتنجات البولي إيثيلين المحفز بالميتالوسين ببنية جزيئية أكثر اتساقًا من LDPE التقليدي. وهذا يسمح لسلاسل البوليمر بالبقاء مرنة عند درجات حرارة منخفضة. عادةً ما تحتفظ أفلام الميتالوسين PE أكثر من 250% استطالة عند الكسر عند -20 درجة مئوية ، مقابل 90-130% لأفلام LDPE القياسية عند نفس درجة الحرارة.
تستخدم بعض أفلام الحماية المصنوعة من الألومنيوم طبقة CPP مقذوفة بشكل مشترك مع قلب لاصق ناعم. يوفر CPP وضوحًا بصريًا ممتازًا ويحافظ على مرونة معتدلة تصل إلى -10 درجة مئوية إلى -15 درجة مئوية. ومع ذلك، أقل من -20 درجة مئوية، حتى CPP يبدأ في التصلب، وهذا هو السبب في تفضيل تركيبات الميتالوسين LLDPE للتطبيقات شديدة البرودة.
الطبقة اللاصقة مهمة بنفس القدر. تتصلب المواد اللاصقة المطاطية أو المذوبة بالحرارة القياسية وتفقد ملمسها عند أقل من -10 درجة مئوية. استخدام الأفلام الواقية من الألومنيوم في الطقس البارد مواد لاصقة أكريليك مُصممة خصيصًا مع درجة حرارة انتقال زجاجي (Tg) أقل بكثير من -30 درجة مئوية ، مما يضمن بقاء المادة اللاصقة ناعمة وحساسة للضغط ومرتبطة بقوة بسطح الألومنيوم طوال سلسلة التبريد.
يلخص الجدول أدناه مقاييس الأداء الرئيسية لكلا النوعين من الأفلام في ظل ظروف الطقس البارد:
| مقياس الأداء | فيلم حماية من الألومنيوم (درجة باردة) | فيلم الحماية PE القياسي |
|---|---|---|
| الاستطالة عند الكسر عند -15 درجة مئوية | 220-280% | 80-130% |
| الاحتفاظ باللصق عند -10 درجة مئوية | ≥85% من درجة حرارة الغرفة | 40-60% من درجة حرارة الغرفة |
| خطر تشقق الحواف عند -15 درجة مئوية | منخفض | عالية |
| أداء الفتح عند -10 درجة مئوية | سلس ومتسق | قاسية، وعرضة للالتقاط |
| خطر حفر الأنفاق/الفصل | الحد الأدنى | معتدلة إلى عالية |
| الحد الأدنى لدرجة حرارة التطبيق | -15 درجة مئوية إلى -20 درجة مئوية | 0 درجة مئوية إلى 5 درجة مئوية |
إن فهم الوقت الذي تصبح فيه مرونة الطقس البارد في الواقع مصدر قلق عملي يساعد فرق المشتريات والجودة على اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن اختيار الأفلام.
يتم تخزين مقاطع الألمنيوم المخصصة للبناء أو السيارات أو التجميع الصناعي في كثير من الأحيان في الهواء الطلق في مناخات أوروبا الشمالية أو أمريكا الشمالية أو شمال آسيا حيث تنخفض درجات الحرارة في فصل الشتاء بشكل روتيني إلى -15 درجة مئوية أو أقل. يمكن لطبقة الحماية القياسية المصنوعة من الألومنيوم PE والتي يتم تطبيقها في هذه الظروف أن تتصلب طوال الليل، وتتشقق عند نقاط المعالجة، وتسمح بدخول الغبار والرطوبة مما يؤدي إلى ظهور بقع على السطح أو الأكسدة المبكرة.
إن حاويات الشحن التي تعبر المناطق الباردة - وخاصة النقل البري عبر آسيا الوسطى أو الدول الاسكندنافية أو كندا في الشتاء - تعرض مقاطع الألمنيوم لدرجات حرارة مستمرة تحت الصفر لأيام أو أسابيع. في هذه الحالات، يجب أن تحافظ الطبقة الواقية من الألومنيوم على الالتصاق والمرونة طوال الرحلة بأكملها، وليس فقط عند نقطة التطبيق. تعتبر الأفلام ذات الدرجة الباردة مع أنظمة لاصقة منخفضة Tg هي الخيار الوحيد الموثوق به لحالة الاستخدام هذه.
عندما يتم قطع مقاطع الألمنيوم أو تشكيلها في ورش عمل غير مدفأة خلال فصل الشتاء، يجب أن تنثني الطبقة الواقية الموجودة على المقاطع حول الحواف المقطوعة وألا تتشقق أو تتقشر. غالبًا ما يتم فصل طبقة PE القياسية الهشة في هذا الإعداد عند نقطة القطع، مما يترك الحافة المشكلة حديثًا مكشوفة وغير محمية.
يشبه هذا المبدأ ما هو مفهوم في حماية أسطح السيارات. تماما كما أ فيلم حماية الطلاء الشفاف يجب أن تظل الطبقة الواقية المستخدمة في المركبات مرنة ومقاومة للتشقق في ظروف القيادة الشتوية لحماية الأسطح المطلية من حطام الطريق، ويجب أن تحتفظ طبقة الحماية المصنوعة من الألومنيوم بنفس المرونة المرنة عندما تواجه المادة التي تحميها ضغطًا ميكانيكيًا في البيئات الباردة.
لا يتم تصنيف جميع الأفلام التي يتم تسويقها كأفلام واقية من الألومنيوم لظروف تحت الصفر. عند تقييم فيلم للاستخدام في الطقس البارد، اطلب المواصفات التالية من المورد أو تحقق منها:
عادة ما تكون تكلفة الأفلام الواقية من الألومنيوم من الدرجة الباردة 15-35% أكثر لكل متر من بدائل PE القياسية. بالنسبة للمشترين الذين يقومون بتقييم هذه العلاوة، يجب أن يأخذ حساب المخاطر في الاعتبار ما يلي:
في معظم سلاسل التوريد ذات المناخ البارد، يفضل الاقتصاديون الاستثمار في طبقة حماية من الألومنيوم البارد. يمكن أن تكلف عملية إعادة صياغة واحدة على مجموعة من مقاطع الألمنيوم المؤكسدة مضاعفات تكلفة الفيلم بالكامل لتلك الشحنة. تماما كما تحديد الحق فيلم حماية السيارة بالنسبة لمناخ معين وحالة استخدام معينة، يتم التخلص من أعمال إعادة الطلاء أو إصلاح السطح المكلفة، كما يؤدي اختيار طبقة الحماية الصحيحة لقطاعات الألومنيوم في الطقس البارد إلى التخلص من حالات فشل جودة السطح النهائية والتي تكون أكثر تكلفة بكثير من ترقية الفيلم نفسه.