ألواح الفينيل الجانبية

ألواح الفينيل هي ألواح بلاستيكية خارجية تُستخدم لتغطية المنازل والمباني السكنية الصغيرة، لأغراض الديكور والحماية من العوامل الجوية، حيث تُحاكي ألواح الخشب التقليدية، وتُستخدم بدلاً من مواد أخرى مثل ألواح الألمنيوم أو ألواح الأسمنت الليفي . وهي منتج مُصنّع، يُصنع أساسًا من راتنج كلوريد البولي فينيل (PVC). في المملكة المتحدة ونيوزيلندا، تُعرف مادة مشابهة باسم ألواح uPVC المقاومة للعوامل الجوية .

يتكون ما يقارب 80% من وزنه من راتنج PVC، بينما تشكل المكونات المتبقية، التي تمنحه اللون والشفافية واللمعان ومقاومة الصدمات والمرونة والمتانة، النسبة المتبقية البالغة 20%. ^{[ 1 ]} وهو أكثر أنواع الكسوة الخارجية شيوعًا في المباني السكنية في الولايات المتحدة وكندا. ^{[ 2 ]}

طُرحت ألواح الفينيل الخارجية في سوق الواجهات الخارجية في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي كبديل لألواح الألمنيوم. أُنتجت لأول مرة في مصنع مستقل يُدعى "كرين بلاستيكس" في كولومبوس، أوهايو . كانت عملية الإنتاج تتم في الأصل بتقنية البثق الأحادي، وهي عملية تشكيل المقطع من مادة واحدة إلى الشكل والحجم المطلوبين. ^{[ 3 ]} في ذلك الوقت، كان مزج الألوان يتم يدويًا.

كانت هذه العملية الأصلية تجعل إنتاج وتركيب منتج متسق وعالي الجودة أمرًا صعبًا. ابتداءً من سبعينيات القرن الماضي، غيّرت الصناعة تركيبتها لتحسين سرعة إنتاج المنتج، ومقاومته للصدمات، وتنوع ألوانه. في العقد التالي، ازداد استخدام ألواح الفينيل الخارجية بشكل مطرد، ويعود ذلك في جزء كبير منه إلى متانتها وتعدد استخداماتها وسهولة صيانتها. ^{[ 2 ]}

اليوم، تُصنع ألواح الفينيل الخارجية بتقنية البثق المشترك. حيث تُوضع طبقتان من مادة PVC في عملية بثق متواصلة؛ الطبقة العلوية مصنوعة من مادة مقاومة للعوامل الجوية ومتينة، وتشكل ما يصل إلى 25% من سُمك اللوح. قد تحتوي هذه الطبقة على حوالي 10% من ثاني أكسيد التيتانيوم ، حسب اللون، وهو صبغة تُكسب اللوح مقاومة للتلف الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية. يبدأ لون ألواح الفينيل المعرضة لأشعة الشمس بالتلاشي تدريجيًا مع مرور الوقت. ومع ذلك، فإن معدل التلاشي أبطأ في الفينيل مقارنةً بمعظم أنواع التكسية الأخرى. تقدم معظم الشركات المصنعة ضمانات لمدة 50 عامًا على أن منتجاتها لن تتلاشى كثيرًا خلال هذه الفترة. في الماضي، كانت الألوان الداكنة تميل إلى التلاشي أكثر من الألوان الفاتحة، ولكن بفضل التطورات التكنولوجية والمواد الحديثة، لم يعد هذا هو الحال.

تتكون الطبقة السفلية، المعروفة بالركيزة، عادةً من حوالي 15% من الحجر الجيري المطحون (وهو في معظمه كربونات الكالسيوم). يساهم الحجر الجيري في خفض التكلفة، كما أنه يوازن ثاني أكسيد التيتانيوم، مما يحافظ على سيولة متساوية لتياري البثق أثناء التصنيع. تُضاف كمية صغيرة من مركابتان القصدير أو البيوتادين كمثبت لربط أي حمض هيدروكلوريك قد يتسرب إلى مادة PVC مع مرور الوقت. كما تُضاف مواد التشحيم للمساعدة في عملية التصنيع. ^{[ 4 ]}

تتوفر ألواح الفينيل الخارجية بجودات متفاوتة، مما يُفسر الاختلاف الكبير في سُمكها ومتانتها. يتراوح سُمكها من 0.035 بوصة في الأنواع الأقل جودة إلى 0.052 بوصة في الأنواع الأعلى جودة، ويختلف هذا التفاوت من مُصنِّع لآخر. أما اليوم، فأرق ألواح الفينيل المستخدمة عادةً هو 0.040 بوصة، ويُعرف باسم "ألواح البناء". قد يختلف سُمك ألواح الفينيل حتى لدى المُصنِّع الواحد، حيث يصل الفرق إلى 0.010 بوصة، وذلك باختلاف خطوط الإنتاج المُتاحة، والتي تتراوح بين المنتجات الأساسية والمنتجات الفاخرة. تتميز ألواح الفينيل السميكة، والتي عادةً ما تكون أغلى ثمناً، بصلابتها، مما يُضفي عليها مظهراً جمالياً أنيقاً، فضلاً عن مرونتها الطبيعية، كما يُعزز من متانتها وعمرها الافتراضي. قد تُظهر أنواع الفينيل السميكة ، وفقًا لبعض الآراء، مقاومة أكبر للمشكلة الأكثر شيوعًا في ألواح الفينيل، وهي ميلها للتشقق في الطقس البارد جدًا عند اصطدامها بجسم صلب، بينما يرى آخرون أن الألواح الرقيقة قد تسمح بمزيد من المرونة قبل التشقق، وهو أمرٌ محل نقاش. مع ذلك، يُعارض موقع "This Old House" الإلكتروني هذا الادعاء المتعلق بالسمك ومقاومة التشقق، إذ يدّعي الموقع معرفته بنتائج اختبارات تُشير إلى أن التركيب الكيميائي له تأثير أكبر على مقاومة الصدمات من السمك نفسه. ^{[ 5 ]}

قد تختلف التركيبات الكيميائية قليلاً بين الشركات المصنعة، مما قد يؤثر على العمر الافتراضي للمنتج، إذ تُعدّ التركيبات، وربما عملية التصنيع، من أهم العوامل المؤثرة في جودة المنتج ومتانته. ومن التطورات المهمة في هذا المجال استخدام "طلاء" مقاوم للأشعة فوق البنفسجية ^{[ 6 ]} ، والذي يستخدمه بعض المصنّعين، حيث يُطبّق على سطح المنتج لحجب الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس، والتي قد تُسرّع من تحلل مادة PVC.

تُصنع ألواح الفينيل الخارجية بنظام تثبيت جزئي خاص بها، يُربط بمسامير تُثبّت المنتج على الجدار الخارجي بشكل غير مُحكم. قد يكون نظام التثبيت هذا ملفوفًا أو مُشكّلًا بالبثق، وذلك حسب عملية التصنيع، ولكل منهما اعتبارات تصميمية خاصة. يحتوي نظام التثبيت، سواء كان ملفوفًا أو مُشكّلًا بالبثق، على قفل سفلي يُثبّت إما في قطعة البداية أو في القفل العلوي للوحة السفلية. ثم يُثبّت القفل العلوي بمسامير غير مُحكمة لتثبيت اللوحة على الجدار. يسمح هذا التثبيت غير المُحكم بحرية الحركة الناتجة عن التمدد والانكماش بسبب تغيرات درجات الحرارة والظروف الجوية. مع تصميم جيد للألواح الخارجية، وتركيبها بشكل صحيح باستخدام المسامير غير المُحكمة، يمكن للألواح أن تتمدد بسهولة لأعلى ولأسفل وللداخل وللخارج ولليمين ولليسار دون أي قيود. بطبيعتها، تميل ألواح الفينيل إلى التمدد والانكماش بشكل أكبر مع تغيرات درجات الحرارة القصوى مقارنةً بأي نوع آخر من أنواع التكسية الشائعة.

تتميز ألواح الفينيل الخارجية بقاعدة من الكلور، مما يجعلها بطيئة الاشتعال بطبيعتها ومقاومة للهب . جميع المواد العضوية (أي أي شيء يحتوي على الكربون) قابلة للاشتعال، ولكن كلما ارتفعت درجة الحرارة اللازمة لاشتعال المادة، زادت درجة أمانها. لا يشتعل البولي فينيل كلوريد (PVC)، حتى من لهب آخر، إلا عند بلوغه حوالي 387  درجة مئوية (730  درجة فهرنهايت)، ولا يشتعل ذاتيًا إلا عند حوالي 454  درجة مئوية (850  درجة فهرنهايت). درجات حرارة الاشتعال هذه أعلى بكثير من درجات حرارة الأخشاب المستخدمة في البناء، والتي تشتعل من اللهب عند 260  درجة مئوية (500  درجة فهرنهايت) وتشتعل ذاتيًا عند 410  درجة مئوية (770  درجة فهرنهايت). كما تُظهر اختبارات ASTM D2863 أن مؤشر الأكسجين المحدود العالي للبولي فينيل كلوريد الصلب يعني أنه يحتاج إلى كميات كبيرة من الأكسجين للاحتراق والاستمرار في الاحتراق. لا يمكن أن يستمر احتراق مادة PVC الصلبة (الألواح الفينيلية) بشكل مستقل في الهواء ذي التركيز الطبيعي للأكسجين (حوالي 21 بالمائة) - لذلك فهي تنطفئ بسهولة أكبر. ^{[ 7 ]}

كان يتم إنتاج مادة البولي فينيل كلوريد (PVC) المستخدمة في ألواح الفينيل الخارجية في أحواض مفتوحة حتى  عام 1971، عندما تم ربط الإصابة بسرطان الأوعية الدموية ، وهو سرطان نادر يصيب الكبد ، بتعرض عمال إنتاج البولي فينيل كلوريد لمادة كلوريد الفينيل ، فوضعت إدارة السلامة والصحة المهنية حدودًا صارمة للتعرض في أماكن العمل . تطلبت هذه التغييرات إحكام إغلاق جميع الأحواض، مما أدى إلى زيادة التكاليف الرأسمالية وتركز الإنتاج في عدد محدود من الشركات. ^{[ 4 ]}