Melns borēts UHMWPE dēlisir funkcionāls panelis, kas izgatavots no īpaši -augstas-molekulārās-svaras polietilēna (UHMWPE) kā pamatmateriāla, pildīts ar bora karbīdu, bora pulveri un ogļu pigmentu. Tas integrē neitronu ekranējumu, nodilumizturību un triecienizturību, un to plaši izmanto kodolradiācijas ekranēšanā, rūpnieciskajā ekranēšanā, noliktavu aizsardzībā un citās jomās. Melnais traips, kas redzams pēc slaucīšanas, berzes vai saskares ar ūdeni ikdienas lietošanas laikā, nav radies paša dēļa novecošanas un izbalēšanas dēļ. Tā vietā tas ir izplatīts ražošanas defekts, ko izraisa neorganisko pulvera daļiņu izdalīšanās un izskalošanās. Tās pamatcēloņus var pilnībā analizēt no trim dimensijām: izejvielu formulas, ražošanas procesa un pakalpojumu vides.
Nesabalansēta izejvielu formula: galvenais iekšējais krāsas maiņas cēlonis
Plātnes melnā krāsa nāk no ogļu pigmenta, savukārt tā starojuma aizsargspēja ir atkarīga no bora savienojuma pulvera. Gan melnā, gan bora savienojumi ir neorganiski pulveri ar ļoti sliktu saderību ar organiskajiem UHMWPE sveķiem. Lai samazinātu ražošanas izmaksas, daži ražotāji izmanto zemu-kogli bez pārveidotiem pārklājuma slāņiem; tā daļiņas nevar veidot ciešas saites ar polietilēna molekulu ķēdēm. Tikmēr pārmērīga bora pulvera slodze nospiež kopējo neorganiskā pulvera tilpumu pāri sveķu matricas iekapsulēšanai un nestspējai. Ja ražošanas laikā netiek pievienoti silāna savienošanas līdzekļi un saderības līdzekļi, lai tie darbotos kā tilti starp pulvera daļiņām un substrātu, plātnes virsmas slānī un iekšējās mikroporās paliek brīvs liels daudzums ogļu un bora pulvera. Šīs irdenās daļiņas viegli atdalās, iedarbojoties uz viegliem ārējiem spēkiem, piemēram, ikdienas slaucīšanu vai vieglu berzi, izraisot melna pigmenta pārnešanu, kas notraipa rokas.
Bojāti ražošanas procesi: galvenais faktors, kas pastiprina krāsas maiņu
UHMWPE sveķiem ir slikta kausējuma plūstamība un ārkārtīgi šaurs apstrādes temperatūras logs, kas nosaka stingras prasības sajaukšanas un formēšanas procesiem. Iekšējā sajaukšanas stadijā nepietiekama temperatūra vai neatbilstošs sajaukšanas laiks novērš rūpīgu izejvielu homogenizāciju, kā rezultātā notiek pulvera aglomerācija un materiāla atslāņošanās. Turpmākajos ekstrūzijas un presēšanas formēšanas posmos nevienmērīgs spiediena sadalījums pa materiālu rada virsmas slāni ar zemu sveķu saturu. Neorganiskais pulveris tiek atstāts tieši pakļauts, veidojot irdenu virsmas pulvera slāni, kas ir pakļauts izliešanai. Turklāt standartizētai ražošanai ir nepieciešamas pastāvīgas sacietēšanas-temperatūras un virsmas poru-pasivācijas procedūras. Tomēr lielākā daļa mazo un vidējo ražotāju{7}}vienkāršo šīs darbplūsmas un nosūta dēļus uzreiz pēc veidņu nojaukšanas. Gatavo paneļu dzesēšanas saraušanās rada neskaitāmas kapilāru mikroporas, kas nodrošina iekšējo pulvera kanālu migrāciju uz āru un izskalošanos, kas pēc būtības izraisa krāsas maiņas defektus.
Ārējie vides faktori: krāsas maiņas izraisītāji un paātrinātāji uz melnborēta UHMWPE plātnes
Krāsas izmaiņas ir tikko redzamas, kad dēļi paliek sausi un nekustīgi, tomēr mitrs mitrums kalpo kā primārais izraisītājs. Ūdens tvaiki iesūcas plātnes mikroporās un vājina saķeres spēku starp pulvera daļiņām un sveķiem. Saskaroties ar ūdeni, brīvais iekšējais pulveris izskalojas, pēc noslaucīšanas atstājot manāmus melnus atlikumus. Ilgstoša- ultravioletā iedarbība pārtrauc polietilēna molekulāro šķērssavienojumu, izraisot virsmas sveķu plēves pulverizāciju un plaisāšanu. Pēc tam sveķu slānis zaudē spēju iekapsulēt un aizturēt pulvera daļiņas, kā rezultātā nepārtraukti izplūst pigments. Turklāt bieža mehāniskā berze un skrāpēšana tieši noberž plāno sveķu aizsargplēvi uz dēļa virsmas, atklājot iekšējo pulveri un izraisot noturīgu pigmenta pārnešanu. Rūpnieciskās skābju un sārmu vielas, kā arī tauki korodē virsmas substrātu un pastiprina pulvera izskalošanos.
Var izmantot divus krāsas maiņas modeļus, lai novērtētu dēļa kvalitāti ikdienas lietošanā. Neliela pigmenta pārvietošanās sākotnējās tīrīšanas laikā, kas pēc tam pakāpeniski samazinās, norāda tikai uz virsmas peldošu pulveri, kas ir parasta neliela ražošanas parādība. Turpretim pastāvīga krāsošanās pēc atkārtotas tīrīšanas un spēcīga melna asiņošana pēc ūdens iedarbības signalizē par substrāta pigmenta asiņošanu, ko izraisa kļūdainas formulas un bojāti ražošanas procesi -, tas tiek uzskatīts par galveno kvalitātes defektu. Lai atrisinātu krāsas izmaiņas, ir jāveic uzlabojumi gan ražošanas, gan lietotāja pusē. Ražotāji var optimizēt izejmateriālu formulas un ieviest pilnīgus poru{5}blīvēšanas procesus, savukārt galalietotāji var efektīvi aizkavēt un samazināt krāsas maiņu, izvairoties no ilgstošas iegremdēšanas, ilgstošas-intensīvas UV iedarbības un ilgstošas spēcīgas mehāniskās berzes uz dēļiem.
