A vinil nagy- és kislemezek előállításához használt, hőre lágyuló gyanta kiindulási anyaga többnyire polivinil-klorid (PVC) és polivinil-acetát (PVA); kb. 85% PVC és 15% PVA arányában. Ez a keverék alkotja a lemez tömegének 75-96%-át, a fennmaradó 4-25%-ot pedig az adalékanyagok teszik ki, amelyek kritikus fontosságúak mind a préselési és lejátszási folyamat, mind az album élettartama szempontjából. A PVC ideális alapanyag, mivel rugalmas és 10-20%-a kristályos, így elég erős, nem túl törékeny. Sima, és ezért kiszajú a lejátszási felület, belenyomható a mikrobarázda, és lehetővé teszi, hogy a hangszedő tűje minimális kopással és megfelelő követéssel mozogjon a barázdában. Azonban a PVC és a PVA önmagában nem hoz létre ideális anyagot a préseléshez és a lejátszáshoz.

Induljunk ki a PVC egyik alkotó anyagából, a klórból! De még nem ebből a közismert elemből, hanem egy furcsa, alternatív nótából, amelynek a címe magyarra fordítva: Klór.

Értetted, hogy miről szól? Bevallom neked, én nem értettem. Az egyik lehetséges értelmezését nézheted meg a következő videóban. Szerintem izgalmas, egyszersmind bizonyítéka annak, hogy a 21. században vagy kicsit az ezredforduló előtt született emberek mennyire másképp látják a világunkat.

A zöldessárga klór érdekes elem: fojtó szagú, mérgező gáz. Néhány száz kilopascal nyomáson, közönséges hőmérsékleten cseppfolyósítható; erősen lehűtve sárga kristályokká fagy, amelyek kétatomos molekulákból álló rácsot (Cl₂) alkotnak. A klórt Carl Wilhelm Scheele svéd vegyész fedezte föl 1770 körül.

A klór legismertebb vegyülete a konyhasó, a nátrium-klorid (NaCl). A mesterségesen előállított, tiszta klór kétharmadát szerves vegyületek létrehozása során hasznosítják, monomer képzéséhez. A monomer olyan molekula, amely reakcióba léphet más monomer molekulákkal, hogy nagyobb polimerláncot vagy háromdimenziós hálózatot képezzen a polimerizációnak nevezett folyamat során. A polimerizáció az a kémiai szintézis, amelyben több monomer láncreakcióba lépve egymással, melléktermék keletkezése nélkül, polimerré kapcsolódik össze.

Az etilén (újabb nevén etén) összegképlete C₂H₄.

Telítetlen szénhidrogén, színtelen, nem mérgező, édeskés szagú, a levegőnél kisebb sűrűségű, kormozó lánggal égő gáz. A telítetlen szénhidrogének olyan szénhidrogén molekulák, amelyekben legalább egy olyan szénatom van, amely kétszeres vagy háromszoros kovalens kötéssel kapcsolódik egy másik szénatomhoz. A kovalens kötés pedig olyan kémiai kötés, amelyben a kötésben részt vevő atomoknak közös vegyértékük van, és így hoznak létre molekulát. Lám, mégis volt értelme kémia szakkörbe járni.

Az etilén klórtartalmú származéka a vinil-klorid, más néven monoklór-etilén, monoklór-etén. A képlete H₂C=CHCl.

Színtelen, kis mennyiségben szagtalan, nagyobb koncentrációban édeskés szagú, narkotikus hatású, mérgező gáz.

A vinil-kloridot acetilénből vízmentes hidrogén-klorid addíciójával állítják elő. Az acetilén, más néven etin (C₂H₂), gáz halmazállapotú, telítetlen szénhidrogén.

A hidrogén-klorid (HCl) színtelen, szúrós szagú, a levegőnél nagyobb sűrűségű, mérgező gáz.

Az addíció olyan kémiai reakció, amelyben telítetlen vegyületek kettős kötésű vagy hármas kötésű molekulái megfelelő reakciópartner hozzákapcsolásával telített molekulává egyesülnek. A vinil-klorid polimerizációjával állítják elő a PVC-t, a polivinil-kloridot. Már rájöhettél – én sosem találtam volna ki –, hogy a polimerizáció az addíció egyik fajtája. A vinil-klorid polimerizációja során a szénatomok egymáshoz kapcsolódva hosszú láncot alkotnak; n számú monomer molekulából egyetlen, nagy, n láncszemből álló óriásmolekula keletkezik.

A tiszta PVC törékeny, fehér, szilárd anyag, de lágyítókkal a keménysége változtatható. Ezzel az egyik vinillemez összetevő kipipálva.

Lehetne vinillemezt PVA nélkül is préselni, de akkor a préselési hőmérséklet magasabb lenne. A polivinil-acetát, közismertebb nevén faragasztó, gumiszerű szintetikus polimer (C₄H₆O₂)_n.

A vinil-acetát előállításához a legegyszerűbb karbonsavból, a hangyasavból indulnak ki. Ennek képlete CH₂O₂ vagy HCOOH. A természetben akkor találkozol vele, ha hártyásszárnyú rovarok harapnak meg, szúrnak meg vagy csípnek beléd, beleértve a méheket és a hangyákat.

Csípős szagú és ízű, maró hatású folyadék. A nevét onnan kapta, hogy először hangyák desztillálásával jutottak hozzá.

A hangyasavhoz (más esetben az ecetsavhoz) etilént adnak, majd az így keletkezett vinil-acetátból katalizátor segítségével állítanak elő polivinil-acetátot.

A PVC és a PVA önmagában még kevés a hanglemez készítéséhez, ezért adalékanyagokat adnak hozzá. Ezek kémiailag nem kötődnek a PVC/PVA keverékhez, csak beépülnek a masszába. Az adalékanyagok közé tartoznak a hőstabilizátorok, a kenőanyagok, a töltőanyagok, a lágyítók, a kondicionálók és a színezékek. A végeredmény a vinilit.

A hőstabilizátorok nélkülözhetetlenek a vinillemez préselésénél, nélkülük ez nem is lenne lehetséges. A PVC alacsony hőstabilitású, és körülbelül 70 °C feletti hőmérsékleten lebomlik a hidrogén-klorid gáz miatt, amely a magasabb hőmérsékletű gyártási folyamatok során szabadul fel. Ezek a stabilizátorok nemcsak megvédik a nyomóformákat a foltosodástól és a felmaródástól a gáz felszívásával, hanem a nyomóforma leválasztójaként is működhetnek, és idővel megvédik a vinillemezt az UV-sugárzástól és az általános szennyeződéstől. A hőstabilizátorok általában a vinilit 0,5-1,5 tömegszázalékát teszik ki. Gyakran zsírsavak vagy hasonló szerves fémvegyületek fémsóinak kombinációi, amelyeket „fémes szappanoknak” is neveznek. A fémek közé tartozik az ólom, az ón, a bárium és kadmium; a zsírsavak közé tartozik a laurinsav vagy a sztearinsav. Más társstabilizátorok, például szerves foszfát-észterek és fenolos antioxidánsok is hozzáadhatók az általános kémiai stabilitás javítása, a nehézfémek használatának csökkentése és az ultraibolya sugárzás elleni védelem további fokozása érdekében. A szerves fémvegyületek természete hasonló a zuhanyzókban és fürdőkádakban lévő szappanhabhoz. Ezért a vinillemezt nem szabad savas anyagokkal tisztítani, vagy ilyen anyagot tartalmazó tasakba tenni.

A kenőanyagok javítják a gyanta áramlását a feldolgozás során, és elősegítik a nyomóformáktól való leválasztást. Ezeket a kenőanyagokat néha „formaleválasztó szereknek” is nevezik. Jellemzően kemény természetes viaszok vagy szintetikus viaszok, mint például a sztearamid vagy a disztearil-amid. A kenőanyag csökkenti a súrlódást, a melegedést és a kopást a hangszedőtű érintkezési pontjain, így segít csökkenteni a felületi zajt. Ezért nem javasolják a vinillemez felületének túlzott tisztítását és erős oldószerek használatát.

A szűz, még semmi másra nem használt PVC és PVA igen drága, ahhoz képest, ha helyettük töltőanyagokat használnak. A drága szűz polimer költségének csökkentése és a vinillemez préselési anyaghulladékának csökkentése érdekében egyes gyártók töltőanyagot adnak a gyantához. Idetartoznak a különféle cellulóz-származékok, sőt a kovaföld is, ami 15-féle természetes ásványi anyagot tartalmaz. Többek között magnéziumot, kalciumot, szilícium-dioxidot, nátriumot, vasat és sok nyomelemet is, pl. titánt, bórt, mangánt, rezet, cirkóniumot. A leggyakoribb töltőanyag az újrahasznosított vinil. Egyes esetekben ezeket a töltőanyagokat a kopásállóság növelésére használják, de általában ezek hozzáadása a háttérzaj növekedését eredményezi. Az újrahasznosított vinil a legrosszabb töltőanyag, mivel a benne lévő szennyeződéseket nem lehet eltávolítani a lemez tisztítása során. Az 1970-es években néhány cég (köztük a Decca Angliában) azzal érvelt, hogy nemcsak gazdaságos, hanem a lemez végső hangzása szempontjából is előnyös, ha a selejt lemezeket ledarálják, és újra felhasználják a lemezgyártáshoz. A Decca szerint minél többször hasznosították újra a vinilt, a lemez annál simább lett. Viszont mások, köztük a Decca német testvérvállalata, a Teldec, elutasították az újrahasznosítás ötletét, mert az bizonyos fokú kiszámíthatatlanságot okozott a préselési folyamatban. Az EMI kompromisszuma az volt, hogy újrahasznosított vinilt használtak a poplemezek nyomásához, és szűz gyantát a szomorúzenéhez. Az a legenda, miszerint a ledarált vinil őrölt papírt tartalmaz, amely a ledarált lemezek címkéiből származik, nem igaz. A középső címkerészt mindig kilyukasztották a lemezekből, amikor visszaküldték újrahasznosításra.

A tiszta PVC amorf, mechanikailag stabil anyag, amely normál hőmérsékleten alapvetően merev és átlátszó. A tiszta PVC merevsége a molekulák közötti rövid távolságoknak és a közöttük lévő erős, ún. intermolekuláris erőknek köszönhető. Melegítéskor a molekuláris mozgások energiái nagyobbak lesznek, mint az intermolekuláris erők, ami a gyanta meglágyulását eredményezi. Ha a PVC megolvadásakor lágyítószert adnak hozzá, a lágyító molekulák utat törnek a PVC-molekulák között, és megakadályozzák, hogy a PVC polimer molekulák közelebb kerüljenek egymáshoz. Ha elegendő lágyítószert adnak a PVC-hez, a polimer molekulái még normál hőmérsékleten is távol maradnak egymástól, és a lágyság megmarad. Ez viszont javítja a vinil formálhatóságát és rugalmasságát, elősegítve annak beáramlását a nyomóformák mikrobarázdáiba, és tartósabbá teszi a végső lemezt a rugalmasságának javításával. A lágyítók ftalát-észterek, epoxidált szójababolaj vagy akár toluol. (És most eltekintek a vegyi képletektől.) Ha a vinillemezeket oldószerekkel, például alkohollal tisztítod, ezek feloldhatják a lágyítószereket, különösen magasabb, 60%-os vagy nagyobb koncentrációban.

Egyes présüzemek keverékei kondicionálókat is tartalmaznak, hogy segítsenek a lemez minőségének javításában. Például azért, hogy jobbá tegyék a kenést az alacsonyabb súrlódásért és a kisebb zajlrt, vagy ellenállóbbá tegyék a lemezt a mikróbás szennyeződésekkel szemben. A vegyipar csodákra képes. Csak fölsorolás jelleggel néhány cucc: kvaterner ammóniumsók, amelyek hosszú zsírsav-származékú láncokkal rendelkeznek, s amelyeket néha kvátoknak vagy felületaktív anyagoknak neveznek; alkil-dimetil-benzil-ammónium-klorid, alkil-didecil-dimetil-ammónium-klorid és dialkil-dimetil-ammónium-klorid. Ez oszt igen!

A PVC/PVA gyantakeverék természetes állapotában tiszta/tejfehér. A felületi hibák és karcolások megfigyelésére azonban szokásos valamilyen színezék hozzáadása. A lámpafekete, vagyis a korom volt és ma is a legelterjedtebb adalékanyag. További előnye, hogy elosztja az elektromos statikus töltést, és nem oldódik vízben, így a tisztítófolyadékok nem tudják könnyen eltávolítani a vinil felületéről. A Beatles Sárga tengeralattjárójának egyik kiadása óta gyakori, hogy a kormot egyszínű titán-dioxid színezőanyaggal vagy pigmentekkel helyettesítik.

A színezékek némelyike növelheti a felületi zajt. Még a szénadalékok is tartalmazhatnak különféle barátságtalan nyomelemeket (fém), amelyek további felületi zajt okozhatnak.

A különböző anyagokkal színezett lemezeket más-más hőmérsékleten kell préselni. A világosabb színek és színkeverékek kevesebb hőt és óvatosabb préselést igényelnek. A színkeverékek hőmérséklet eltérést okozhatnak a présforma egyes részein, és ha nem megfelelően kezelik, könnyen égési nyomokat, kattanásokat, pattanásokat vagy más zavaró hangokat idézhetnek elő.

Az analóg hanglemezgyártás nagy korszakában viták dúltak a sokszorosításhoz használandó vinilit mennyisége és típusa, valamint a lemezek egyes préselési ciklusainak időtartama körül. Ez utóbbiról a sorozat következő részében lesz szó. Általánosságban elmondható, hogy minél több anyagot használnak fel, és így minél vastagabb és nehezebb a lemez, annál kisebb a valószínűsége annak, hogy a lemez elhajlik, megvetemedik a tárolás vagy a használat során. Ez igaz volt a sellak korszak lemezeire, és bizonyos mértékig az LP-kre is. Egészen 1970-ig, amikor még a PVC olcsó olajszármazék volt, a legtöbb lemez tömege legalább 160-180 gramm volt, a vastagsága pedig 1,7 mm is lehetett. A 1973-as évek olajválságát követően azonban a sokszorosára növekedett nyersolaj ára arra késztette az amerikai, a japán és nyugat-európai présüzemeket, hogy átlagosan 120 grammra csökkentsék az LP tömegét, és a vastagság is lement 1,3 mm-re. A kisebb tömegű lemezen is ugyanolyan méretű és mélységű a barázda, hiszen azt a mesterlemez lakk- vagy rézrétege határozza meg. Az RCA jelentős időt fordított és fejlesztést végzett a ’70-es évek elején egy olyan új lemezprofil kifejlesztésére, amely az LP vastagságát 0,76 mm-re, a tömegét pedig 90 grammra csökkentette. Az RCA szerint javult a préselés minősége is, de az RCA-t a vásárlók nem jutalmazták ezért az áttörésért. Rex Isom (az RCA Records akkori főmérnöke) szomorúan magyarázta, hogy az új profilban készült első 5 millió lemezre a fogyasztók reakciója egyértelműen negatív volt. A visszajelzések szerint a vevők a tőlük kicsalt pénzükért nem papírvékony lemezeket, hanem tisztességes vastagságúakat akarnak. A vékonyabb, kisebb tömegű, tehát kisebb súlyú lemezek előnye, hogy az olcsóbb lemezjátszók tányérjainak gumijára jobban fekszenek föl, hiszen rugalmasabbak. Ám jobban vetemednek, ennek következtében a high end, audiofil lemezjátszók akril tányérjain megcsúszhatnak, nyávognak. Jurecz László Miklós barátom hívta föl erre a figyelmemet. Neki van ilyen megvetemedett, nyávogós lemeze. Talán a legnagyobb különbség a 180, sőt a 220 grammos LP-k és a kisebb tömegűek között, hogy a nagyobb tömegűeket legtöbbször figyelmesebben és jobb összetételű anyagból gyártják.

A vinilit kiváltására számos ötlet született már, és halt el. A legújabbak közé tartozik a politejsav – (C₃H₄O₂)_n – (PLA), amelyet kukoricakeményítőből, rizsből, búzából vagy cukornádból állítanak elő. Mivel a PLA biológiailag lebomlik, környezetbarátabb alternatívája a hanglemez gyártásban használt hagyományos anyagoknak. Erős és tartós cucc. A PLA-nak alacsonyabb a hőtágulási együtthatója, mint a hagyományos anyagoknak, vagyis a hőmérséklet változásával kevésbé tágul és húzódik össze. Ez lehetővé teszi a lemezbarázda pontosabb préselését, ami jobb hangminőséget eredményezhet.