(PVC) to popularny termoplast, który jest bezwonny, stały, kruchy i ogólnie ma biały kolor.Obecnie plasuje się na trzecim miejscu wśród najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych na świecie (za polietylenem i polipropylenem).PVC jest najczęściej stosowany w instalacjach wodno-kanalizacyjnych i drenażowych, chociaż jest również sprzedawany w postaci granulek lub żywicy w postaci proszku.
Zastosowania PCV
W budownictwie mieszkaniowym dominuje zastosowanie PCV.Jest regularnie stosowany jako zamiennik lub alternatywa dla rur metalowych (zwłaszcza miedzianych, stali ocynkowanej lub żeliwa) oraz w wielu zastosowaniach, w których korozja może pogorszyć funkcjonalność i zwiększyć koszty konserwacji.Oprócz zastosowań mieszkaniowych PCW jest również rutynowo używany w projektach komunalnych, przemysłowych, wojskowych i komercyjnych.
Ogólnie rzecz biorąc, PCV jest znacznie łatwiejszy w obróbce niż rura metalowa.Można go przyciąć na żądaną długość za pomocą prostych narzędzi ręcznych.Kształtki i przewody rurowe nie wymagają spawania.Rury łączone są za pomocą złączek, cementu rozpuszczalnikowego i specjalnych klejów.Kolejną zaletą PVC jest to, że niektóre produkty, do których dodano plastyfikatory, są bardziej miękkie i elastyczne w porównaniu do sztywnych, co ułatwia ich montaż.PVC jest również szeroko stosowany w postaci elastycznej i sztywnej jako izolacja elementów elektrycznych, takich jak przewody i kable.
W branży opieki zdrowotnej PCW można znaleźć w postaci rurek do karmienia, worków na krew, worków dożylnych (IV), części urządzeń do dializy i wielu innych przedmiotów.Należy zauważyć, że takie zastosowania są możliwe tylko wtedy, gdy do preparatu PVC dodaje się ftalany – substancje chemiczne, które wytwarzają elastyczne gatunki PCW i innych tworzyw sztucznych.
Typowe produkty konsumenckie, takie jak płaszcze przeciwdeszczowe, torby plastikowe, zabawki dla dzieci, karty kredytowe, węże ogrodowe, ramy drzwi i okien oraz zasłony prysznicowe – żeby wymienić tylko kilka rzeczy, które prawdopodobnie znajdziesz w swoim domu – są również wykonane z PVC w taką czy inną formę.
Jak powstaje PCV
Chociaż tworzywa sztuczne są z pewnością materiałem sztucznym, dwa główne składniki PCV – sól i olej – są organiczne.Aby wyprodukować PCV, pierwszą rzeczą, którą należy zrobić, jest oddzielenie etylenu, pochodnej gazu ziemnego, od tak zwanego „surowca”.W przemyśle chemicznym ropa naftowa jest preferowanym surowcem do produkcji wielu substancji chemicznych, w tym metanu, propylenu i butanu.(Naturalne surowce obejmują algi, które są powszechnym surowcem do produkcji paliw węglowodorowych, a także kukurydzę i trzcinę cukrową, które są alternatywnymi surowcami dla etanolu.)
Aby wyizolować etanol, ciekłą ropę naftową podgrzewa się w piecu parowym i poddaje ekstremalnemu ciśnieniu (proces zwany krakingiem termicznym), aby spowodować zmianę masy cząsteczkowej substancji chemicznych w surowcu.Modyfikując jego masę cząsteczkową, etylen można zidentyfikować, oddzielić i zebrać.Po wykonaniu tej czynności jest on schładzany do stanu ciekłego.
Kolejna część procesu polega na ekstrakcji składnika chlorowego z soli w wodzie morskiej.Przepuszczając silny prąd elektryczny przez roztwór słonej wody (elektroliza), do cząsteczek chloru dodaje się dodatkowy elektron, co ponownie umożliwia ich identyfikację, oddzielenie i ekstrakcję.
Teraz masz główne komponenty.
Kiedy etylen i chlor spotykają się, w wyniku reakcji chemicznej, którą tworzą, powstaje dichlorek etylenu (EDC).EDC poddawany jest drugiemu procesowi krakingu termicznego, w wyniku którego powstaje monomer chlorku winylu (VCM).Następnie VCM przepuszcza się przez reaktor zawierający katalizator, co powoduje łączenie się cząsteczek VCM (polimeryzacja).Kiedy cząsteczki VCM się połączą, otrzymasz żywicę PVC – bazę dla wszystkich związków winylowych.
Niestandardowe sztywne, elastyczne lub mieszane związki winylowe powstają poprzez zmieszanie żywicy z różnymi formułami plastyfikatorów, stabilizatorów i modyfikatorów w celu uzyskania pożądanych właściwości, które obejmują wszystko, od koloru, tekstury i elastyczności po trwałość w ekstremalnych warunkach pogodowych i UV.
Zalety PCV
PVC to niedrogi materiał, który jest lekki, plastyczny i ogólnie łatwy w obsłudze i montażu.W porównaniu do innych rodzajów polimerów, proces jego wytwarzania nie ogranicza się do wykorzystania ropy naftowej lub gazu ziemnego.(Niektórzy twierdzą, że czyni to PCW „plastikiem zrównoważonym”, ponieważ nie jest zależny od nieodnawialnych form energii).
PVC jest również trwały i nie podlega korozji ani innym formom degradacji, dlatego może być przechowywany przez długi czas.Jego formułę można łatwo przekształcić w różne postacie do stosowania w różnych branżach i zastosowaniach, co jest zdecydowanym plusem.PVC charakteryzuje się również stabilnością chemiczną, co jest ważnym czynnikiem w przypadku stosowania produktów z PVC w środowiskach z różnymi rodzajami chemikaliów.Ta cecha gwarantuje, że PVC zachowuje swoje właściwości bez znaczących zmian pod wpływem środków chemicznych.Inne zalety to:
● Biokompatybilność
● Jasność i przejrzystość
● Odporność na pękanie pod wpływem naprężeń chemicznych
● Niska przewodność cieplna
● Nie wymaga konserwacji lub wymaga niewielkiej konserwacji
Jako tworzywo termoplastyczne, PCW można poddać recyklingowi i przekształcić w nowe produkty dla różnych gałęzi przemysłu, chociaż ze względu na wiele różnych receptur stosowanych do produkcji PCW, nie zawsze jest to łatwy proces.
Wady PCV
PVC może zawierać aż 57% chloru.Do jego produkcji często wykorzystuje się także węgiel pochodzący z produktów naftowych.Ze względu na toksyny, które mogą potencjalnie uwolnić się podczas produkcji, pod wpływem ognia lub rozkładając się na wysypiskach śmieci, niektórzy badacze medyczni i ekolodzy określają PCW jako „trujący plastik”.
Problemy zdrowotne związane z PCW nie zostały jeszcze udowodnione statystycznie, jednakże toksyny te powiązano z chorobami, które obejmują między innymi raka, zaburzenia rozwoju płodu, zaburzenia endokrynologiczne, astmę i zmniejszoną czynność płuc.Chociaż producenci wskazują, że wysoka zawartość soli w PCW jest naturalna i stosunkowo nieszkodliwa, nauka sugeruje, że sód – wraz z uwalnianiem dioksyn i ftalanów – w rzeczywistości są potencjalnymi czynnikami przyczyniającymi się do zagrożeń, jakie stwarza PCW dla środowiska i zdrowia.
Przyszłość tworzyw sztucznych z PVC
Obawy dotyczące zagrożeń związanych z PCW skłoniły do badań nad wykorzystaniem etanolu z trzciny cukrowej jako surowca zamiast benzyny ciężkiej (łatwopalnego oleju otrzymywanego w wyniku suchej destylacji węgla, łupków lub ropy naftowej).Prowadzone są dodatkowe badania nad plastyfikatorami pochodzenia biologicznego, których celem jest stworzenie alternatyw niezawierających ftalanów.Chociaż eksperymenty te są wciąż na początkowym etapie, istnieje nadzieja na opracowanie bardziej zrównoważonych form PCW, aby zmniejszyć potencjalny negatywny wpływ na zdrowie ludzkie i środowisko na etapach produkcji, użytkowania i utylizacji.
Czas publikacji: 7 kwietnia 2022 r