Πλαστικά PVC: Χλωριούχο πολυβινύλιο

Χλωριούχο πολυβινύλιο (PVC) είναι ένα δημοφιλές θερμοπλαστικό που είναι άοσμο, συμπαγές, εύθραυστο και γενικά λευκό χρώμα. Σήμερα κατατάσσεται ως το τρίτο πλαστικό που χρησιμοποιείται ευρέως στον κόσμο (πίσω από πολυαιθυλένιο και πολυπροπυλένιο). Το PVC χρησιμοποιείται πιο συχνά σε εφαρμογές υδραυλικών και αποχέτευσης, αν και πωλείται επίσης με τη μορφή σβόλων ή ως ρητίνη σε μορφή σκόνης.

Η χρήση του PVC κυριαρχεί στη βιομηχανία κατασκευής κατοικιών. Χρησιμοποιείται τακτικά ως αντικατάσταση ή εναλλακτική λύση για μεταλλικούς σωλήνες (ειδικά χαλκός, γαλβανισμένος χάλυβας ή χυτοσίδηρο), και σε πολλές εφαρμογές όπου η διάβρωση μπορεί να θέσει σε κίνδυνο τη λειτουργικότητα και να αυξήσει το κόστος συντήρησης. Εκτός από τις οικιακές εφαρμογές, το PVC χρησιμοποιείται επίσης τακτικά για δημοτικά, βιομηχανικά, στρατιωτικά και εμπορικά έργα.

Σε γενικές γραμμές, το PVC είναι πολύ πιο εύκολο να εργαστεί από ό, τι ο μεταλλικός σωλήνας. Μπορεί να κοπεί στο επιθυμητό μήκος με απλά εργαλεία χειρός. Τα εξαρτήματα και οι αγωγοί σωλήνων δεν χρειάζεται να συγκολλούνται. Οι σωλήνες συνδέονται με τη χρήση αρμών, τσιμέντου με διαλύτες και ειδικών κολλών. Ένα άλλο πλεονέκτημα του PVC είναι ότι ορισμένα προϊόντα στα οποία έχουν προστεθεί πλαστικοποιητές είναι πιο μαλακά και πιο ευέλικτα, σε αντίθεση με το ότι είναι άκαμπτα, καθιστώντας τα πιο εύκολα στην εγκατάσταση. Το PVC χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε εύκαμπτες και άκαμπτες μορφές ως

Στη βιομηχανία υγειονομικής περίθαλψης, το PVC μπορεί να βρεθεί με τη μορφή σωλήνων τροφοδοσίας, σακουλών αίματος, ενδοφλέβιας σακούλας (IV), μερών συσκευών αιμοκάθαρσης και πολλών άλλων αντικειμένων. Πρέπει να σημειωθεί ότι τέτοιες εφαρμογές είναι δυνατές μόνο όταν προστίθενται φθαλικά — χημικά που παράγουν εύκαμπτους βαθμούς PVC και άλλα πλαστικά— στη σύνθεση PVC.

Κοινά καταναλωτικά προϊόντα, όπως αδιάβροχα, πλαστικές σακούλες, παιδικά παιχνίδια, πιστωτικές κάρτες, σωλήνες κήπου, κουφώματα πορτών και παραθύρων, και οι κουρτίνες ντους - για να αναφέρουμε μερικά πράγματα που πιθανότατα θα βρείτε στο δικό σας σπίτι - είναι επίσης κατασκευασμένες από PVC σε μία μορφή ή αλλο.

Ενώ τα πλαστικά είναι σίγουρα ένα χειροποίητο υλικό, τα δύο κύρια συστατικά που μπαίνουν στο PVC - το αλάτι και το λάδι - είναι οργανικά. Για να φτιάξετε PVC, το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να διαχωρίσετε το αιθυλένιο, ένα παράγωγο φυσικού αερίου, από αυτό που είναι γνωστό ως «πρώτη ύλη». Στη χημική βιομηχανία, πετρέλαιο είναι η πρώτη ύλη επιλογής για πολλές χημικές ουσίες, όπως το μεθάνιο, το προπυλένιο και το βουτάνιο. (Οι φυσικές πρώτες ύλες περιλαμβάνουν φύκια, που είναι μια κοινή πρώτη ύλη για καύσιμα υδρογονανθράκων, μαζί με καλαμπόκι και ζαχαροκάλαμο, που είναι και οι δύο εναλλακτικές πρώτες ύλες για αιθανόλη.)

Για να απομονωθεί η αιθανόλη, το υγρό πετρέλαιο θερμαίνεται σε κλίβανο ατμού και τίθεται υπό ακραία πίεση (α διαδικασία που ονομάζεται θερμική ρωγμή) για να επιφέρει αλλαγές στο μοριακό βάρος των χημικών ουσιών στο πρώτη ύλη. Με τροποποίηση του μοριακού βάρους του, το αιθυλένιο μπορεί να ταυτοποιηθεί, να διαχωριστεί και να συλλεχθεί. Μόλις τελειώσει, ψύχεται στην υγρή του κατάσταση.

Το επόμενο μέρος της διαδικασίας περιλαμβάνει την εκχύλιση του συστατικού χλωρίου από το αλάτι στο θαλασσινό νερό. Περνώντας ένα ισχυρό ηλεκτρικό ρεύμα μέσω ενός διαλύματος θαλασσινού νερού (ηλεκτρόλυση), ένα επιπλέον ηλεκτρόνιο προστίθεται στα μόρια χλωρίου, πάλι, επιτρέποντάς τους να ταυτοποιηθούν, να διαχωριστούν και εξήχθη.

Τώρα έχετε τα κύρια συστατικά.

Όταν το αιθυλένιο και το χλώριο συναντιούνται, η χημική αντίδραση που παράγουν δημιουργεί διχλωριούχο αιθυλένιο (EDC). Το EDC υφίσταται μια δεύτερη διαδικασία θερμικής πυρόλυσης, η οποία με τη σειρά της παράγει μονομερές χλωριούχο βινύλιο (VCM). Στη συνέχεια, το VCM διέρχεται μέσω ενός αντιδραστήρα που περιέχει καταλύτη, ο οποίος προκαλεί τη σύνδεση των μορίων VCM (πολυμερισμός). Όταν τα μόρια VCM συνδέονται, παίρνετε ρητίνη PVC - τη βάση για όλες τις ενώσεις βινυλίου.

Οι προσαρμοσμένες άκαμπτες, εύκαμπτες ή αναμεμιγμένες ενώσεις βινυλίου δημιουργούνται με ανάμιξη της ρητίνης με διαφορετικές συνθέσεις πλαστικοποιητών, σταθεροποιητών και τροποποιητές για την επίτευξη των επιθυμητών ιδιοτήτων που περιλαμβάνουν τα πάντα, από χρώμα, υφή και ευελιξία έως αντοχή σε ακραίες καιρικές συνθήκες και UV συνθήκες.

Το PVC είναι ένα υλικό χαμηλού κόστους που είναι ελαφρύ, εύπλαστο και γενικά εύκολο να χειριστεί και να εγκαταστήσει. Σε σύγκριση με άλλους τύπους πολυμερή, η παραγωγική του διαδικασία δεν περιορίζεται στη χρήση αργού πετρελαίου ή φυσικού αερίου. (Ορισμένοι υποστηρίζουν ότι αυτό καθιστά το PVC "βιώσιμο πλαστικό", καθώς δεν εξαρτάται από μη ανανεώσιμες μορφές ενέργειας.)

Το PVC είναι επίσης ανθεκτικό και δεν επηρεάζεται από τη διάβρωση ή άλλες μορφές αποδόμησης, και ως εκ τούτου, μπορεί να αποθηκευτεί για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Η διαμόρφωσή του μπορεί εύκολα να μετατραπεί σε διαφορετικές μορφές για χρήση σε μια ποικιλία βιομηχανιών και εφαρμογών, κάτι που είναι ένα σίγουρο πλεονέκτημα. Το PVC διαθέτει επίσης χημική σταθερότητα, που είναι ένας σημαντικός παράγοντας όταν τα προϊόντα PVC εφαρμόζονται σε περιβάλλοντα με διαφορετικούς τύπους χημικών. Αυτό το χαρακτηριστικό εγγυάται ότι το PVC διατηρεί τις ιδιότητές του χωρίς σημαντικές αλλαγές κατά την εισαγωγή χημικών. Άλλα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:

• Βιοσυμβατότητα
• Σαφήνεια και διαφάνεια
• Αντοχή σε ρωγμές χημικής καταπόνησης
• Χαμηλή θερμική αγώγιμο
• Απαιτεί λίγη έως καθόλου συντήρηση

Ως θερμοπλαστικό, το PVC μπορεί να ανακυκλωθεί και να μετατραπεί σε νέα προϊόντα για διαφορετικές βιομηχανίες, Αν και λόγω των πολλών διαφορετικών σκευασμάτων που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή PVC, δεν είναι πάντα εύκολο επεξεργάζομαι, διαδικασία.

Το PVC μπορεί να περιέχει έως και 57% χλώριο. Ο άνθρακας - που προέρχεται από προϊόντα πετρελαίου - χρησιμοποιείται επίσης συχνά στην κατασκευή του. Λόγω των τοξινών που μπορούν ενδεχομένως να απελευθερωθούν κατά την κατασκευή, όταν εκτίθενται σε φωτιά ή ως έχουν αποσυντίθεται σε χώρους υγειονομικής ταφής, το PVC έχει χαρακτηριστεί από ορισμένους ιατρικούς ερευνητές και περιβαλλοντολόγους ως «δηλητήριο πλαστική ύλη."

Τα προβλήματα υγείας που σχετίζονται με το PVC δεν έχουν ακόμη αποδειχθεί στατιστικά, ωστόσο, αυτές οι τοξίνες έχουν συνδεθεί με καταστάσεις που περιλαμβάνουν, αλλά δεν περιορίζονται σε, καρκίνο, εμβρυϊκές διαταραχές της ανάπτυξης, ενδοκρινική διαταραχή, άσθμα και μειωμένο πνεύμονα λειτουργία. Ενώ οι κατασκευαστές επισημαίνουν ότι η υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι του PVC είναι φυσική και σχετικά αβλαβής, η επιστήμη προτείνει ότι το νάτριο με την απελευθέρωση διοξίνης και φθαλικού εστέρα - είναι στην πραγματικότητα δυνητικοί παράγοντες που συμβάλλουν στους περιβαλλοντικούς και υγειονομικούς κινδύνους PVC θέτει.

Ανησυχίες σχετικά με κινδύνους που σχετίζονται με το PVC και έχουν οδηγήσει σε έρευνα σχετικά με τη χρήση αιθανόλης ζαχαροκάλαμου για πρώτη ύλη αντί νάφθας (ένα εύφλεκτο λάδι που λαμβάνεται με την ξηρή απόσταξη άνθρακα, σχιστόλιθου ή πετρέλαιο). Διεξάγονται επιπλέον μελέτες για πλαστικοποιητές βιολογικής βάσης με στόχο τη δημιουργία εναλλακτικών ουσιών χωρίς φθαλικό εστέρα. Ενώ αυτά τα πειράματα βρίσκονται ακόμη στα αρχικά τους στάδια, η ελπίδα είναι να αναπτυχθούν πιο βιώσιμες μορφές PVC μείωση των πιθανών αρνητικών επιπτώσεων στην ανθρώπινη υγεία και στο περιβάλλον κατά την κατασκευή, χρήση και απόρριψη στάδια.

• "Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για το πλαστικό PVC: Τι είναι το χλωριούχο πολυβινύλιο (PVC) και τι χρησιμοποιείται;"Ιστολόγιο δημιουργικών μηχανισμών. 6 Ιουλίου 2016
• "Πώς κατασκευάζεται το PVC, ούτως ή άλλως;Teknor Apex: Κέντρο γνώσεων / ιστολόγιο. 31 Μαρτίου 2017