PVC-plast: polyvinylklorid

Polyvinylklorid (PVC) är en populär termoplast som är luktfri, fast, spröd och i allmänhet vit i färg. Den är för närvarande rankad som den tredje mest använda plasten i världen (bakom polyeten och polypropen). PVC används oftast vid VVS- och dräneringsapplikationer, även om det också säljs i form av pellets eller som harts i pulverform.

Användningen av PVC dominerar inom hembygdsindustrin. Den används regelbundet som en ersättning eller alternativ för metallrör (särskilt koppar, galvaniserat stål eller gjutjärn) och i många applikationer där korrosion kan äventyra funktionaliteten och öka underhållskostnaderna. Förutom bostadsapplikationer används PVC också rutinmässigt för kommunala, industriella, militära och kommersiella projekt.

Generellt sett är PVC mycket lättare att arbeta med än metallrör. Det kan skäras till önskad längd med enkla handverktyg. Beslag och rörledningar behöver inte svetsas. Rör är förbundna med användning av fogar, lösningsmedelscement och speciella lim. En annan fördel med PVC är att vissa produkter som mjukgörare har lagts till är mjukare och mer flexibla, till skillnad från att vara styva, vilket gör dem enklare att installera. PVC används också ofta i både flexibla och styva former som

I sjukvårdsindustrin kan PVC finnas i form av matningsrör, blodpåsar, intravenösa (IV) påsar, delar av dialysapparater och en mängd andra föremål. Det bör noteras att sådana applikationer endast är möjliga när ftalater - kemikalier som producerar flexibla kvaliteter av PVC och annan plast - läggs till PVC-formuleringen.

Vanliga konsumentprodukter som regnrockar, plastpåsar, barnleksaker, kreditkort, trädgårdsslangar, dörr- och fönsterramar, och duschgardiner - för att bara nämna några saker du sannolikt hittar i ditt eget hushåll - är också tillverkade av PVC i en form eller annan.

Medan plast verkligen är ett konstgjordt material, är de två huvudingredienserna som går in i PVC - salt och olja - organiska. För att tillverka PVC är det första du måste göra separat eten, ett naturgasderivat, från vad som kallas "råvaran." Inom den kemiska industrin petroleum är det råmaterial som valts för många kemikalier, inklusive metan, propen och butan. (Naturliga råvaror inkluderar alger, som är en vanlig råvara för kolväten, tillsammans med majs och sockerrör, som båda är alternativa råvaror för etanol.)

För att isolera etanolen värms flytande petroleum i en ångugn och sätts under extremt tryck (a process som kallas termisk krackning) för att åstadkomma förändringar i molekylvikten hos kemikalierna i råmaterial. Genom att modifiera dess molekylvikt kan eten identifieras, separeras och skördas. När detta är gjort kyls det till dess flytande tillstånd.

Nästa del av processen innebär att klorkomponenten utvinns från saltet i havsvatten. Genom att leda en stark elektrisk ström genom en saltvattenlösning (elektrolys), ytterligare elektron tillsätts klormolekylerna igen, vilket gör att de kan identifieras, separeras och extraheras.

Nu har du huvudkomponenterna.

När eten och klor möts skapar den kemiska reaktionen de producerar etylendiklorid (EDC). EDC genomgår en andra termisk krackningsprocess, som i sin tur producerar vinylkloridmonomer (VCM). Därefter passeras VCM genom en katalysatorinnehållande reaktor, vilket får VCM-molekylerna att kopplas samman (polymerisation). När VCM-molekylerna kopplas samman får du PVC-harts - basen för alla vinylföreningar.

Anpassade styva, flexibla eller blandade vinylföreningar skapas genom att blanda hartset med olika formuleringar av mjukgörare, stabilisatorer och modifierare för att uppnå önskade egenskaper som inkluderar allt från färg, textur och flexibilitet till hållbarhet i extremt väder och UV betingelser.

PVC är ett billigt material som är lätt, formbart och generellt enkelt att hantera och installera. Jämfört med andra typer av polymererdess tillverkningsprocess är inte begränsad till användningen av råolja eller naturgas. (Vissa hävdar att detta gör PVC till en "hållbar plast" eftersom det inte är beroende av icke-förnybara energiformer.)

PVC är också hållbart och påverkas inte av korrosion eller andra former av nedbrytning, och som sådan kan den lagras under långa tidsperioder. Dess formulering kan enkelt konverteras till olika former för användning i olika industrier och applikationer, vilket är ett bestämt plus. PVC har också kemisk stabilitet, vilket är en viktig faktor när PVC-produkter appliceras i miljöer med olika typer av kemikalier. Denna egenskap garanterar att PVC bibehåller sina egenskaper utan att genomgå betydande förändringar när kemikalier införs. Andra fördelar inkluderar:

• biokompatibilitet
• Tydlighet och öppenhet
• Motstånd mot sprickbildning i kemisk stress
• Låg termisk ledningsförmåga
• Kräver lite eller inget underhåll

Som termoplast kan PVC återvinnas och omvandlas till nya produkter för olika branscher, även om det på grund av de många olika formuleringarna som används för att tillverka PVC är det inte alltid lätt bearbeta.

PVC kan innehålla så mycket som 57% klor. Kol - härrörande från petroleumprodukter - används också ofta vid tillverkningen. På grund av de toxiner som potentiellt kan frisättas under tillverkningen, när de utsätts för eld eller som det sönderfaller i deponier har PVC kallats av vissa medicinska forskare och miljöaktivister som "giftet plast."

PVC-relaterade hälsoproblem är ännu inte statistiskt bevisade, men dessa gifter har kopplats till tillstånd som inkluderar men är inte begränsat till cancer, fosterutvecklingens bakslag, endokrin störningar, astma och minskad lunga fungera. Medan tillverkare pekar på PVC: s höga saltinnehåll som naturligt och relativt ofarligt, tyder vetenskapen på att natrium är med med frisättning av dioxin och ftalat - är faktiskt potentiella bidragande faktorer till miljö- och hälsorisker PVC poser.

Oro beträffande PVC-relaterade risker och har väckt forskning om användningen av sockerröretanol för råmaterial snarare än nafta (en brandfarlig olja erhållen genom torrdestillation av kol, skiffer eller petroleum). Ytterligare studier genomförs på biobaserade mjukgörare med målet att skapa ftalatfria alternativ. Medan dessa experiment fortfarande är i sina inledande stadier, är hoppet att utveckla mer hållbara former av PVC till minska den potentiella negativa påverkan på människors hälsa och miljön under tillverkning, användning och bortskaffande stadier.

• "Allt du behöver veta om PVC-plast: Vad är polyvinylklorid (PVC) och vad används det för?"Blogg om kreativa mekanismer. 6 juli 2016
• "Hur är PVC tillverkat, hur som helst?"Teknor Apex: Knowledge Center / Blogg. 31 mars 2017