PVC-plast: polyvinylklorid

Polyvinylklorid (PVC) er en populær termoplast som er luktfri, solid, sprø og generelt hvit i fargen. Den er for tiden rangert som den tredje mest brukte plasten i verden (bak polyetylen og polypropylen). PVC brukes ofte i rørlegger- og dreneringsapplikasjoner, selv om det også selges i form av pellets eller som harpiks i pulverform.

Bruken av PVC er overveiende i boligbyggebransjen. Den brukes jevnlig som erstatning eller alternativ for metallrør (spesielt kobber, galvanisert stål eller støpejern), og i mange applikasjoner der korrosjon kan svekke funksjonaliteten og eskalere vedlikeholdskostnadene. I tillegg til boligapplikasjoner, brukes PVC også rutinemessig for kommunale, industrielle, militære og kommersielle prosjekter.

Generelt er PVC mye lettere å jobbe med enn metallrør. Den kan kuttes til ønsket lengde med enkle håndverktøy. Beslag og rørledninger trenger ikke å sveises. Rør kobles sammen med bruk av skjøter, løsemiddelsement og spesielle lim. En annen fordel med PVC er at noen produkter som mykgjørere er lagt til er mykere og mer fleksible, i motsetning til å være stive, noe som gjør dem enklere å installere. PVC er også mye brukt i både fleksible og stive former som

I helsevesenet kan PVC finnes i form av fôringsrør, blodposer, intravenøse (IV) poser, deler av dialyseapparater og en rekke andre gjenstander. Det skal bemerkes at slike anvendelser bare er mulige når ftalater - kjemikalier som produserer fleksible kvaliteter av PVC og annen plast - blir tilsatt til PVC-formuleringen.

Vanlige forbrukerprodukter som regnfrakker, plastposer, barneleker, kredittkort, hageslanger, dør- og vinduskarmer, og dusj gardiner - for å nevne noen få ting du sannsynligvis vil finne i din egen husstand - er også laget av PVC i en form eller en annen.

Mens plast absolutt er et menneskeskapt materiale, er de to viktigste ingrediensene som går inn i PVC - salt og olje - organiske. For å lage PVC er det første du må gjøre å skille etylen, et naturgassderivat, fra det som er kjent som "råstoffet." I den kjemiske industrien petroleum er råstoffet du velger for en rekke kjemikalier, inkludert metan, propylen og butan. (Naturlige råvarer inkluderer alger, som er et vanlig råstoff for hydrokarbonbrensel, sammen med mais og sukkerrør, som begge er alternative råstoffer for etanol.)

For å isolere etanolen varmes flytende petroleum opp i en dampovn og settes under ekstremt trykk (a prosess kalt termisk krakking) for å få til endringer i molekylvekten til kjemikaliene i råstoff. Ved å modifisere molekylvekten, kan etylen identifiseres, separeres og høstes. Når det er gjort, blir det avkjølt til flytende tilstand.

Den neste delen av prosessen innebærer å trekke ut klorbestanddelen fra saltet i sjøvann. Ved å føre en sterk elektrisk strøm gjennom en saltvannsoppløsning (elektrolyse), en tillegg elektron tilsettes klormolekylene, igjen, slik at de kan identifiseres, separeres og utvunnet.

Nå har du hovedkomponentene.

Når etylen og klor møtes, skaper den kjemiske reaksjonen etylendiklorid (EDC). EDC gjennomgår en andre termisk krakkingsprosess, som igjen produserer vinylkloridmonomer (VCM). Deretter føres VCM gjennom en katalysatorholdig reaktor, noe som får VCM-molekylene til å koble seg sammen (polymerisasjon). Når VCM-molekylene kobles sammen, får du PVC-harpiks - basen for alle vinylforbindelser.

Tilpassede stive, fleksible eller blandede vinylforbindelser lages ved å blande harpiksen med forskjellige formuleringer av myknere, stabilisatorer og modifikatorer for å oppnå ønskede egenskaper som inkluderer alt fra farge, tekstur og fleksibilitet til holdbarhet i ekstremvær og UV forhold.

PVC er et rimelig materiale som er lett, formbart og generelt lett å håndtere og installere. Sammenlignet med andre typer polymerene, er dens produksjonsprosess ikke begrenset til bruk av råolje eller naturgass. (Noen hevder at dette gjør PVC til en "bærekraftig plast" siden den ikke er avhengig av ikke-fornybare energiformer.)

PVC er også holdbart og påvirkes ikke av korrosjon eller andre former for nedbrytning, og kan som sådan lagres i lange perioder. Dens formulering kan enkelt konverteres til forskjellige former for bruk i en rekke bransjer og applikasjoner, noe som er et klart pluss. PVC har også kjemisk stabilitet, noe som er en viktig faktor når PVC-produkter brukes i miljøer med forskjellige typer kjemikalier. Denne egenskapen garanterer at PVC opprettholder sine egenskaper uten å gjennomgå vesentlige endringer når kjemikalier introduseres. Andre fordeler inkluderer:

• biokompatibilitet
• Tydelighet og åpenhet
• Motstand mot sprekker i kjemisk belastning
• Lav termisk ledningsevne
• Krever lite eller ingen vedlikehold

Som termoplast kan PVC resirkuleres og omdannes til nye produkter for forskjellige bransjer, Selv om det på grunn av de mange forskjellige formuleringene som brukes til å produsere PVC, er det ikke alltid like lett prosess.

PVC kan inneholde så mye som 57% klor. Karbon - avledet fra petroleumsprodukter - brukes også ofte i produksjonen. På grunn av giftstoffene som potensielt kan frigjøres under produksjon, når de utsettes for brann, eller som det dekomponerer i søppelfyllinger, er PVC blitt kalt av noen medisinske forskere og miljøvernere som "giften plast."

PVC-relaterte helseproblemer er foreløpig ikke statistisk bevist, men disse giftstoffene har vært knyttet til forhold som inkluderer, men er ikke begrenset til kreft, fosterutviklingsmessige tilbakeslag, hormonforstyrrelse, astma og nedsatt lunge funksjon. Mens produsenter peker på at PVCs høye saltinnhold er naturlig og relativt ufarlig, antyder vitenskapen at natrium følger med med frigjøring av dioksin og ftalat - er faktisk potensielle medvirkende faktorer til miljø- og helsefarene PVC positurer.

Bekymringer rundt PVC-relaterte risikoer og har bedt om forskning på bruk av sukkerrøretanol til råstoff i stedet for nafta (en brennbar olje oppnådd ved tørr destillasjon av kull, skifer eller petroleum). Ytterligere studier blir utført på biobaserte myknere med mål om å lage ftalatfrie alternativer. Mens disse eksperimentene fremdeles er i begynnelsen, er håpet å utvikle mer bærekraftige former for PVC til redusere den potensielle negative innvirkningen på menneskers helse og miljøet under produksjon, bruk og avhending stadier.

• "Alt du trenger å vite om PVC-plast: Hva er polyvinylklorid (PVC), og hva brukes det til?"Blogg om kreative mekanismer. 6. juli 2016
• "Hvordan lages PVC, uansett?"Teknor Apex: kunnskapssenter / blogg. 31. mars 2017