פלסטיק מפלסטיק: פוליוויניל כלוריד

פוליוויניל כלוריד (PVC) הוא תרמופלסט פופולרי חסר צבע חסר ריח, סולידי, שביר ובדרך כלל לבן בצבעו. היא מדורגת כרגע כפלסטיק השלישי הנפוץ ביותר בעולם (מאחורי פוליאתילן ופוליפרופילן). PVC משמש לרוב ביישומי אינסטלציה וניקוז, אם כי הוא נמכר גם בצורת כדוריות או כשרף בצורת האבקה שלו.

השימוש ב- PVC הוא השולט בענף הבנייה הביתית. זה משמש באופן קבוע כתחליף או אלטרנטיבה לצינורות מתכת (במיוחד נחושת, פלדה מגולוונת, או ברזל יצוק), וביישומים רבים שבהם קורוזיה יכולה לסכן את הפונקציונליות ולהסלים את עלויות התחזוקה. בנוסף ליישומי מגורים, PVC משמש גם באופן שגרתי לפרויקטים עירוניים, תעשייתיים, צבאיים ומסחריים.

באופן כללי, הרבה יותר קל לעבוד עם PVC מאשר צינור מתכת. ניתן לחתוך אותו לאורך הרצוי בעזרת כלי יד פשוטים. אביזרי וצינורות צינור אינם חייבים לרתך. צינורות מחוברים לשימוש במפרקים, מלט ממס, ודבקים מיוחדים. יתרון נוסף של ה- PVC הוא שמוצרים מסוימים שאליהם נוספו פלסטלים הם רכים וגמישים יותר, לעומת היותם קשיחים, מה שמקל עליהם להתקין. PVC משמש גם לרוב בצורות גמישות ונוקשות כאחת בידוד לרכיבים חשמליים כמו חוט וכבל.

בתעשיית הבריאות ניתן למצוא PVC בצורת צינורות הזנה, שקיות דם, שקיות תוך ורידיות (IV), חלקים של מכשירי דיאליזה ושלל פריטים אחרים. יש לציין כי יישומים כאלה מתאפשרים רק כאשר מוסיפים לפתלטים - כימיקלים המייצרים דרגות גמישות של PVC ופלסטיקה אחרת - את פורמולת ה- PVC.

מוצרי צריכה נפוצים כמו מעילי גשם, שקיות ניילון, צעצועים לילדים, כרטיסי אשראי, צינורות גינה, דלתות וחלונות, וילונות מקלחת - אם נזכיר רק כמה דברים שבוודאי תמצאו במשק הבית שלכם - עשויים גם עשויים PVC בצורת אחת או אחר.

בעוד שפלסטיקה היא ללא ספק חומר מעשה ידי אדם, שני המרכיבים העיקריים שנכנסים ל- PVC - מלח ושמן - הם אורגניים. כדי לייצר PVC, הדבר הראשון שעליך לעשות הוא להפריד אתילן, נגזרת של גז טבעי, ממה שמכונה "חומר הזנה". בתעשייה הכימית, נפט הוא מזין הבחירה עבור כימיקלים רבים, כולל מתאן, פרופילן ובוטאן. (חומרי הזנה טבעיים כוללים אצות, המהוות מזין נפוץ לדלקים פחמימניים, יחד עם תירס וקנה סוכר, שניהם מזין אלטרנטיבי לאתנול.)

לבידוד האתנול, נפט נוזלי מחומם בתנור קיטור ומופעל תחת לחץ קיצוני (א תהליך שנקרא פיצוח תרמי) כדי לחולל שינויים במשקל המולקולרי של הכימיקלים באזור מזון. על ידי שינוי משקלו המולקולרי, ניתן לזהות, להפריד ולקטוף אתילן. ברגע שזה נעשה, הוא מקורר למצב הנזיל שלו.

החלק הבא של התהליך כולל חילוץ מרכיב הכלור מהמלח במי הים. על ידי העברת זרם חשמלי חזק דרך תמיסת מי מלח (אלקטרוליזה), תוספת אלקטרונים מתווספים למולקולות הכלור, שוב, ומאפשרים לזהות אותם, להפריד אותם ו מחולץ.

עכשיו יש לך את המרכיבים העיקריים.

כאשר אתילן וכלור נפגשים, התגובה הכימית שהם מייצרים יוצרת אתילן דיכלוריד (EDC). ה- EDC עובר תהליך פיצוח תרמי שני, אשר בתורו מייצר מונומר ויניל כלוריד (VCM). בשלב הבא מועבר ה- VCM דרך כור המכיל זרז, הגורם למולקולות VCM להתחבר זו לזו (פילמור). כאשר מולקולות VCM מתקשרות, אתה מקבל שרף PVC - הבסיס לכל תרכובות הויניל.

תרכובות ויניל קשיחות, גמישות או מעורבבות בהתאמה אישית נוצרות על ידי ערבוב השרף עם ניסוחים שונים של פלסטייזרים, מייצבים ו משנים להשגת תכונות רצויות הכוללות הכל החל מצבע, מרקם וגמישות ועד עמידות במזג אוויר קיצוני ו- UV תנאים.

PVC הוא חומר בעלות נמוכה, קל משקל, ניתן להסרה, ובדרך כלל קל לטפל ולהתקנה. בהשוואה לסוגים אחרים של פולימרים, תהליך הייצור שלה אינו מוגבל לשימוש בנפט גולמי או בגז טבעי. (יש הטוענים שהדבר הופך את ה- PVC ל"פלסטיק בר-קיימא "מכיוון שהוא אינו תלוי בצורות אנרגיה בלתי ניתנות להתחדשות.)

PVC הוא גם עמיד ואינו מושפע מקורוזיה או מצורות השפלה אחרות, וככזה, ניתן לאחסן אותו לפרקי זמן ארוכים. ניתן להמיר את הניסוח שלה בקלות לצורות שונות לשימוש במגוון תעשיות ויישומים, וזה יתרון מוגדר. ל- PVC יש גם יציבות כימית, שהיא גורם חשוב כשמוצרי PVC מיושמים בסביבות עם סוגים שונים של כימיקלים. מאפיין זה מבטיח כי PVC שומר על תכונותיו מבלי לעבור שינויים משמעותיים בעת הצגת הכימיקלים. יתרונות נוספים כוללים:

• תאימות ביולוגית
• בהירות ושקיפות
• התנגדות לפיצול לחץ כימי
• תרמי נמוך מוליכות
• דורש תחזוקה מועטה עד ללא צורך

כתרמופלסטית, ניתן למחזר PVC ולהמיר אותם למוצרים חדשים לתעשיות שונות, למרות שבשל הניסוחים השונים הרבים המשמשים לייצור PVC, זה לא תמיד קל תהליך.

PVC יכול להכיל עד 57% כלור. לעתים קרובות משתמשים בפחמן - שמקורו במוצרי נפט - בייצורו. בגלל הרעלים שעלולים להשתחרר במהלך הייצור, כאשר הם נחשפים לאש, או כמותם פורק במזבלות, PVC כונה על ידי כמה חוקרים ואנשי איכות הסביבה כ"רעל פלסטיק."

טרם הוכח חששות סטטיסטיים הקשורים ל- PVC, אולם רעלים אלו נקשרו לתנאים בהם כוללים אך אינם מוגבלים לסרטן, נקלעות התפתחות עוברית, הפרעה אנדוקרינית, אסטמה וריאות מופחתות פונקציה. בעוד היצרנים מצביעים על תכולת המלח הגבוהה של PVC כטבעית ולא מזיקה יחסית, מדע מציע כי נתרן - יחד עם שחרור של דיוקסין ופטלט - הם למעשה גורמים פוטנציאליים תורמים לסכנה הסביבתית והבריאותית PVC תנוחות.

חששות בנוגע לסיכונים הקשורים ל- PVC והביאו לחקר השימוש באתנול קנה סוכר עבור מזין ולא נפטה (שמן דליק המתקבל בזיקוק יבש של פחם, פצלי פצצות, או נפט). מחקרים נוספים נערכים על פלסטייזרים על בסיס ביולוגי במטרה ליצור אלטרנטיבות נטולות פתלטים. אמנם ניסויים אלה עדיין נמצאים בשלבים הראשונים שלהם, אך התקווה היא לפתח צורות בר-קיימא יותר ל- PVC להפחית את ההשפעה השלילית הפוטנציאלית על בריאות האדם ועל הסביבה במהלך הייצור, השימוש והסילוק שלבים.

• "כל מה שאתה צריך לדעת על פלסטיק PVC: מה זה פוליוויניל כלוריד (PVC), ולמה הוא משמש?"בלוג מנגנונים יצירתיים. 6 ביולי 2016
• "איך עשוי PVC, בכל מקרה?"Teknor Apex: מרכז ידע / בלוג. 31 במרץ, 2017