Opis
Polichlorek winylu PVC jest pierwszym syntetycznym termoplastem wytwarzanym w skali przemysłowej – ma więc najdłuższą historię produkcji. Jednocześnie jest jedynym z nielicznych polimerów o tak nowoczesnym zastosowaniu jak stolarka okienna i drzwiowa, systemy wodociągowe i kanalizacyjne, obudowy akumulatorów. Jako igelit stosowany jest do pokrywania nawierzchni skoczni narciarskich, stoków zjazdowych, peronów kolejek linowych i wyciągów narciarskich.
PVC jest jednym z najpopularniejszych tworzyw sztucznych, mylnie w Polsce nazywanych PCV. Temperatury jego używania mieszczą się w przedziale od +75°C, do -20°C. PVC jest materiałem trudno palnym (spowodowane jest to zawartością chloru), dzięki czemu ma zastosowanie w przemyśle transportowym (wykładziny autobusowe i pociągowe) oraz w budownictwie.
Właściwości
PVC cechuje się wysoką wytrzymałością mechaniczną oraz wysokim modułem sprężystości przy niskiej odporności na ścieranie. Jest odporny na pęknięcia i naprężenia. Polichlorek winylu jest tworzywem fizjologicznie obojętnym. Jest odporny na większość rozcieńczonych i stężonych kwasów, korozję, czynniki atmosferyczne, promieniowanie UV.
Istnieje możliwość trwałego i bezpiecznego w użytkowaniu spawania, niewymagającego konserwacji. PVC posiada doskonałe właściwości izolacyjne: elektryczne, cieplne i akustyczne. Jest to tworzywo lekkie, w zależności od potrzeb twarde lub elastyczne, przeźroczyste lub nie.
Posiada wysoki współczynnik przezroczystości i połysku. Do niedawna był jedynym tanim tworzywem o takich właściwościach, wykorzystywanym do produkcji opakowań na kosmetyki i chemie gospodarczą (formowanie z rozdmuchem). Cienkie folie z twardego polichlorku winylu są przezroczyste. Przepuszczalność światła maleje jednak ze wzrostem ich grubości. Folie z miękkiego PVC mają barwę lekko żółtawą wynikającą z zabarwienia nadanego im przez plastyfikator.
Duża zaletą polichlorku winylu PVC jest możliwość poddawania go recyklingowi i powtórne wykorzystanie. Elementy np. okienne, wykonane z surowca otrzymanego z recyklingu mają identyczne parametry i własności jak profile wykonany ze „świeżego surowca”. Dodatki nie wpływają na pogorszenie właściwości tworzywa ani na jego żywotność. Do produkcji ekologicznych okien z recyklingu stosować można aż do 95% surowca otrzymanego z recyklingu.
Rodzaje
PVC-U twarde można formować na gorąco w procesach wytłaczania, prasowania lub wtryskiwania. W produkcji otrzymuje się wyroby przezroczyste, półprzezroczyste i nieprzezroczyste.
Z uwagi na dużą odporność chemiczną PVC znajduje zastosowanie do produkcji rur i wykładzin zbiorników w przemyśle chemicznym oraz obudów akumulatorów lub naczyń na oleje i tłuszcze. Dobrze się spisuje gdy wymagane są wysokie własności mechaniczne – np. profile okienne i drzwiowe, tory kręgielni, słupki przy szosach, różnego rodzaju profile techniczne. Daje się łatwo ciąć, łączyć, kleić i spawać. Jest trudno palny (pali się tylko powierzchniowo i szybko gaśnie z powodu dużej zawartości chloru), odporny na działanie kwasów, zasad, alkoholi mineralnych i benzyny.
PVC-P miękkie powstają w procesie wytłaczania, prasowania, kalandrowania, wtrysku i odlewania.
Znajduje zastosowanie do wyrobu folii, giętkich rur do wody, powłok antykorozyjnych, wykładzin podłogowych oraz różnych przedmiotów codziennego użytku i pojemników. Cechą charakterystyczną tego materiału jest wysoka elastyczność w niskich temperaturach, własności samogasnące i wysoka odporność na temperatury oraz promieniowanie UV. Odznacza się też wysokim współczynnikiem przezroczystości.
PVC-U twarde jak i PVC-P miękkie bardzo dobrze się barwi, a po wcześniejszym przygotowaniu powierzchni także bardzo dobrze się lakieruje.
Wykończenie
Częstym zabiegiem podnoszącym wygląd estetyczny tworzywa PVC jest jego kolorowanie.
Stosuje się następujące metody:
- bezpośredni nadruk UV, daje intensywne kolory oraz dodatkowo zabezpiecza przed promieniami UV’
- okleinowanie zadrukowanymi foliami (rożnego rodzaju wzory jak drewno czy też ornament),
- jednostronne powlekanie powierzchni warstwą kolorowego szkła akrylowego w procesie produkcji kształtownika (daje intensywny kolor),
- malowanie odpowiednimi farbami dowolne kolory,
- druk offsetowy.
Zastosowanie
Polichlorek winylu PVC znajduje zastosowanie jako materiał elektroizolacyjny, surowiec do wyrobu płytek podłogowych i wykładzin, płyt gramofonowych, rur, elementów armatury, opakowań (głównie przezroczystych) do cieczy i proszków używanych w gospodarstwie domowym czy też kosmetyków, karty bankomatowe i ID, drobnego sprzętu medycznego (cewników, drenów, sond, strzykawek), rynien, stolarki okiennej i drzwiowej, obudów akumulatorów.
Recykling
Podczas produkcji PVC wartości emisji CO2 są niewspółmiernie wysokie w porównaniu do emisji dwutlenku węgla, powstałych podczas mielenia PVC czy jego regranulacji. Dla tego ponowny użycie tworzywa wykorzystanego z odpadów przy produkcji między innymi profili okiennych z PVC działa w pozytywny sposób na ochronę środowiska. Zmniejszamy ilość odpadów na wysypiskach i redukujemy emisję CO2. Dużym zagrożeniem dla zdrowia i środowiska są zastosowane rożnego rodzaju dodatki i związki które powodują że PVC nie jest przezroczyste i kruche. Te własnie domieszki powodują, że PVC może jest uważane za najbardziej, spośród tworzyw masowych, niebezpieczny dla zdrowia człowieka. Wiele z domieszek jest toksycznych, powodują choroby układu odpornościowego oraz zaburzenia funkcjonowania układu hormonalnego. Dodatkowo sam chlorek winylu, który jest podstawowym monomerem w PVC, jest również toksyczny. Ponadto chlor, silnie reagująca substancja toksyczna, w połączeniu z substratami węglowodorowymi (np. tworzywami sztucznymi) i przy udziale ciepła może doprowadzić do powstawania dioksyn, uważanych za najbardziej toksyczne związki syntetyczne znane człowiekowi.