Co to jest PVC i jego historia

Tak naprawdę bardzo niewiele osób wie, że PVC jest pochodną surowców naturalnych Ziemi. Materiałami niezbędnymi do produkcji PVC są ropa naftowa oraz sól kamienna. PVC składa się w 43% z ropy naftowej, natomiast 57% tego tworzywa to sól, a dokładniej otrzymywany z niej chlor (Cl). Rozszyfrowując skrót PVC, dowiadujemy się, że jest to polichlorek winylu, czyli polimer o powtarzającej się grupie: n [CH2-CH Cl]. Proces produkcyjny PVC polega na oddzieleniu z ropy naftowej etylenu, a z soli kuchennej chloru, z których powstaje chlorek winylu. Po kolejnych procesach chemicznych - polimeryzacji - otrzymujemy polichlorek winylu. Procesy produkcyjne PVC nie wymagają wysokich temperatur, co wiąże się z relatywnie niskim zużyciem energii, a to z kolei sprawia, że PVC jest surowcem tanim w wytworzeniu.

Wykorzystanie zasobów ropy naftowej do produkcji PVC jest zaskakująco niskie, gdyż stanowi około 1% całego wydobycia i przetwórstwa tego surowca. Zarzuty, jakie dosyć często stawiane są przeciwko produkcji PVC, to powstawanie zbyt dużej ilości odpadów. Głosy takie świadczą o nieznajomości procesów produkcyjnych PVC. Jako produkty uboczne tego procesu wytwarzane są ług sodowy oraz wodór, które to surowce zostają następnie użyte w przemyśle chemicznym. Polichlorek winylu to jedno z najstarszych tworzyw termoplastycznych i pierwsze z wytwarzanych na skalę przemysłową.

Monomer, czyli chlorek winylu (VC) CH2CHCl, został po raz pierwszy otrzymany przez francuskiego uczonego Viktora Regnaulta w 1835 roku, natomiast jego polimeryzację, w wyniku której otrzymujemy poli (chlorek winylu), pierwszy raz przeprowadził Baumman w 1872 roku. Proces przeprowadzony przez Baummana polegał na poddaniu rurek zawierających chlorek winylu działaniu światła słonecznego. Musiało jednak upłynąć wiele lat od tego momentu do pojawienia się najwcześniejszych patentów, dotyczących sposobu wytwarzania PVC, a działo się to w 1912 roku pod nadzorem Fritza Klatte.

Na początku lat trzydziestych XIX wieku w Niemczech i USA ruszyły pierwsze pilotowe linie produkcyjne do produkcji polichlorku winylu. Na naprawdę dużą skalę produkcja PVC rozpoczęła się w latach czterdziestych tego wieku. Obecnie na świecie produkcja sięga 21 mln ton rocznie, z czego w Polsce liczba ta oscyluje w okolicach 220 tysięcy ton. W zależności od przeznaczenia produkowanego PVC, należy je zmiękczyć lub dodać stabilizatora.

Miękki PVC ma doskonałą przejrzystość, elastyczność, odporność na wpływy atmosferyczne oraz nie przepuszcza tlenu i zapachów. PVC ze zmiękczaczami ma zastosowanie głównie przy produkcji folii, izolacji kablowych, rękawiczek oraz w całej gamie wyrobów dla medycyny, np. worki na krew i płyny infuzyjne, rurki, wzierniki, cewniki. Ze względu na swoje właściwości pojemniki z PVC pozwalają przechowywać krew nawet do 5 tygodni, co nie jest możliwe w opakowaniach np. szklanych. Natomiast stabilizatory powodują, że PVC staje się materiałem znacznie bardziej odpornym na czynniki klimatyczne: deszcz, wiatr, promienie słoneczne, na korozję, chemikalia, oleje i zapewniają długą żywotność produktu. Twarde PVC jest również odporne na ogień i samogasnące, jest także bardzo lekkie (1/10 masy ołowiu) oraz ma doskonałe właściwości izolacyjne. Takie PVC wzmocnione stabilizatorami ma obecnie największe zastosowanie w budownictwie od 1956 roku, kiedy to powstało pierwsze okno z PVC, jest to materiał bardzo ceniony w tej branży, a jego popularność stale rośnie. Jako stabilizatory były do niedawna używane wyłącznie związki metali ciężkich, np. ołowiu, ale to również jest surowiec naturalny i mamy z nim styczność nie tylko w PVC.

W produkcji PVC nastąpił w ostatnim czasie ważny krok w kierunku nowoczesności. Dotyczy on zmiany w składzie chemicznym tworzywa. Stopniowo zastępuje się stabilizatory na bazie metali ciężkich związkami cynku i wapnia. Kolejną ważną informacją o polichlorku winylu, w Polsce jeszcze nie bardzo rozpowszechnioną, jest możliwość powtórnego przetworzenia tego surowca. Proces ten nazywany recyklingiem, najprościej mówiąc - sprowadza się do przerobienia raz wykonanego z PVC wyrobu na surowiec do powtórnego wykorzystania. Nawiązując do wspomnianego wcześniej zmienionego składu chemicznego PVC, czyli wykorzystania stabilizatorów na bazie cynku i wapnia, należy podkreślić, że pozwala on na utylizację odpadów i wycofanie z obiegu produktów z PVC w sposób prosty i niezagrażający środowisku naturalnemu. Mamy nadzieję, że powyższy tekst przybliżył Państwu w pewnym stopniu tworzywo, które otacza nas w życiu codziennym, a tak naprawdę niewiele możemy o nim powiedzieć.

Inicjatywa pro PVC*

*Incjatywa pro PVC
jest organizacją producentów systemów okiennych PVC działającą na rzecz szerokiej informacji o możliwościach związanych z wykorzystaniem tworzyw sztucznych (PVC) w branży stolarki otworowej.