כל מה שצריך לדעת על פלסטיק פוליוויניל כלוריד (PVC)

פוליוויניל כלוריד (PVC) הוא אחד החומרים התרמופלסטיים הרב-תכליתיים והנפוצים ביותר בעולם. PVC, הידוע בעמידותו, במחירו ובעמידותו בפני גורמים סביבתיים, משמש במגוון תעשיות, החל מבנייה ועד שירותי בריאות. במאמר זה נחקור מהו PVC, תכונותיו, שימושיו ועוד.

מהו פוליוויניל כלוריד (PVC)?

פוליוויניל כלוריד (PVC) הוא פולימר סינתטי העשוי מפולימריזציה של ויניל כלוריד. הוא סונתז לראשונה בשנת 1872 והחל בייצור מסחרי בשנות ה-20 של המאה ה-20 על ידי חברת BF Goodrich. PVC נמצא בשימוש הנפוץ ביותר בתעשיית הבנייה, אך יישומיו כוללים גם שילוט, שירותי בריאות, טקסטיל ועוד.

PVC זמין בשתי צורות עיקריות:

1. PVC קשיח (uPVC)PVC לא פלסטי הוא חומר חזק ועמיד המשמש באינסטלציה, מסגרות חלונות ויישומים מבניים אחרים.
2. PVC גמיש– PVC גמיש, שעבר שינוי בעזרת פלסטייזרים, הוא רך, ניתן לכיפוף, ונמצא בשימוש נרחב במוצרים כמו בידוד חוטי חשמל, ריצוף וצינורות גמישים.

מאפייני פוליוויניל כלוריד (PVC)

תכונותיו של PVC הופכות אותו לחומר מועדף עבור יישומים רבים:

• צְפִיפוּתPVC צפוף יותר מפלסטיק רב אחר, עם משקל סגולי של כ-1.4.
• עֲמִידוּתPVC עמיד בפני התפרקות מגורמים סביבתיים, כימיקלים וקרני UV, מה שהופך אותו לאידיאלי למוצרים עמידים לאורך זמן.
• כּוֹחַPVC קשיח מתגאה בחוזק מתיחה וקשיחות מעולים, בעוד ש-PVC גמיש שומר על גמישות וחוזק.
• יכולת מיחזורPVC ניתן למחזור בקלות ומזוהה על ידי קוד שרף "3", המעודד קיימות.

מאפיינים עיקריים של PVC

• טמפרטורת התכה100°C עד 260°C (212°F עד 500°F), תלוי בתוספים.
• חוזק מתיחהPVC גמיש נע בין 6.9 ל-25 מגה פסקל, בעוד ש-PVC קשיח חזק אף יותר ב-34 עד 62 מגה פסקל.
• סטיית חוםPVC יכול לעמוד בטמפרטורות של עד 92 מעלות צלזיוס (198 מעלות פרנהייט) לפני שהוא מתעוות.
• עמידות בפני קורוזיהPVC עמיד מאוד בפני כימיקלים וחומרים בסיסיים, מה שהופך אותו לבחירה עמידה עבור תעשיות שונות.

סוגי PVC: קשיח לעומת גמיש

PVC זמין בעיקר בשתי צורות:

1. PVC קשיח(uPVC): צורה זו קשה ומשמשת לעתים קרובות ביישומי בנייה כמו צינורות אינסטלציה וציפוי. היא מכונה בדרך כלל "vin"
2. PVC גמישPVC גמיש, המושג על ידי הוספת פלסטייזרים, משמש ביישומים בהם נדרש כיפוף או גמישות, כגון בידוד לכבלים חשמליים, מכשירים רפואיים וריצוף.

מדוע משתמשים כל כך הרבה ב-PVC?

הפופולריות של PVC נובעת מכךעלות נמוכה, זְמִינוּת, ומגוון רחב של נכסיםPVC קשיח מועדף במיוחד עבור יישומים מבניים בשל חוזקו ועמידותו, בעוד שרכותו וגמישותו של PVC גמיש הופכות אותו לאידיאלי עבור מוצרים הדורשים כיפוף, כגון צינורות רפואיים או ריצוף.

כיצד מיוצר PVC?

PVC מיוצר בדרך כלל באמצעות אחת משלוש שיטות פילמור:

• פולימריזציה בתרחיף
• פולימריזציה של אמולסיה
• פולימריזציה בתפזורת

תהליכים אלה כוללים פילמור של מונומרים של ויניל כלוריד לפוליוויניל כלוריד מוצק, אשר לאחר מכן ניתן לעבד אותו למגוון מוצרים.

PVC בפיתוח אב טיפוס: עיבוד שבבי CNC, הדפסה תלת מימדית ויציקה בהזרקה

בעוד ש-PVC הוא חומר פופולרי בתעשיות שונות, הוא מציב כמה אתגרים בכל הנוגע לבניית אב טיפוס וייצור:

• עיבוד שבבי CNCניתן לחתוך PVC באמצעות מכונות CNC, אך הוא שוחק וקורוזיבי, ולכן נדרש ציוד מיוחד (כגון חותכי נירוסטה) כדי למנוע בלאי.
• הדפסה תלת-ממדיתPVC אינו משמש בדרך כלל להדפסה תלת-ממדית בשל אופיו הקורוזי. בנוסף, הוא פולט גזים רעילים בעת חימום, מה שהופך אותו לחומר פחות אידיאלי למטרה זו.
• הזרקת יציקהPVC יכול להיותיצוק בהזרקה, אך תהליך זה דורש אוורור נאות וכלים עמידים בפני קורוזיה עקב פליטת גזים מזיקים כמו מימן כלורי (HCl).

האם PVC רעיל?

PVC יכול לשחרראדים רעיליםכאשר הוא נשרף או מחומם, במיוחד בסביבות תעשייתיות כגון הדפסה תלת-ממדית, עיבוד שבבי CNC והזרקה. החומר יכול לפלוט גזים מזיקים כמוכלורובנזןומימן כלורי, אשר עלול להוות סיכונים בריאותיים. חיוני להשתמש באוורור מתאים ובציוד מגן במהלך העיבוד.

יתרונות ה-PVC

• חסכוניPVC הוא אחד הפלסטיקים הזולים ביותר שקיימים.
• עֲמִידוּתעמיד בפני פגיעות, כימיקלים ופגיעה סביבתית.
• כּוֹחַPVC מציע חוזק מתיחה מרשים, במיוחד בצורתו הנוקשה.
• רב-תכליתיותניתן לעצב, לחתוך ולעצב PVC למגוון רחב של מוצרים, מה שהופך אותו להתאמה אישית ליישומים שונים.

חסרונות של PVC

• רגישות לחוםל-PVC יש יציבות חום ירודה, מה שאומר שהוא יכול להתעוות או להתכלות בטמפרטורות גבוהות אלא אם כן מוסיפים מייצבים במהלך הייצור.
• פליטות רעילותכאשר PVC נשרף או נמס, הוא פולט אדים מזיקים, הדורשים טיפול זהיר ונהלי בטיחות.
• טבע קורוזיביPVC יכול להיות קורוזיבי לכלי וציוד מתכת אם לא מטפלים בו כראוי.

מַסְקָנָה

פוליוויניל כלוריד (PVC) הוא חומר רב-תכליתי להפליא המציע איזון מצוין בין מחיר נוח, חוזק ועמידות בפני גורמים סביבתיים. צורותיו השונות, קשיחות וגמישות, מאפשרות שימוש בו בתעשיות רבות, החל מבנייה ועד שירותי בריאות. עם זאת, חשוב להבין את הסיכונים והאתגרים הבריאותיים הפוטנציאליים בעיבוד PVC, במיוחד בכל הנוגע לפליטותיו ולאופיו הקורוזי. כאשר מטפלים בו נכון, PVC הוא חומר יקר ערך הממשיך למלא תפקיד קריטי בייצור ובבנייה מודרניים.