دوشنبه ۰۶ بهمن ۹۹ ۱۰:۲۳ ۲۷ بازديد
پی وی سی (PVC) چیست و چه کاربردهای دارد؟
پلی‌وینیل کلراید (به انگلیسی: Polyvinyl chloride) یا پی‌وی‌سی (PVC) نوعی پلاستیک بسیار پرکاربرد است. در شرایط حاضر یکی از ارزشمندترین محصولات صنعت پتروشیمی است. به‌طور عمومی بیشتر از ۵۰٪ از پی وی سی ساخت بشر در ساختمان‌سازی استفاده میشود؛ زیرا پی وی سی ارزان بوده و به سادگی سر هم‌بندی میشود. در سالهای اخیر پی وی سی جایگزین مواد ساختمان‌سازی سنتی نظیر چوب، سیمان و سفال در بسیاری از مناطق شده‌است. با وجود ظهور یک ماده ایدئال در ساختمان‌سازی همچنان نگرانی در رابطه با هزینه پی وی سی برای محیط زیست طبیعی و سلامتی انسان وجود دارد. موارد استفاده فراوانی برای پی وی سی شامل: وینیل سایدینگ، علامت مغناطیسی کارت‌ها، برش عمودی پنجره‌ها، صفحات گرامافون، لوله، لوله‌کشی، کانال و لوازم نصب کردنی، کیف‌های ارزان قیمت، پنجره‌های تاریک (بدون دید) و در شکل نرم آن برای لباس، اثاثه یا لوازم داخلی نظیر پرده، کف‌سازی و ساختن سقف، پوسته کابل‌های الکتریکی، توپ‌های بازی سبک‌وزن وجود دارد. همچنین ماده ایست که اغلب برای لوله‌کشی آب و فاضلاب به علت ارزان بودن طبیعی و انعطاف‌پذیر بودن استفاده میشود.
تاریخچه
پلی وینیل کلراید به‌طور اتفاقی در دو موقعیت کوچک در قرن ۱۹ کشف شد. نخستین بار در سال ۱۸۳۵ به‌وسیله هنری ویکتور رگنالت و در ۱۸۷۲ به‌وسیله اوگن بومان. در هر دو موقعیت پلیمر زمانی آشکار شد که جامد سفید رنگ داخل فلاسک وینیل کلراید در معرض نور آفتاب قرار گرفت.
تولید
پلی وینیل کلراید به‌وسیله پلیمریزاسیون مونومر وینیل کلراید شکل می‌گیرد. تولید تجارتی قسمت اعظم پی وی سی عمدتاً از طریق بسپارش تعلیقی انجام میشود و از بسپارش‌های توده‌ای و امولسیونی به میزان کمتر و از بسپارش محلولی به ندرت استفاده میشود. پلی وینیل کلراید از بلورینگی ناچیزی برخوردار بوده اما به علت زنجیرهای حجیم بسپار (نتیجه استخلاف بزرگ کلر) از استحکام و سختی برخوردار است. تی جی برای آن بالا و به میزان ۸۱ درجه سانتیگراد است ولی میزان این تی جی آنقدر بالا نیست که فرایند با روش‌های گوناگون را دچار مشکل کند. در مقابل حرارت و نور نسبتاً ناپایدار بوده و کلرید هیدروژن از آن خارج میشود. این ماده اثرات زیانبخشی روی خواص اشیا دم دست (اجزای الکتریکی) علاوه بر اثرات فیزیولوژیکی بر جای می‌گذارد. پی وی سی پلاستیکی سخت است که به‌وسیله اضافه کردن روان‌کننده‌ها نرم و انعطاف‌پذیر میشود. بیشترین مورد استفاده آن فتالیت است. پیش از قرن بیستم شیمیدان روسی ایوان استرا میسلنسکی و فریتز کلیت از کمپانی گریشم الکترون شیمی آلمان هر دو تلاش کردند تا پی وی سی را در محصولات تجاری به کار گیرند اما مشکلات در فرایند، سختی و گاهی شکنندگی پلیمر تلاش‌های آن‌ها را بی‌نتیجه می‌گذاشت. در سال ۱۹۲۶ والدو سیمون از بی اف گودریچ روشی برای نرم کردن پی وی سی به‌وسیله مخلوط کردن آن با افزودنی‌های گوناگون گسترش داد. نتیجه ماده‌ای انعطاف‌پذیر بود که به سادگی در فرایندها شرکت می‌کرد و به سرعت در استفاده‌های تجاری شایع شد.
ویژگی های PVC
- استحکام کششی و ضربه ای بالا
- مقاوم در برابر خوردگی و خراش و سایش
- مقاوم در برابر شرایط آب و هوایی نامناسب
- فرآیند پذیری مناسب
- قیمت عالی
- عایق حرارتی و صوتی فوق العاده
- دمای ذوب حدود ۸۰ درجه سانتی گراد
- مقاوم در برابر اشعه UV، مواد شیمیایی و روغن ها
- سازگار با انواع افزودنی ها
- غیر محلول در الکل ها، هیدروکربن ها، استون
- خواص الکتریکی عالی
- قابل استفاده مداوم در دمای ۶۰ درجه سانتی گراد
- عمر طولانی انواع PVC
کاربرد های پی وی سی
PVC و UPVC به عنوان پرمصرف‌ترین پلیمر های جهان، کاربرد های فراوانی دارند و در تمامی جوانب زندگی امروزه ما، مانند غذا، پوشاک، تزیینات داخلی، بسته بندی ها و … استفاده می‌شوند. PVCو UPVC به دلیل خصوصیات منحصر به‌فرد و متنوعی که دارند از پرکاربردترین پلیمرها و انتخاب اول تولیدکنندگان هستند. امروزه از سخت ترین اجسام تا نرم ترین پوشش‌ها و نازکترین الیاف با کاربری‌های عمومی و تخصصی را پلیمر PVC و UPVC تشکیل داده است.
بر اساس طبقه بندی پی وی سی ها به دو نوع سخت و نرم، کاربرد آن ها نیز متفاوت خواهد شد. طبق گزارشات به دست آمده حدود ۵۵ درصد پلی وینیل کلریدها به صورت رزین های سخت و مابقی به شکل نرم مصرف میشود. در ادامه به انواع کاربردهای پی وی سی نرم و سخت خواهیم پرداخت.
کاربرد پی وی سی نرم
بر اساس طبقه بندی پی وی سی ها به دو نوع سخت و نرم، کاربرد آن ها نیز متفاوت خواهد شد.
۱-شیلنگ و لوله های نرم
شیلنگ ها یکی از نمونه های پرکاربرد پی وی سی نرم هستند. شیلنگ ها پس از اکسترود شدن با الیاف پلی استر یا نایلون، بافته شده و تقویت می‌شوند. ودر آخر لایه ای از پی وی سی نرم برای پوشش دهی بر روی آن قرار می‌گیرد.
۲- ورق و فیلم نرم
ورق های نرم و انعطاف پذیر در پوشش دهی داخل مخازن آبی، نفوذ ناپذیر ساختن سدها و پشت بام ساختمان ها به کار می‌رود. انواع رویه ها، سفره و طلق های شفاف و رنگی با استفاده از ورق پی وی سی نرم تولید میشود.
۳-کلندرینگ
کلندرینگ به معنی تبدیل مواد پلاستیکی و فرم دهی کامپاند ترموپلاست به وسیله عبور دادن از بین غلطک های متعدد بصورت یک فیلم ممتد است که بخش عمده ای از فویل‌های پی وی سی نرم به روش کلندرینگ تولید می‌گردد. فرآیند کلندرینگ در واقع نوعی روش تبدیل مواد پلاستیکی به فیلم است.
۴- صنایع تولید کفش
در ساخت زیره کفش، استفاده از پی وی سی نرم و همچنین مخلوط آن با سایر پلیمر ها از روش‌های متداول است. زیره‌های کفش، صندل، چکمه و دیگر پاپوش ها، به روش قالب گیری تزریقی تولید می‌شوند. استفاده از PVC برای تولید کفش می‌تواند دوام قابل قبولی را برای آن به ارمغان آورده و از ترکیدگی و پوسیدگی زودهنگام آن جلوگیری کند
۵-قوطی ها و قطعات پلاستیکی
امروزه و علی الخصوص در سطح کلان شهر ها، تولید و استفاده از قطعات و قوطی های پلاستیکی امری اجتناب ناپذیر است. درصد بالایی از این وسایل از PVC نرم ساخته می‌شوند، همچنین به دلیل مقاومت بالای آن‌ها در برابر مواد شیمیایی،گرما، روغن و گریس در اکثر صنایع کاربرد دارند.
۶-روکش کابل و شبکه برق و مخابرات
یکی از زمینهها کاربردی در زمینه استفاده از PVC نرم، صنعت کابل و شبکه برق و مخابرات است. PVC نرم به خاطر عایق بودن، انعطاف و استقامت کششی، گزینهبسیار خوبی برای تولید روکش کابلها است. به عنوان مثال در دکل های فشار قوی برق کابل های قطور آن کیلومتر ها بدون هیچ خرابی و یا پارگی جریان برق را از شهری به شهر دیگر منتقل می کنند. این اتفاق بزرگ، مدیون نقش PVC است که این جریان را در این شبکهها، برقرار کرده است.
۷-مواد اولیه کف پوش ماشین و منزل
بهره گیری از این PVC در تولید کف پوش‌ها سبب افزایش استحکام کف پوش و عمر مفید این محصولات می شود.
۸- صنعت پوشاک
از PVC برای ساخت ماده ای شبیه چرم که رکسین نام دارد، فرموله میشود و با ایجاد تغییراتی در فرمول ماده اولیه، این چرم مصنوعی را تولید میکنند. از این چرم مصنوعی می‌توان برای ساخت کت، کفش، شلوار، پیراهن استفاده کرد.
کاربرد های پی وی سی سخت
از پی وی سی سخت در تولید لوله های آبیاری و تولید پروفیل ها پنجره و کارت های اعتباری و .... استفاده میشود.
۱-لوله های آب و فاضلاب
یکی از زمینههایی که کاربرد PVC در آن بسیار پرنقش است، تولید لوله های آب و فاضلاب است. لوله های PVC به خاطر وزن کم، پایداری و دوام بالا و همینطور مقاومت بسیار زیاد آن در برابر رطوبت، نقش موثری در انتقال آب و فاضلاب شهری ایفا میکنند. این لولهها به نسبت لوله های فلزی، بسیار ارزانتر و سبکتر هستند، لذا با توجه به دلایل ذکر شده، استفاده از آن‌ها در شبکه انتقال آب، امری کاملاً توجیهپذیر است.
۲ مواد اولیه آسفالت و بتن
از جمله مواد اولیه مورد نیاز برای تولید آسفالت و بتن، PVC هست که به استحکام این محصولات کمک می کند. در حال حاضر از انواع PVC سخت با کیفیت و مرغوب در ساخت آسفالت و بتن بهره گرفته می شود.
۳-تولید پنجره های PVC
تولید کننده PVC مطلع است که این ماده، قابلیت تبدیل شدن به اشکال هندسی متعددی را دارد. به همین خاطر می توان به راحتی محصولاتی با اشکال چهارگوش مثل قاب پنجره های ساختمانی را تولید کرد.
۴-کارت های اعتباری
در زمان ساخت PVC آگاهی از این مسئله لازم است که، بدنه کارت‌های اعتباری نیز از جنس PVC ساخته شده است. PVC به خاطر داشتن پایداری بالا در برابر تخریب بافت، توانسته محصولاتی را به بازار عرضه نماید که برای سلامتی انسان بی خطر است.
۵-ساخت فیلم PVC جهت تولید تزیینات داخلی منزل
تولید فیلم PVC، یکی دیگر از زمینههایی است که کاربرد PVC در آن ملاحظه میشود. از این فیلم، برای ساخت تزیینات منزل، همچون کابینت آشپزخانه، کمد لباس، دیوارپوش، سقف‌های کاذب، مبلمان و … استفاده میشود. مقاومت بدنه پی‌وی‌سی سخت در برابر رطوبت، فشار و ضربه باعث شده تا از این ماده برای تولید ابزار تزییناتی مطلوب و باکیفیت استفاده شود.
از کاربردهای دیگر PVC می‌توان به ساخت انواع لوازم پزشکی، مثل لوله‌های پزشکی، کف‌پوش ساختمان، لوازم بسته بندی غذا، ظروف یکبار مصرف، مخروطهای ترافیکی، نردههای وینیل، کیسه های خون و… اشاره کرد.
منبع: wikipedia
منبع: wikipedia