(PVC) ist ein beliebter Thermoplast, der geruchlos, fest, spröde und im Allgemeinen weiß ist.Derzeit ist es der am dritthäufigsten verwendete Kunststoff der Welt (hinter Polyethylen und Polypropylen).PVC wird am häufigsten in Sanitär- und Entwässerungsanwendungen verwendet, obwohl es auch in Form von Pellets oder als Harz in Pulverform verkauft wird.
Verwendungsmöglichkeiten von PVC
Die Verwendung von PVC ist im Wohnungsbau vorherrschend.Es wird regelmäßig als Ersatz oder Alternative für Metallrohre (insbesondere Kupfer, verzinkter Stahl oder Gusseisen) und in vielen Anwendungen eingesetzt, bei denen Korrosion die Funktionalität beeinträchtigen und die Wartungskosten in die Höhe treiben kann.Neben Wohnanwendungen wird PVC auch routinemäßig für kommunale, industrielle, militärische und kommerzielle Projekte verwendet.
Im Allgemeinen ist PVC viel einfacher zu verarbeiten als Metallrohre.Es kann mit einfachen Handwerkzeugen auf die gewünschte Länge zugeschnitten werden.Fittings und Rohrdurchführungen müssen nicht geschweißt werden.Die Rohre werden mithilfe von Verbindungen, Lösungsmittelzement und Spezialklebern verbunden.Ein weiterer Vorteil von PVC besteht darin, dass einige Produkte, denen Weichmacher zugesetzt wurden, weicher und flexibler sind als starr, was die Installation erleichtert.PVC wird sowohl in flexibler als auch in starrer Form häufig als Isolierung für elektrische Komponenten wie Drähte und Kabel verwendet.
Im Gesundheitswesen findet sich PVC in Form von Ernährungssonden, Blutbeuteln, Infusionsbeuteln, Teilen von Dialysegeräten und einer Vielzahl anderer Artikel.Es ist zu beachten, dass solche Anwendungen nur möglich sind, wenn der PVC-Formulierung Phthalate zugesetzt werden – Chemikalien, die flexible PVC-Qualitäten und andere Kunststoffe herstellen.
Auch gängige Konsumgüter wie Regenmäntel, Plastiktüten, Kinderspielzeug, Kreditkarten, Gartenschläuche, Tür- und Fensterrahmen und Duschvorhänge – um nur einige Dinge zu nennen, die Sie wahrscheinlich in Ihrem eigenen Haushalt finden – werden aus PVC hergestellt die eine oder andere Form.
Wie PVC hergestellt wird
Während es sich bei Kunststoffen sicherlich um ein künstliches Material handelt, sind die beiden Hauptbestandteile von PVC – Salz und Öl – biologischer Natur.Um PVC herzustellen, muss man zunächst Ethylen, ein Erdgasderivat, vom sogenannten „Rohstoff“ trennen.In der chemischen Industrie ist Erdöl der Ausgangsstoff der Wahl für zahlreiche Chemikalien, darunter Methan, Propylen und Butan.(Zu den natürlichen Rohstoffen gehören Algen, die häufig als Rohstoffe für Kohlenwasserstoff-Kraftstoffe dienen, sowie Mais und Zuckerrohr, die beide alternative Rohstoffe für Ethanol sind.)
Um das Ethanol zu isolieren, wird flüssiges Erdöl in einem Dampfofen erhitzt und unter extremen Druck gesetzt (ein Prozess, der als thermisches Cracken bezeichnet wird), um Änderungen im Molekulargewicht der Chemikalien im Ausgangsmaterial herbeizuführen.Durch Modifizierung seines Molekulargewichts kann Ethylen identifiziert, abgetrennt und geerntet werden.Sobald dies erledigt ist, wird es auf seinen flüssigen Zustand abgekühlt.
Im nächsten Schritt des Prozesses wird der Chloranteil aus dem Salz im Meerwasser extrahiert.Indem ein starker elektrischer Strom durch eine Salzwasserlösung geleitet wird (Elektrolyse), wird den Chlormolekülen wiederum ein zusätzliches Elektron hinzugefügt, wodurch sie identifiziert, getrennt und extrahiert werden können.
Jetzt haben Sie die Hauptkomponenten.
Wenn Ethylen und Chlor aufeinandertreffen, entsteht durch die chemische Reaktion Ethylendichlorid (EDC).Das EDC durchläuft einen zweiten thermischen Crackprozess, bei dem wiederum Vinylchloridmonomer (VCM) entsteht.Anschließend wird das VCM durch einen katalysatorhaltigen Reaktor geleitet, wodurch sich die VCM-Moleküle miteinander verbinden (Polymerisation).Wenn sich die VCM-Moleküle verbinden, entsteht PVC-Harz – die Basis für alle Vinylverbindungen.
Kundenspezifische starre, flexible oder gemischte Vinylverbindungen werden durch Mischen des Harzes mit verschiedenen Formulierungen von Weichmachern, Stabilisatoren und Modifikatoren hergestellt, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen, die von Farbe, Textur und Flexibilität bis hin zu Haltbarkeit bei extremen Wetter- und UV-Bedingungen reichen.
Vorteile von PVC
PVC ist ein kostengünstiges Material, das leicht, formbar und im Allgemeinen einfach zu handhaben und zu installieren ist.Im Vergleich zu anderen Polymerarten ist der Herstellungsprozess nicht auf die Verwendung von Erdöl oder Erdgas beschränkt.(Einige argumentieren, dass dies PVC zu einem „nachhaltigen Kunststoff“ macht, da es nicht auf nicht erneuerbare Energieformen angewiesen ist.)
PVC ist außerdem langlebig und wird weder durch Korrosion noch durch andere Formen der Zersetzung beeinträchtigt und kann daher über einen längeren Zeitraum gelagert werden.Seine Formulierung lässt sich leicht in verschiedene Formen für den Einsatz in einer Vielzahl von Branchen und Anwendungen umwandeln, was ein klares Plus ist.PVC verfügt außerdem über chemische Stabilität, was ein wichtiger Faktor ist, wenn PVC-Produkte in Umgebungen mit verschiedenen Arten von Chemikalien eingesetzt werden.Diese Eigenschaft gewährleistet, dass PVC seine Eigenschaften beibehält, ohne dass es durch den Einsatz von Chemikalien zu wesentlichen Veränderungen kommt.Weitere Vorteile sind:
● Biokompatibilität
● Klarheit und Transparenz
● Beständigkeit gegen chemische Spannungsrisse
● Geringe Wärmeleitfähigkeit
● Erfordert wenig bis gar keine Wartung
Als Thermoplast kann PVC recycelt und in neue Produkte für verschiedene Industrien umgewandelt werden. Aufgrund der vielen unterschiedlichen Formulierungen, die zur Herstellung von PVC verwendet werden, ist dies jedoch nicht immer ein einfacher Prozess.
Nachteile von PVC
PVC kann bis zu 57 % Chlor enthalten.Bei seiner Herstellung wird häufig auch Kohlenstoff verwendet, der aus Erdölprodukten gewonnen wird.Aufgrund der Giftstoffe, die möglicherweise bei der Herstellung, bei Feuereinwirkung oder bei der Zersetzung auf Mülldeponien freigesetzt werden können, wird PVC von einigen medizinischen Forschern und Umweltschützern als „giftiger Kunststoff“ bezeichnet.
Gesundheitsprobleme im Zusammenhang mit PVC müssen noch statistisch nachgewiesen werden. Diese Toxine werden jedoch mit Erkrankungen in Verbindung gebracht, zu denen unter anderem Krebs, fetale Entwicklungsstörungen, endokrine Störungen, Asthma und eine verminderte Lungenfunktion gehören.Während die Hersteller darauf hinweisen, dass der hohe Salzgehalt von PVC natürlich und relativ harmlos sei, legt die Wissenschaft nahe, dass Natrium – zusammen mit der Freisetzung von Dioxin und Phthalat – tatsächlich potenzielle Faktoren sind, die zu den Umwelt- und Gesundheitsrisiken von PVC beitragen.
Zukunft von PVC-Kunststoffen
Bedenken hinsichtlich PVC-bedingter Risiken haben zu Forschungen über die Verwendung von Zuckerrohr-Ethanol als Ausgangsmaterial anstelle von Naphtha (einem brennbaren Öl, das durch Trockendestillation von Kohle, Schiefer oder Erdöl gewonnen wird) geführt.Weitere Studien zu biobasierten Weichmachern werden mit dem Ziel durchgeführt, phthalatfreie Alternativen zu schaffen.Obwohl sich diese Experimente noch im Anfangsstadium befinden, besteht die Hoffnung darin, nachhaltigere Formen von PVC zu entwickeln, um die potenziellen negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt während der Herstellungs-, Verwendungs- und Entsorgungsphase zu verringern.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 07.04.2022