بلاستيك بولي كلوريد الفينيل: بولي فينيل كلوريد

البولي فينيل كلورايد (PVC) هو بلاستيك حراري شائع عديم الرائحة ، صلب ، هش ، وعمومًا أبيض اللون. تم تصنيفها حاليًا كثالث أكثر أنواع البلاستيك استخدامًا في العالم (خلف البولي إيثيلين والبولي بروبيلين). يستخدم PVC بشكل أكثر شيوعًا في أعمال السباكة والصرف الصحي ، على الرغم من أنه يباع أيضًا على شكل حبيبات أو كراتنج في شكل مسحوق.

استخدام الـ PVC هو السائد في صناعة البناء المنزلي. يتم استخدامه بانتظام كبديل أو بديل للأنابيب المعدنية (خاصة النحاس ، الفولاذ المجلفن ، أو الحديد الزهر) ، وفي العديد من التطبيقات حيث يمكن أن يؤثر التآكل على الوظائف ويزيد من تكاليف الصيانة. بالإضافة إلى التطبيقات السكنية ، يتم استخدام PVC أيضًا بشكل روتيني للمشاريع البلدية والصناعية والعسكرية والتجارية.

بشكل عام ، PVC أسهل بكثير في العمل من الأنابيب المعدنية. يمكن قصها إلى الطول المطلوب باستخدام أدوات يدوية بسيطة. لا يلزم لحام الوصلات وقنوات الأنابيب. ترتبط الأنابيب باستخدام المفاصل والأسمنت المذيب والغراء الخاص. ميزة أخرى لـ PVC هي أن بعض المنتجات التي تمت إضافة الملدنات إليها تكون أكثر نعومة ومرونة ، بدلاً من كونها صلبة ، مما يسهل تثبيتها. كما يستخدم PVC على نطاق واسع في كل من الأشكال المرنة والجامدة مثل

في صناعة الرعاية الصحية ، يمكن العثور على PVC في شكل أنابيب التغذية ، وأكياس الدم ، والأكياس الوريدية (IV) ، وأجزاء من أجهزة غسيل الكلى ، ومجموعة من العناصر الأخرى. وتجدر الإشارة إلى أن مثل هذه التطبيقات ممكنة فقط عندما تتم إضافة الفثالات - المواد الكيميائية التي تنتج درجات مرنة من PVC والمواد البلاستيكية الأخرى - إلى تركيبة PVC.

المنتجات الاستهلاكية الشائعة مثل المعاطف المطرية ، الأكياس البلاستيكية ، ألعاب الأطفال ، بطاقات الائتمان ، خراطيم الحدائق ، إطارات الأبواب والنوافذ ، وستائر الدش - على سبيل المثال لا الحصر ، بعض الأشياء التي قد تجدها في منزلك ، مصنوعة أيضًا من PVC في شكل واحد أو آخر.

في حين أن البلاستيك هو بالتأكيد مادة من صنع الإنسان ، فإن المكونين الرئيسيين اللذان يدخلان في PVC - الملح والزيت - عضوي. لتصنيع مادة البولي فينيل كلوريد (PVC) ، فإن أول ما عليك فعله هو فصل الإيثيلين ، وهو مشتق من الغاز الطبيعي ، عما يعرف باسم "المادة الأولية". في الصناعة الكيميائية ، البترول هو المادة الأولية المفضلة للعديد من المواد الكيميائية ، بما في ذلك الميثان والبروبيلين والبيوتان. (تشمل المواد الأولية الطبيعية الطحالب ، وهي مادة وسيطة شائعة لوقود الهيدروكربونات ، إلى جانب الذرة وقصب السكر ، وكلاهما مواد أولية بديلة للإيثانول.)

لعزل الإيثانول ، يتم تسخين البترول السائل في فرن بخاري ويوضع تحت ضغط شديد (أ عملية تسمى التكسير الحراري) لإحداث تغييرات في الوزن الجزيئي للمواد الكيميائية في كمادة وسيطة. من خلال تعديل وزنه الجزيئي ، يمكن تحديد الإيثيلين وفصله وحصاده. بمجرد أن يتم ذلك ، يتم تبريده إلى حالته السائلة.

يتضمن الجزء التالي من العملية استخراج مكون الكلور من الملح في مياه البحر. عن طريق تمرير تيار كهربائي قوي من خلال محلول المياه المالحة (التحليل الكهربائي) ، إضافي يضاف الإلكترون إلى جزيئات الكلور ، مرة أخرى ، مما يسمح بتحديدها وفصلها و مستخرج.

الآن لديك المكونات الرئيسية.

عندما يلتقي الإيثيلين والكلور ، فإن التفاعل الكيميائي الذي ينتجونه يخلق ثنائي كلوريد الإيثيلين (EDC). تخضع EDC لعملية تكسير حراري ثانية ، والتي بدورها تنتج مونومر كلوريد الفينيل (VCM). بعد ذلك ، يتم تمرير VCM من خلال مفاعل يحتوي على محفز ، مما يؤدي إلى ربط جزيئات VCM معًا (البلمرة). عندما ترتبط جزيئات VCM ، تحصل على راتينج PVC - أساس جميع مركبات الفينيل.

يتم إنشاء مركبات فينيل صلبة أو مرنة أو ممزوجة عن طريق خلط الراتنج مع تركيبات مختلفة من الملدنات والمثبتات المعدلات لتحقيق الخصائص المطلوبة التي تشمل كل شيء من اللون والملمس والمرونة إلى المتانة في الطقس القاسي والأشعة فوق البنفسجية الظروف.

PVC عبارة عن مادة منخفضة التكلفة خفيفة الوزن وقابلة للطرق وسهل التعامل والتركيب بشكل عام. مقارنة بأنواع أخرى من البوليمرات، عملية التصنيع الخاصة بها لا تقتصر على استخدام النفط الخام أو الغاز الطبيعي. (يجادل البعض بأن هذا يجعل PVC "بلاستيكًا مستدامًا" لأنه لا يعتمد على أشكال الطاقة غير المتجددة.)

PVC متين أيضًا ولا يتأثر بالتآكل أو أشكال التدهور الأخرى ، وعلى هذا النحو ، يمكن تخزينه لفترات طويلة من الزمن. يمكن تحويل صيغته بسهولة إلى أشكال مختلفة للاستخدام عبر مجموعة متنوعة من الصناعات والتطبيقات ، وهو أمر إضافي واضح. يمتلك PVC أيضًا استقرارًا كيميائيًا ، وهو عامل مهم عند تطبيق منتجات PVC في بيئات تحتوي على أنواع مختلفة من المواد الكيميائية. تضمن هذه الخاصية احتفاظ PVC بخصائصه دون التعرض لتغييرات كبيرة عند إدخال المواد الكيميائية. تشمل المزايا الأخرى:

• التوافق الحيوي
• الوضوح والشفافية
• مقاومة تكسير الإجهاد الكيميائي
• حرارة منخفضة التوصيل
• لا يتطلب أي صيانة

كمواد بلاستيكية حرارية ، يمكن إعادة تدوير PVC وتحويله إلى منتجات جديدة لمختلف الصناعات ، على الرغم من أنه بسبب العديد من التركيبات المختلفة المستخدمة لتصنيع PVC ، إلا أنها ليست سهلة دائمًا معالجة.

يمكن أن يحتوي PVC على ما يصل إلى 57 ٪ من الكلور. غالبًا ما يستخدم الكربون - المشتق من المنتجات البترولية - في تصنيعه. بسبب السموم التي يمكن أن تطلق أثناء التصنيع أو عند تعرضها للحريق أو عند حدوثها تتحلل في مدافن القمامة ، وقد أطلق عليها بعض الباحثين الطبيين وبيئي البيئة PVC باسم "السم بلاستيك."

لم يتم حتى الآن إثبات الشواغل الصحية المتعلقة بالفينيل كلوريد إحصائيًا ، ومع ذلك ، فقد تم ربط هذه السموم بظروف تشمل ولكن لا تقتصر على السرطان ، ونكسات نمو الجنين ، واضطراب الغدد الصماء ، والربو ، وتقلص الرئة وظيفة. بينما يشير المصنعون إلى المحتوى العالي من الملح من PVC على أنه طبيعي وغير ضار نسبيًا ، يشير العلم إلى أن الصوديوم - على طول مع إطلاق الديوكسين والفثالات - هي في الواقع عوامل مساهمة محتملة في المخاطر البيئية والصحية PVC يطرح.

المخاوف المتعلقة بالمخاطر المتعلقة بـ PVC ودفعت البحث في استخدام إيثانول قصب السكر كمادة أولية بدلاً من النفتا (زيت قابل للاشتعال يتم الحصول عليه عن طريق التقطير الجاف للفحم أو الصخر الزيتي أو البترول). تجرى دراسات إضافية على الملدنات الحيوية بهدف إنشاء بدائل خالية من الفثالات. في حين أن هذه التجارب لا تزال في مراحلها الأولية ، فإن الأمل هو تطوير أشكال أكثر استدامة من PVC إلى تقليل التأثير السلبي المحتمل على صحة الإنسان والبيئة أثناء التصنيع والاستخدام والتخلص مراحل.

• "كل ما تحتاج لمعرفته حول بلاستيك PVC: ما هو كلوريد البولي فينيل (PVC) ، وما هو استخدامه؟مدونة الآليات الإبداعية. 6 يوليو 2016
• "كيف يتم تصنيع PVC ، على أي حال؟"Teknor Apex: مركز المعرفة / المدونة. 31 مارس 2017