PVC, a bronzérmes műanyag

A cikk elolvasása: 4 perc
Felhívni bennünket ajánlatért: 20 másodperc (06 1 780-2760)[su_icon_text icon=”icon: clock-o” icon_size=”20″ class=”olvasasiido”]A cikk elolvasása: [est_time]

Felhívni bennünket ajánlatért: 20 másodperc (06 1 780-2760)[/su_icon_text]

Az ablakokkal foglakozó anyagaimban gyakran írtam a műanyag ablakokról, amelyeknek a kerete PVC-ből készül. A polivinil-klorid az egyik leggyakrabban felhasznált műanyag, egészen pontosan a harmadik helyen áll a világon, és története majdnem két évszázadra tekinthet vissza. Azért is érdekes, mert tipikusan szimbolizálja, hogyan lehet egy elméleti kutatás eredményéből hosszú évtizedek alatt ipari felhasználásra alkalmas anyagot előállítani. A mostani cikkem tehát egy forradalmi találmánynak és az elméleti kutatásnak egyszerre tiszteleg.

A véletlenből születő anyag

A PVC acetilénből és vízmentes hidrogén-kloridból állítható elő úgy, hogy e két anyag monomer láncreakcióba lép egymással, azaz polimerizálódik. Egy francia vegyész, jelesen is Henri Victor Regnault fedezte fel véletlenül még 1838-ban. A polimer a napfény hatására egy fehér szilárd anyag formájában jelent meg az újonnan felfedezett vinil-klorid gáz flakonjában. A keletkezett anyaggal semmit sem tudott kezdeni, de a folyamatokat tudományos módon leírta, és a szakmai közönség elé tárta. A PVC ugyanis ebben az egyszerű formában valóban nem használható, ahhoz adalékanyagok hozzáadása szükséges.

Friedrich Heinrich August Klatte német felfedező 1913-ban jegyzett be egy PVC-szabadalmat. Az általa használt módszer a vinil-kloridok napfény hatására történő polimerizálása volt. A legfontosabb felfedezésre az Egyesült Államokban került sor, amikor a BFGoodrich cég alkalmazta Waldo Semon ipari tudóst, hogy az egyre drágább természetes gumi helyett fejlesszen ki egy szintetikus helyettesítőt. Semonnak az az ötlete támadt, hogy a PVC-t szövetek vízálló borításaként használja. Az eladások robbanásszerűen nőttek a gyorsan szélesedő termékskálával. A második világháború alatt a kereslet ugyancsak megélénkült, mert a PVC kiválóan helyettesítette a katonai hajók kábeleinek hagyományos szigetelőanyagait.

Az ötvenes években egyre több cég kezdett el PVC-t gyártani és a mennyiségek világszerte ugrásszerűen nőttek. Az évtizedek alatt a fejlesztők egyre több innovatív alkalmazást és rafinált módszereket használtak fel a tartósság növelésére, ajtót nyitva az építőiparban történő felhasználás előtt. A XX. század közepéig csupán öt cég gyártott PVC-t, a nyolcvanas években már húsz.

Miért lett a PVC annyira népszerű?

A fentiekből látható, hogy egy közel 200 éves felfedezett anyag valójában csak száz évre rá vált meghatározóan fontossá az ipar, és az emberiség számára. A PVC-hez hasonlóan így volt ez sok más felfedezéssel, gondoljunk csak az elektromosságra. Ezért fontos a fejlett országok számára ma is az elméleti kutatás, hiszen hosszú távon sok felfedezésből válhat ipartörténetünket meghatározó dolog.

Ez a műanyag nagyon egyszerűen, és nagy tömegben előállítható, ennél fogva olcsó anyag, amelynek remek az ellenálló képessége a napfénnyel, a kémiai hatásokkal szemben, és nem korrodál úgy, mint a fémből készült társtermékek. Ráadásul nagyon könnyen alakítható. Az adalékanyagokkal folyó innovációk egyre masszívabbá tették a PVC-t, és így ki tudta sok helyen váltani a sokszorosan drágább vasat.

Egész iparágakat hódított meg tehát a PVC, így az orvosi eszközök iparát, a textilipart, forradalmasította a szállítást és talán a legnagyobb hatását az építőiparban fejtette ki. Nemcsak ajtók, ablakok készülhetnek belőle, de különböző csőidomok, profilok, burkolóanyagok is ebből a műanyagból kaphatóak.

Fajták, típusok

A PVC hőre lágyuló, kémiailag kemény műanyag. Két fajtája van: a lágy és a kemény PVC. Mindkét fajtájából sokféle tárgyat készítenek. Lágy PVC-ből készül például az elektromos kábelek bevonó rétege vagy a kerti locsolótömlő. Kemény PVC-ből főleg a mindenki által ismert PVC-csöveket és padlóburkoló lapokat gyártják, de kiválóan alkalmas gépalkatrésznek is.

A hőre lágyuló műanyagokat két típusra szokták felosztani felhasználásuk szerint. Vannak a közszükségleti (commodity műanyagok), mint a polipropilén vagy a polietilén, melyeket általában nagy mennyiségben vásárolnak, és az úgynevezett műszaki (engineering) műanyagok, melyeknek nagyobb műszaki elvárásoknak kell megfelelniük és általában jóval drágábbak a közszükségleti műanyagoknál. Az előbbi kategóriába sorolható a PVC is.

A PVC hatása a környezetre

Mivel a PVC műanyag, nem kerülhető meg a kérdés, hogy vajon mekkora környezeti ártalommal jár a gyártása és a felhasználása. Ez azért is fontos kérdés, mert sok esetben egy évtizedek óta tömegesen felhasznált anyagról derülhet ki, hogy mennyire káros a környezetre vagy az emberre, gondoljunk csak az azbesztre.

A PVC 47%-ban klórból és 43%-ban szénből áll. Sajnos, alacsony a hőmérséklet toleranciája, ami azt jelenti, hogy 140°C fok fellett elkezd lebomlani, 160°C fok felett pedig olvadásnak indul, hacsak nem vetik alá plusz klórozási eljárásnak. Ezért nagy hőmérsékletű közegben nem lehet felhasználni, és az égéssel klórgázok szabadulnak fel. Mivel a környezeti hatásoknak ellenáll, ezért természetes úton nagyon nehezen bomlik le, emiatt a PVC vita tárgyát képezi a környezetvédők körében. De mivel tartós és hosszú életű, ezért nincs szükség a belőle készült termék folyamatos újragyártására.

A felhasznált adalékanyagok jelenthetik az igazi veszélyt. Korábban ftalát származékokat használtak az egyes termékeknél, de kiderült róluk, hogy ezek az emberi szaporodásra veszélyt jelentő lágyítók, amik a PVC-ből készült használati eszközökből hónapokig szublimálnak.  Mára már száműzték a ftalátokat és biológiailag lebomló, emberre veszélytelen természetes közeli lágyítókat alkalmaznak.

A PVC története a mai napig folytatódik, hiszen a vegyészek és a biológusok új és új, egyre modernebb és remélhetően biztonságosabb fajtáit fejlesztik ki ennek a forradalmi műanyagnak.