Neměkčený polyvinylchlorid (PVC-U) je velice pevný a houževnatý materiál, který nalezl své uplatnění ve všech oborech lidské činnosti. Používá se ve stavebním, technickém či elektrotechnickém průmyslu, při výrobě nábytku a bytových doplňků, v oděvním a obuvnickém průmyslu. Vyrábí se z něj hračky, kancelářské potřeby, zdravotnické pomůcky, obaly včetně potravinových a mnoho dalších předmětů. Vlastnosti tohoto materiálu jsou působivé: má nízký koeficient prostupu tepla, je nehořlavý a dokonale izoluje elektrický proud, světlo a zvuk. Polyvinylchlorid neabsorbuje mastnotu ani chemikálie a nevytváří příznivé prostředí pro hromadění patogenních mikroorganismů.
Výroba a složení PVC
PVC se vyrábí ve specializovaných míchacích závodech jako výsledek polymerace vinylchloridu. Tento proces spočívá v postupné přeměně homogenních monomerů, což jsou jednoduché a lehké částice, na větší částice, známé jako polymery. Výroba polyvinylchloridu zahrnuje kapalný dichlorethan (ethylenchlorid, dichlorethan), vodný roztok hydroxidu draselného, změkčovadla, stabilizátory, plniva a pigmenty. V České republice se PVC vyrábí pouze ve Spolaně Neratovice, v řadě dalších provozů se ale používá jako surovina.
Polyvinylchlorid je ve svém surovém stavu velmi křehká a nepružná hmota. Kvůli dosažení požadovaných mechanických vlastností, které se odvíjejí od způsobu jeho použití, se do něj musí přidávat mnoho přísad. Mezi nejdůležitější aditiva patří především stabilizátory a plastifikátory (změkčovadla).
Tepelněizolační vlastnosti PVC
Kvalitní tepelná izolace je nedílnou součástí jakékoliv stavby. Slouží nejen k minimalizování úniku tepla z objektu jako takového, ale i k izolaci konkrétních stavebních částí, např. rozvodů vody. Na trhu narazíte na nespočet izolačních materiálů, které se liší svými vlastnostmi i způsobem použití. PVC-U desky a jiné polotovary dokáží splnit vaše nejrozmanitější požadavky. Homogenní PVC-U desky mají nízký koeficient prostupu tepla.
Základním hlediskem pro rozdělování tepelných izolací je vstupní materiál. Zásadně ovlivňuje výslednou hodnotu součinitele prostupu tepla a další parametry (paropropustnost, voděodolnost aj.). Obvykle izolace rozdělujeme na minerální, syntetické a přírodní.
Čtěte také: Izolace s asfaltovým lakem: Jak na to?
Typy tepelných izolací a jejich srovnání
- Minerální tepelná izolace: Není organická, a tak příliš nepodléhá napadání hub, plísní a parazitů. Vyniká nehořlavostí a zpravidla i dobrou propustností par. Obvykle je také hydrofobní. Patří mezi nejpoužívanější izolační materiály vůbec. Vyrábí se z minerálních vláken v podobě skelné vlny nebo čedičové vaty. Oba typy mají velmi podobné vlastnosti, rozdíl spočívá zejména ve výrobní technologii.
- Pěnové sklo: Moderní typ tepelné izolace, u kterého oceníte vysokou odolnost v tlaku. Na pěnové sklo narazíte v podobě drtě nebo izolačních desek. Mají porézní strukturu, a tak dokážou dobře pohlcovat vlhkost a současně ji odpařovat.
- Pěnové minerální desky: Vyrábí se z různých plniv minerálního původu a zpravidla obsahují také vlákna celulózy. Mají podobné vlastnosti jako desky vápenosilikátové. Vstupními surovinami pro výrobu jsou vápno, písek, voda a zpěňovadlo. Materiály jsou velmi odolné proti napadení plísněmi.
- Syntetické materiály: Tepelná izolace ze syntetických materiálů je vyhledávaná pro skvělé tepelněizolační vlastnosti a cenovou dostupnost. Nejvyužívanějším druhem syntetického izolačního materiálu je bezpochyby polystyren. Podle technologie výroby jej rozdělujeme na pěnový (EPS) a extrudovaný (XPS). PUR a PIR pěny mají jemnou strukturu pórů. Tyto pěny jsou vhodné pro technologii stříkané izolace, dostupné jsou však i v podobě desek. Deska z fenolické pěny o síle 100 mm má podobné parametry jako deska z polystyrenu o síle 180 mm. Je tak vhodnou alternativou pro zateplení do míst s omezeným výplňovým prostorem.
- Přírodní materiály: Izolaci pro zateplení podlahy, půdy a dalších stavebních konstrukcí vyřešíte také použitím izolace z přírodních materiálů. Poměrně obsáhlou skupinu tvoří tepelné izolace na bázi dřeva a papíru, které však často obsahují i další přísady minerálního či syntetického charakteru. Izolanty na bázi papíru a celulózy se nejčastěji využívají pro technologii foukané izolace. Izolační materiály čistě přírodního původu jsou hypoalergenní a šetrné k životnímu prostředí. Pro zateplení stavebních konstrukcí můžete použít například izolaci z ovčí vlny.
Formy tepelných izolací
Konkrétní typ výrobku tepelné izolace volte podle způsobu zpracování a umístění. Nejčastěji narazíte na izolanty ve formě desek, rohoží nebo volného násypu. S deskami se vám bude dobře manipulovat a oceníte i jejich větší pevnost v tlaku. Rohože jsou pak kompaktnější, a tak vám umožní snazší izolaci prostorů nepravidelného tvaru. Volně sypané izolanty pak můžete použít při zateplení spodních vrstev podlah.
Elektrické izolační vlastnosti PVC
Polymery patří mezi dobré elektrické izolanty. Jsou výbornými dielektriky. Polyvinylchlorid dokonale izoluje elektrický proud. Ztrátový činitel (tan δ), který vyjadřuje míru ztracené energie v polymeru (energie se přemění na teplo). Izolanty se ovšem ve střídavém elektrickém poli zahřívají a nechají se případně takto svařovat. Některé polymery, např. elektrické izolace se proto hodí méně. Izolační vlastnosti se ovšem mohou zhoršit některými vodivými přísadami (např. uhlíkovými vlákny apod.), absorpcí vody u navlhavých polymerů nebo jejich vystavením prostředí vodní páry. V těchto případech polymer získává povrchový náboj, který může způsobit problémy, jako je ulpívání materiálů, přitahování prachu nebo komponent, což může vést k negativnímu ovlivnění kvality povrchové úpravy plastů. Většinu problémů se statickou elektřinou je možné úspěšně řešit přídavkem antistatických přísad, které snižují povrchový odpor polymeru. Další možností je použití zařízení na principu ionizace vzduchu, které neutralizuje statickou elektřinu.
Měřítkem izolačních vlastností je rezistivita (objemová a povrchová) a elektrická pevnost. Rezistivita je odpor vodiče redukovaný na jeho objem nebo plochu. Čím je jejich hodnota menší, tím je větší vodivost polymeru. Elektrická pevnost polymeru je maximální napětí, kterému může být polymer vystaven před tím, než nastane průraz. Její hodnota je dána poměrem příslušného napětí a tloušťky polymeru.
Hodnoty izolačních vlastností PVC (orientační)
Níže uvedené hodnoty jsou směrné a mohou být ovlivněny podmínkami zpracování, modifikacemi, přísadami materiálů a vlivy okolního prostředí.
| Vlastnost | Jednotka | Hodnota |
|---|---|---|
| Objemová rezistivita | Ω·m | > 10^14 |
| Povrchová rezistivita | Ω | > 10^12 |
| Dielektrická pevnost | kV/mm | 20-40 |
| Ztrátový činitel (tan δ) | 0.01 - 0.05 | |
| Maximální pracovní teplota | °C | 60-80 |
Odolnost vůči chemikáliím a dalším vlivům
Ačkoliv čisté PVC je mechanicky pevný materiál, dobře odolný počasí, vodě a chemikáliím, je relativně nestálý vůči teplu a světlu. Teplo a ultrafialové záření vede ke ztrátě chlóru ve formě chlorovodíku. Tomu je možné zabránit pomocí přídavku stabilizátoru, který se liší dle účelu použití PVC.
Čtěte také: Cihly s tepelnou izolací
Použití PVC-U desek a polotovarů
Specializujeme se na distribuci plastů a plastových polotovarů. Pokud potřebujete kvalitní plastové materiály a polotovary za výhodné ceny, pak se na nás obraťte. V rámci prodeje plastů nabízíme jak technické plasty, tak i tzv. špičkové plasty a běžné plasty. Dodáváme široký sortiment plastových materiálů a polotovarů: ertalon, nylatron, PA, PC, ketron, PPSU, PEI, PSU, PVDF, PTFE, PVC-U, polyetylen aj. V naší nabídce naleznete plastové desky, plastové lišty, plastové tyče, plastové trubky, plastové hranoly. Je prakticky lhostejné, k jakému účelu PVC desku a polotovary potřebujete, vždy nalezneme vhodné řešení pro váš záměr. Potřebujete PVC desku nestandardního tvaru či rozměru?
Ekologické aspekty PVC
Celý životní cyklus PVC - výrobu, používání i likvidaci - doprovází úniky toxických látek. Mnohé z nich jsou rakovinotvorné, způsobují poruchy reprodukce, vrozené vady, poškozují imunitní systém. Záleží samozřejmě také na jejich koncentracích a době, po jakou jsme působení těchto látek vystaveni.
Výroba a její rizika
Při výrobě PVC dochází k častým únikům chlóru do životního prostředí. Výrobě PVC předchází výroba chlóru. Velká část jeho evropské produkce je založena na amalgánové elektrolýze. Tato metoda je přitom považována za nejhorší technologický postup při výrobě chlóru a alkalických hydroxidů, protože v důsledku provozování amalgámové technologie dochází k emisím velmi toxických látek jako rtuti a dioxinů do životního prostředí. Meziprodukty samotné výroby PVC - ethylendichlorid (EDC) a vinylchlorid monomer (VCM) - jsou velice nebezpečné a toxické chemikálie. Tyto dvě látky mohou zapříčinit vznik rakoviny, způsobují poškození jater, plic, kardiovaskulárního, nervového, imunitního a reprodukčního systému.
Aditiva v PVC a jejich dopady
Pro zvýšení pružnosti PVC se přidávají složky s nízkou molekulární vahou, které se smíchají se základní polymerovou hmotou. Přidání takzvaných plastifikátorů (změkčovadel) v různých množstvích vytváří materiály s důležitými mnohostrannými vlastnostmi. Ftaláty představují skupinu asi 40 látek, přičemž nejčastěji se používal DEHP (di-2-ethyl-hexylftalát). Některé ftaláty působí nepříznivě na vývoj mužských reprodukčních orgánů a jsou toxické pro testikulární buňky, které zajišťují normální produkci hormonů a spermií. Některé ftaláty nebo adipáty se řadí k nejškodlivějším látkám, které se musejí do PVC přidávat. Používání těch nejrizikovějších bylo již v minulosti omezeno v hračkách a potravinových obalech. Stále se nicméně používají například v určitých typech zdravotnických pomůcek.
Rizika při používání a likvidaci
PVC představuje přímé riziko pro své uživatele. Některé přísady, které se do PVC přidávají během výroby, nejsou v PVC pevně vázány a postupně se z něj uvolňují. Řeč je především o změkčovadlech PVC. Z měkčeného PVC se vyrábí např. podlahové krytiny, izolační folie, lékařské pomůcky, části oblečení, dětské hračky, oplášťování kabelů apod. Změkčovadla mohou tvořit až 50 % hmotnosti samotného výrobku, ze kterého se však během používání uvolňují a následně se mohou dostat do lidského organismu.
Čtěte také: Jaké jsou druhy a vlastnosti izolačních betonů?
Při náhodných požárech budov či skládek, kde je přítomno PVC, se do ovzduší uvolňuje chlorovodík - plyn s vysokou toxicitou způsobující popáleniny kůže nebo poškození zraku. Při vdechnutí ve vlhkém prostředí lidského těla se mění na kyselinu chlorovodíkovou, která může způsobit vážné a trvalé poškození plic.
Většina PVC končí na skládkách, kde degraduje a uvolňují se z něj ftaláty a těžké kovy. Ty kontaminují skládkové vody. Spalování je vůbec nejhorším způsobem likvidace PVC, protože se při něm uvolňují do životního prostředí nebezpečné látky jako chlorovodík, dioxiny, hexachlorbenzen, polyaromatické uhlovodíky. Do škváry a popílku ze spaloven se z PVC dostávají těžké kovy.
Recyklace PVC
Recyklace PVC s sebou nese značná omezení. Příčinou nevhodnosti PVC k recyklaci je, že každý výrobce přidává do PVC odlišná aditiva, aby docílil požadovaných vlastností. Recyklovaný PVC plast navíc často obsahuje již zakázané stabilizátory a změkčovadla, která jsou zdraví nebezpečná a pro spotřebitele tak představuje rizikový materiál. PVC se nehodí do směsného plastu určeného k recyklaci, protože negativně ovlivňuje jeho vlastnosti. Například jedna láhev z PVC může znehodnotit recyklaci 30 - 50 tisíc láhví z PETu.
tags: #izolační #vlastnosti #srpvc