Polyvinylchlorid (PVC) je třetím nejpoužívanějším plastem na Zemi, hned po polyethylenu a polypropylenu. Poprvé byl syntetizován roku 1935. Není rozpustný ve vodě, v olejích ani v koncentrovaných anorganických kyselinách a zásadách. PVC nalezl své uplatnění ve všech oborech lidské činnosti. Používá se ve stavebnictví, 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. Více než polovina z celosvětově vyráběného množství PVC se používá ve stavebnictví, kde masově nahrazuje tradiční stavební materiály jako dřevo, beton či hlínu.
Typy polyvinylchloridu: Měkčené a neměkčené PVC
Samotný polymer se mísí s různými přísadami, které zlepšují jeho vlastnosti v tom kterém směru podle cílového použití.
Neměkčené PVC (Novodur®)
Neměkčené PVC (známé též jako novodur®) se využívá pro „tvrdé“ výrobky, u kterých je žádoucí tvarová stálost po celou dobu životnosti - jde o trubky, profily, desky, nádoby apod.
Měkčené PVC (Novoplast®)
Měkčené PVC (známé též jako novoplast®) je využíváno pro výrobky polotuhé až elastické - fólie (nesprávný obecný název „igelit“), ochranné rukavice, kabely, podlahové krytiny (nesprávný obecný název „linoleum“), hadice, dýchací masky, zdravotnické vaky apod. Měkčený polyvinylchlorid (PVC-P) je odolný, chemicky stálý plast pružný v tahu, i při nízkých teplotách. Na jeho povrchu je zatavena speciální vrstva, která zvyšuje jeho odolnost proti oděru. Rovněž odolává vlhkosti a povětrnostním vlivům.
Měkčené PVC má univerzální použití, největší využití nachází v podobě pružných přehrazení různých prostorů z PVC lamel. Měkčený polyvinylchlorid (PVC-P) se v největší míře uplatňuje jako pružná výplň protiprůvanových lamelových clon či kyvných vrat, příp. jako těsnění nebo jako elastické části potrubí a technologických celků. Měkčené PVC pásy odolávají vlhkosti a povětrnostním vlivům.
Čtěte také: Recenze umělých listů
PVC lamelové clony
Clony lze využívat dle konkrétní situace i do výšky 5 až 6 m. PVC lamelové clony jsou ideálním řešením pro zamezení úniku tepla z krytého objektu, zároveň zamezují proniknutí chladu z exteriéru. Zakrytý prostor tak zůstane déle vytopený bez nutnosti využití dlouhodobého vytápění a udrží tak materiál i zaměstnance v teple. V případě potřeby opačného efektu udržují lamelové clony v interiéru chlad. Díky těmto vlastnostem clony výrazně snižují náklady na spotřebované energie. Šířku lamel zvolte na základě výšky montážního otvoru.
Měkčený polyvinylchlorid (PVC-P) je vhodný jako pružná výplň protiprůvanových lamelových clon či kyvných vrat.
Dostupné jsou různé varianty provedení lamel:
- Provedení STANDARD: Vyrábí se z průhledných lamel 200/2, 300/3 a 400/4 mm (šířka / tloušťka materiálu).
- Provedení MRAZÍRENSKÉ: Vyrábí se z lamel 200/2 a 300/3 mm. Využívají se pro teplotní rozmezí od +30°C až -25°C v mrazicích boxech.
- Provedení s UV FILTREM: Provedení do svařovacích boxů z tmavého odstínu s UV filtrem, který zabraňuje pronikání ultrafialových paprsků.
Clony se instalují s pojezdem do boku, odjíždět může celá šíře clony nebo jen část.
Rizika spojená s 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. Níže je uveden přehled rizik, která s sebou přináší výroba, používání a likvidace polyvinylchloridu.
Čtěte také: Jak montovat rohovou lištu
Výroba PVC a související toxické látky
Základní surovinou pro výrobu PVC je vinylchlorid monomer (VCM - těkavý, jemně nasládlý plyn, teplota varu-13,9 °C), vzniklý obvykle rozkladem 1,2-dichlorethanu (starší postupy vycházely z acetylenu a HCl). Výrobu PVC lze zjednodušeně popsat následovně: sloučením etylenu a chlóru vzniká etylendichlorid (EDC), z něj se dále vyrábí vinylchlorid monomer (VCM) - základní stavební jednotka PVC. V České republice se PVC vyrábí pouze ve Spolaně Neratovice, v řadě dalších provozů se ale používá jako surovina.
Chlór a jeho výroba
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. Rtuť je například známá tím, že poškozuje nervovou soustavu a trávicí trakt. Dioxiny patří mezi jedny z nejnebezpečnějších látek vůbec. Způsobují poruchy imunitního, hormonálního a reprodukčního systému a některé jsou karcinogenní.
Meziprodukty a úniky
Při výrobě PVC dochází k častým únikům chlóru do životního prostředí (např. havárie ve Spolaně Neratovice v srpnu 2008). Při výrobě může do prostředí uniknout jak toxický prvek chlór, tak primární Vinylchlorid monomer, jenž je karcinogenem vyvolávajícím zvláštní typ rakoviny jater (angiosarkom). Rovněž 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. Výrobu polyvinylchloridu doprovází vznik dioxinů, které patří mezi rizikové toxické látky.
Halogenové látky a perzistentní organické látky (POPs)
Podle měření ze švédského závodu na výrobu PVC připadlo na jednu tunu vyrobeného PVC přes 36 kg halogenových látek. Některé z nich jsou vysoce toxické, karcinogenní, poškozují hormonální, imunitní, centrální nervový systém, mají negativní vliv na reprodukci. Část z nich se díky své chemické stálosti hromadí v životním prostředí a vstupují do potravních řetězců, kde se pak kumulují hlavně v živočišných tucích - patří k tzv. perzistentním organickým látkám (POPs). Mezi chlororganické sloučeniny spadají mimo jiné nechvalně známé dioxiny a furany, polychlorované bifenyly (PCB), hexachlorbenzen, hexachloretan a hexachlorbutadien. Přítomnost chlóru v těchto látkách způsobuje, že jsou velmi toxické, téměř se neodbourávají z prostředí a snadno se akumulují v potravním řetězci.
Další problematické látky
K problematickým látkám provázejícím výrobu PVC patří i chloroform, 1,1,2-trichloreten, tetrachloretan anebo tetrachlormetan. Vesměs se jedná o těkavé organické látky, které se snadno vypařují a zhoršují kvalitu ovzduší. Tetrachloretan podmiňuje vznik škodlivého přízemního ozónu. K poškozování ozónové vrstvy Země významně přispívá tetrachlormetan. Obecně by se dalo říct, že citlivě na působení těchto látek reagují především játra, ledviny, centrální nervový systém včetně mozku. Pokud chemikálie nepůsobí příliš dlouho a ve velkém množství, většinou nedochází k trvalému poškození.
Čtěte také: Montáž a vlastnosti MDF lišt
Aditiva v PVC: Stabilizátory a změkčovadla
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. Bohužel i ty jsou často ze zdravotního i ekologického hlediska značně problematické. Mezi nejdůležitější aditiva patří především stabilizátory a plastifikátory (změkčovadla).
Stabilizátory
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. V minulosti se jako stabilizátory používaly i těžké kovy jako je olovo a kadmium nebo barium, vápník a další organické látky. Členové Evropské asociace výrobců stabilizátorů (ESPA) ukončili prodej stabilizátorů na bázi kadmia v zemích evropské patnáctky v roce 2001. Kadmium se tak v EU přestalo do PVC přidávat v roce 2007, od roku 2015 PVC průmysl vyřadil z výroby PVC i olovo. Těžké kovy se však stále vyskytují v odpadech z PVC. Jako náhrada stabilizátorů na bázi těžkých kovů začaly být používány organické stabilizátory (např. tributyltin, tetrabutyltin, monooctyltin, dioctyltin). Nicméně i v tomto případě přetrvávají obavy týkající se jejich nepříznivého vlivu na lidské zdraví.
Plastifikátory (změkčovadla)
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). Ten je v současné době nahrazován ftaláty s nižší molekulární hmotností. Některé ftaláty působí nepříznivě na vývoj mužských reprodukčních orgánů a jsou toxické pro testikulární buňky, které zajišťují normální produkci hormonů a spermií. Mezi další změkčovadla patří adipáty, trimelitáty, citráty a další organické sloučeniny. Negativní účinky adipátů na lidské zdraví a životní prostředí se v současné době důsledně zkoumají. Např. americká „Agency for Toxic Substancec and Disease Registry“ (Agentura pro registraci toxických látek a nemocí) zařadila di(2-ethylhexyl)adipát, neboli DEHA na „Priority List of Hazardous Substances“. DEHA se používá jako změkčovadlo pro PVC, ze kterého se vyrábí některé obalové materiály pro potraviny. Do takto měkčeného druhu PVC se balí potraviny i v České republice.
Rizika pro uživatele
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. 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. Samotné PVC výrobky lze při správném zacházení považovat za neškodné, stejně jako každý jiný plastový výrobek.
Požární rizika PVC
Zásadním problémem PVC jsou jeho požárně-technické vlastnosti, neboť není nehořlavé, ale pouze samozhášivé (tj. nehoří bez přímé vnější iniciace, při odstranění vnějšího plamene samo uhasne). V podmínkách požáru však při jeho tepelném rozkladu vzniká chlorovodík, který je již při koncentraci 0,008 mg/l zdraví nebezpečný. Při reakci s vodní parou ve vzduchu tvoří koncentrovanou kyselinu chlorovodíkovou, jež působí korozivně na kovové konstrukce a elektrické obvody. 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. Během požáru v klubu v Beverly Hills (1997), který se šířil od elektrických kabelů z PVC, zemřelo 161 lidí, aniž by byli zasaženi plameny. Ještě dřív, než byly vidět plameny a dřív, než úroveň oxidu uhelnatého dosáhla nebezpečných hodnot. Obdobné požáry sebou nesou ještě jeden aspekt, který je nutno brát v úvahu při vybavování budov PVC. Jde o ekonomickou náročnost likvidace takové události. Požár od PVC izolace kabelů, ke kterému došlo v telefonní ústředně v Düsseldorfu v roce 1988 byl snadno uhašen za pomoci 10 litrů vody. Horší však byla kontaminace celé budovy dioxiny.
Likvidace a recyklace PVC
Poté, co výrobek z PVC doslouží, nastává problém, jak ho bezpečně zlikvidovat.
Skládkování
Většina PVC končí na skládkách, kde degraduje a uvolňují se z něj ftaláty a těžké kovy. Ty kontaminují skládkové vody. Při jejich likvidování v čistírnách odpadních vod se dostanou nebezpečné látky do řeky nebo skončí v čistírenských kalech. Čistírny je nezachytí a ani jejich únik nesledují. Technologicky by to bylo drahé. Ftaláty byly zjištěny i ve skládkovém plynu. Při aerobních podmínkách (za přítomnosti kyslíku) se z PVC uvolní 30-35 % a při anaerobních podmínkách (bakteriálním rozkladu za vzniku metanu) 4 - 40 % ftalátů. Během náhodných požárů skládek jsou největším problémem již zmíněné dioxiny.
Spalování
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. Celkově při spalování PVC často vznikne více odpadu než se spálí samotného plastu, protože je nutné vzhledem ke zvýšené tvorbě kyseliny chlorovodíkové v emisích přidávat větší množství látek k čištění spalin. Současně se celý proces prodražuje a toxické látky zachycené v popílku stejně v lepším případě skončí na zabezpečené skládce. K velkým nešvarům patří spalování PVC v domácích topeništích anebo na otevřených ohništích.
Recyklace
Recyklace PVC s sebou nese značná omezení. PVC průmysl udává, že se v EU zrecykluje přes 27% odpadů z PVC. To je stále skoro o polovinu méně než u PETu, kde se Evropa dostala až k 58% míře recyklace PET materiálu. 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. Doposud není vyřešen problém recyklace separovaného sběru PVC. 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. Naopak velmi přínosná je téměř úplná recyklovatelnost odpadů, vzniklých z termoplastického PVC.
| Materiál | Míra recyklace v EU |
|---|---|
| PVC | Přes 27% |
| PET | Až 58% |
tags: #pvc #mekcene #listy #informace