MATERIÁL PVC

PVC jako chemická látka
PVC vzniká řetězením molekul sloučeniny vinylchloridu. Molekula vinylchloridu je tvořena dvěma atomy uhlíku, třemi atomy vodíku a jedním atomem chlóru. Protože molekula chlóru je relativně objemná, představuje obsah chlóru v PVC hmotnostně asi 56%. Základními surovinami pro výrobu PVC jsou chlorid sodný (kuchyňská sůl) a ropa, případně zemní plyn. Ve většině negativních postojů vůči PVC lze postřehnout obecnou výhradu, kterou je obsah chlóru. Podle výše uvedené skutečnosti je jednou ze surovin kuchyňská sůl. Tato chemická sloučenina sodíku a chlóru je i nezbytnou součástí lidské krve. Je tedy zřejmé, že nelze předem odsoudit materiál pro obsah nějakého chemického prvku. V těchto případech je důležitá forma, nikoliv obsah. Chlór je v PVC vázán dostatečně pevnou vazbou.
    Výroba PVC
Výchozí látkou je ethylen, u něhož je substituován (nahrazen) chlórem jeden vodíkový atom za vzniku chlorethylenu neboli vinylchloridu. Ethylen je jedním z nejmasověji vyráběných produktů petrochemického průmyslu. Chlór pro průmyslové využití vzniká při výrobě hydroxidů alkalických kovů. PVC (polyvinylchlorid) je pak získáván emulzní nebo suspenzní polymerací vinylchloridu ve formě bílého porézního prášku. Průměrná relativní molekulová hmotnost PVC se pohybuje v rozmezí 80 až 100 tisíc, což odpovídá stupni polymerace mezi 10 až 15 tisíci molekul vinylchloridu na 1 molekulu PVC.

Plast PVC
Pro výrobu okenních profilů se výhradně používá prášek PVC, získaný suspenzní polymerací. Původní polymerní surovina se ve fluidních jednotkách míchá s aditivy podle dalšího určení na tzv. "dry-blend", který může být přímo distribuován pro vytlačování profilů na dvoušnekových extrudérech nebo se v dalším technologickém procesu granuluje a ve formě granulátu je pak nabízen jednotlivým výrobcům. Kromě metody extruze jsou dalšími způsoby zpracování PVC na různé výrobky vstřikování do forem nebo kalandrování (výroba fólií, desek, koženky).

  






 
   
Aditiva PVC
Aditiva neboli přísady k polymerní surovině mají za úkol zlepšit některé vlastnosti PVC jak z hlediska zpracovatelnosti, tak z hlediska vlastností, požadovaných u konečného výrobku. Je to obvykle složitá a svým účinkem vyvážená směs organických i anorganických látek, jejíž přesné složení bývá jednotlivými výrobci přísně střeženo. Základní údaje jsou však samozřejmě přístupné a složení těchto směsí lze obecně popsat následujícím způsobem: Maziva: estery glycerínu (tuky), parafíny (vosky)
Plniva: plavená křída nebo srážený uhličitan vápenatý. Modifikátory houževnatosti a tokové modifikátory: akryláty. Barviva: anorganické pigmenty, takřka výhradně titanová běloba. Stabilizátory: většinou kovová mýdla nebo jiné organokovové či anorganické sloučeniny olova a cínu, nověji systémy založené na kombinaci vápenatých a zinečnatých sloučenin.
Z běžně používaných aditiv PVC se problém toxicity týká pouze stabilizátorů, založených na sloučeninách olova. Zde je však nutné podotknout, že toxicita olovnatých stabilizátorů není přenášena na samotné výrobky z PVC, neboť jsou v něm pevně vázány.

Otázky pro odborníka
Chlór pro výrobu PVC je získáván jako souběžný produkt při výrobě hydroxidu sodného nebo draselného. Tyto těžko nahraditelné průmyslové chemikálie se ve světě vyrábějí v obrovském množství, současně tedy vzniká velké množství chlóru. Kdyby se jej nevyužívalo k výrobě PVC, našlo by toto množství chlóru uplatnění při jiných výrobách, a nebo by se muselo nákladně a ekologicky obtížně likvidovat?
Při výrobě PVC se spotřebuje značné množství chlóru a je velmi pravděpodobné, že při hypotetickém výpadku této spotřeby by došlo k vážným technickým a ekonomickým problémům souvisejících s jeho nadbytkem.

Často je poukazováno na vznik nebezpečných dioxinů při výrobě PVC. Je vznik těchto látek specifický a typický pro tuto výrobu? Jsou emise dioxinů při současných moderních výrobách PVC nebezpečím pro své okolí?
Při výrobě PVC prakticky nemohou dioxiny vzniknout. V žádném technologickém kroku výroby PVC nejsou podmínky k jejich vzniku.

Uvolňuje neměkčené PVC do ovzduší za normálních podmínek hygienicky významné množství monomeru, chlóru nebo jiné zdraví škodlivé látky?
PVC ve formě výrobku neuvolňuje do ovzduší žádné těkavé látky. Původní polymerní surovina, tj. prášek PVC
může obsahovat monomer vinylchlorid nejvýše do koncentrace 3 ppm. Maximální normou povolený obsah
monomeru v PVC prášku je garantován výrobcem polymeru a prakticky se u renomovaných výrobců pohybuje hluboko pod uvedenou hodnotou. Výrobní jednotky jsou dále vybavovány demonomeračním zařízením. Žádné těkavé látky neuvolňují ani aditiva, používaná pro neměkčené PVC.

Mohou běžně používaná aditiva PVC v okenních rámech nebo parapetech způsobit zdravotní obtíže, například při častém kontaktu s pokožkou nebo při styku s potravinami?
Aditiva používaná v současné době v PVC materiálech určených pro výrobu okenních profilů nemohou způspbit žádné zdravotní komplikace ani při dlouhodobém kontaktu s lidskou pokožkou nebo potravinami.

Ing. Zdeněk Kruliš, CSc.
Ústav makromolekulární chemie AV ČR

  


 
    Teplotní odolnost PVC
Stabilizované PVC vykazuje známky degradace až po delším zahříváním při teplotách okolo 180°C. Poměrně vysoká teplotní odolnost oproti jiným běžně používaným plastům je dána právě obsahem chlóru.
Zde je vhodné připomenout, že do těchto plastů, jejichž monomer neobsahuje žádný halový prvek (fluor, chlór nebo brom) jsou právě halogeny přidávány jako retardéry hoření pro zvýšení jejich požární bezpečnosti. Požární bezpečnost je častou otázkou zákazníků, uvažujících o pořízení plastových oken. PVC je klasifikován jako obtížně hořlavý, samozhášivý materiál. Každá organická látka ať již umělého nebo přírodního charakteru vyvíjí při podmínkách požáru celou řadu nebezpečných zplodin, jejichž množství a charakter je dán hlavně dosaženou teplotou a množstvím volného kyslíku. V případě PVC však k tomu dochází ve zvýšené míře jen tehdy, dostane-li se do přímého plamene.
Vzhledem k množství různých hořlavých materiálů, kterými jsme obklopeni, nezvyšují nijak významně plastová okna zdravotní rizika obyvatel budov, postižených požárem.

Požár budovy s plastovými okny
V souvislosti s požáry objektů s plastovými okny byly dříve často vyslo-vovány pochybnosti o jejich bezpečnosti. Následky těchto extrémních situací proto byly podrobně zkoumány a existuje větší počet oficiálních výzkumných zpráv a odborných posudků. Z nich vyplývá to nejpodstatnější - přítomnost plastových oken nezvyšuje stupeň ohrožení lidí v takto postižených budovách. A to se týká i tolik diskutovaných dioxinů, které nebyly při těchto expozicích ve zvýšené hodnotě prokázány. Lékařské zkoumání životního prostředí na hasičích,
Ruhr-Universitat Bochum und Heinrich Heine Universitat Düsseldorf, z pověření ministerstva práce, zdravotnictví a sociálních věcí země Nordhein-Westfalen, 1993.

Recyklace a likvidace PVC
Jednou z největších výhod PVC je možnost jeho opakované recyklace. Výhodnost tohoto nejekologičtějšího postupu je u PVC tak vysoká, že zhodnocení odpadů z jeho zpracování přesahuje 90%. Nadprůměrně vysoké je i zpracování tříděných odpadů, vznikajících po uplynutí doby životnosti výrobků z PVC. Není se co divit, druhotná surovina dosahuje až 60% ceny suroviny primární. V tomto směru nezůstávají pozadu ani výrobci plastových okenních profilů, kteří již běžně nabízejí profilové systémy s jádrem z recyklátu. Likvidace PVC je nutná v těch případech, kdy je nemožná jeho separace ať již z komunálního odpadu nebo z odpadu netříděných plastů. Komunální odpad s běžným obsahem PVC do 2% lze bez ekologických rizik likvidovat na skládkách nebo v běžných spalovnách. Netříděné plasty lze materiálově zhodnotit na speciálních recyklačních zařízeních, kde jsou z nich vyráběny předměty s nižšími nároky na jejich vlastnosti (např. palety, sloupky). Další část těchto odpadů je využívána energeticky ve speciálních spalovnách, kde jsou ekologické parametry likvidace dosahovány vysokými pracovními teplotami, přebytkem kyslíku a účinnými filtry škodlivých zplodin. Takové spalovny pracují i v České republice, kdy obsahy nebezpečných látek ve spalinách bezpečně vyhovují přísným ekologickým kritériím. Další, i v ČR využívanou možností, je energetické zhodnocení plastových odpadů v cementářských pecích, kde obrovský přebytek slínku zásadité povahy znemožňuje vznik nebezpečných plynných sloučenin.
Nejnovějším trendem recyklace směsných plastových odpadů je jejich zkapalňování společně s uhlím. Výsledným produktem je směs organických látek podobná ropě. Tato zařízení pracují zatím jen v Japonsku, USA a Německu.

Plastová okna s podílem recyklátu
Jako zajímavost lze uvést, že plastová okna s jádrem z recyklátu mají ještě větší pevnost svařených rohů než okna, vyrobená z nového PVC.

  



 

 

 

 

 

 





  
    Výrobky z PVC
Výrobky z PVC mají v současné době nepřebernou škálu podob a způsobů užití. Máme-li připomenout hygienickou nezávadnost PVC, uveďme jen, že je dosud užíván jako obalový materiál, přicházející do přímého styku s potravinami. Tento směr je však v poslední době opouštěn, neboť PVC je zde nahrazován lacinějšími materiály, nehledě na obtížnost čištění a separaci odpadu (obal z PVC má větší měrnou hustotu než voda, takže není možný obvyklý postup vyplavováním). Důležitou roli hraje PVC v lékařství, kde je s úspěchem používán již více než 50 let (infúzní sety, rukavice, inhalační masky, omyvatelné povrchy apod.).
Velká množství PVC spotřebuje elektrotechnický průmysl. Těžko si lze představit náhradu kabelů a šňůr s PVC izolací, neodmyslitelné jsou též různé kryty a skříňky elektrických spotřebičů. Objemově největší a stále vzrůstající využití PVC je však ve stavebnictví. Do tohoto odvětví kromě potrubí, podlahovin, tapet, obkladů, fólií, profilů a jiných výrobků patří i plastová okna a dveře.
   
   

PVC - ekologický materiál
Shrneme-li informace z předchozích kapitol, nemůže být pochyb o tom, že PVC šetří přírodní zdroje a obstojí i při ekologických bilancích, při kterých se navzájem porovnávají konkurující si výrobky. A to při nižších pořizovacích cenách a s malými nebo žádnými náklady na údržbu.
PVC bylo v posledních letech předmětem četných diskusí a rozsáhlých nezávislých průzkumů. Z nich vyplynulo, že PVC je ekologickým materiálem, který při zodpovědném řízení v průběhu celé životnosti nabízí společnosti trvalé výhody. Splňuje nejzákladnější kriterium lidské společnosti - kriterium udržitelného rozvoje.

 
   
 
       
   
 
    Adresa: SVPO, 5. května 1522, 756 61 Rožnov pod Radhoštěm,
e-mail: svpo@oknaplastova.cz
© Miger, 2001