پلی وینیل کلراید بدون پلاستیک (UPVC) چیست؟
پلی وینیل کلراید که به طور گسترده ای به اختصار PVC شناخته می شود، یکی از مهمترین و قدیمی ترین پلیمرهای تولید شده در صنعت است. امروزه بسیاری از فعالیتهای صنعتی و ساختمانی بدون PVC قابل تحقق نیست. پی وی سی معمولی (پلی وینیل کلراید) یک پلاستیک معمولی، قوی اما سبک وزن است که در ساخت و ساز استفاده می شود. (برای آشنایی و کسب اطلاعات بیشتر درباره PVC
اینجا کلیک کنید.)
این ماده با افزودن نرم کننده ها نرم تر و انعطاف پذیرتر می شود. اگر نرم کننده به PVC اضافه نشود، به عنوان (Unplasticised Poly Vinyl Chloride) U-PVC (پلی وینیل کلرید غیر پلاستیک)، PVC سفت و سخت یا سایدینگ وینیل(vinyl siding) در ایالات متحده شناخته می شود. به عبارتی دیگر PVC پلیمری است که تقریباً 56٪ وزن آن را کلر تشکیل می دهد. این ماده با مواد افزودنی به ماده ای قابل پردازش و استفاده تبدیل می شود. دو نوع ماده PVC وجود دارد. PVC نرم (PVC-P) ، تولید شده با افزودن نرم کننده ها (مانند ، فتالات) و PVC سخت ، به اصطلاح PVC بدون پلاستیک (PVC-U) که برای سیستم لوله کشی استفاده می شود. PVC-U یک ترموپلاستیک آمورف است. مخفف Unplasticized PVC است ، به این معنی که هیچ نرم کننده ( انواع موادی که برای شل کردن رنگ و خمیر پلاستیکی و غیره به کار می روند و باعث افزایش انعطاف پذیری ، کاهش ویسکوزیته یا اصطکاک می شوند) به ترکیب PVC اضافه نشده است. این ماده رایج ترین نوع PVC برای لوله ها و اتصالات از جمله حمل و نقل آب آشامیدنی ، پسماند ، فاضلاب ، زهکشی زیرزمینی و کاربردهای صنعتی بوده و ویژگی های قطعات آن به شدت به ترکیب فرمول و نحوه پردازش آنها بستگی دارد .
PVC-U چگونه ساخته می شود؟
مواد اولیه
عنصر اصلی در ساخت لوله های PVC-U با کیفیت، ماده اولیه رزین- PVC است.
Suspension Grade PVC (نوعی از پی وی سی که ساختاری متخلخل مشابه ذرت بود داده دارد. بدین ترتیب آماده پذیرش مواد دیگر چون روان کننده، تثبیت کننده و... است) یکی دیگر از اجزای اصلی ساخت لوله های PVC-U می باشد. از مهمترین ویژگی های این ماده میتوان به موارد زیر اشاره کرد.:
1- پایداری حرارتی عالی( سبب می شود محصولات خروجی،کیفیت تضمین شده ای داشته باشند)
2- یکنواختی( از نظر اندازه ذرات و وزن مولکولی)
3- محتوای کم VCM
4- محتوای کم ماده ی فرار
علاوه بر مواد ذکر شده ، تثبیت کننده ها، روان کننده ها، پرکننده ها، رنگدانه ها و غیره نیز در ترکیب لوله های PVC-U وجود دارند.
مراحل ساخت لوله های PVC-U
ترکیبات اولیه PVC با استفاده از جدیدترین تجهیزات پیشرفته وارد مخزن اکسترود شده و سپس قالب گیری می شوند. لوله های PVC-U درون ماشین‌های خطی خودکار فرآیند ساخت را طی کرده و پس از عبور از دستگاه خنک کننده توسط دستگاه اتوماتیک در اندازه های استاندارد بریده می شوند. در انتها لوله ها از بخش چاپگر عبور کرده و تمام اطلاعات از جمله شرکت سازنده, نوع لوله, اندازه، قطر و... به صورت خطی بر روی آنها درج می شود. سپس برای جلوگیری از تاب برداشتن، لوله ها در تعداد مشخص بسته بندی می شوند.
اتصالات PVC-U
فرآیند ساخت اتصالات پی وی سی سفت و سخت مشابه فرآیند ساخت لوله های پی وی سی است. تنها تفاوت در این است که پس از ترکیب رزین پی وی سی، مواد از طریق دستگاه های مدرن قالب گیری تزریقی اتوماتیک، قالب گیری می شوند. سپس به درون قالب‌های طراحی‌شده ویژه جریان می‌یابند. قطعات قالب گیری شده پس از تحمل فشار بالا و دمای مشخص به بخش خنک کننده منتقل می شوند. سپس اتصالات لوله از دستگاه خارج شده و برای آزمایش به قسمت کنترل کیفی ارسال می شوند.
UPVC و PVC چه تفاوت هایی دارند؟
1- در ساختمان
PVC به عنوان یک پلاستیک انعطاف پذیر برای تولید انواع لوله استفاده می شود. لوله های پی وی سی بزرگتر، اغلب در لوله کشی برای توزیع آب غیر شرب استفاده می شوند. از لوله های پی وی سی می توان برای عایق کاری کابل های برق نیز استفاده کرد.
U-PVC به عنوان جایگزینی برای چوب در ساخت و ساز قاب های پنجره دو جداره و طاقچه های پنجره استفاده می شود. این ماده در ایالات متحده به عنوان سایدینگ وینیل نیز شناخته می شود، یک ماده همه کاره که می تواند در رنگ های مختلف تولید شود یا شبیه به سایر مواد (به عنوان مثال چوب) باشد. همچنین از U-PVC به جای چدن برای انواع خاصی از لوله کشی های سنگین و زهکشی نیز استفاده می شود.
2- لوله کشی ساختمان
PVC به عنوان جایگزینی مناسب برای لوله های مسی و آلومینیومی استفاده می شود و در خطوط فاضلاب، سیستم های آبیاری و سیستم های لوله کشی استخر کاربرد گسترده ای دارد. این لوله ها به راحتی به قطعات کوچکتر بریده می شوند و می توان آن ها را با کمک چسب بهم متصل کرد. بدین ترتیب جایگزین مناسبی برای لوله های فلزی محسوب می شوند.
U-PVC در اکثر لوله های پلاستیکی استفاده می شود، زیرا به طرز فوق العاده ای در برابر فرسایش شیمیایی مقاوم است و دارای دیواره های داخلی صاف تری است که به جریان آب کمک می کند. همچنین در طیف وسیعی از دماها و فشارهای کاری عملکرد خوبی از خود نشان می دهد. در ایالات متحده ، PVC پلاستیک انتخابی برای لوله های فاضلاب و حمل و نقل آب غیر قابل شرب در نظر گرفته می شود.
مهمترین ویژگی های PVC-U چیست؟
لوله های PVC-U به عنوان یکی از پرمصرف ترین لوله ها در صنعت ساختمان محسوب می شوند. از بارز ترین ویژگی های این لوله ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
1. مقاومت در برابر خوردگی و مواد شیمیایی
2. هیچ تاثیری بر کیفیت آب آشامیدنی ندارد
3. امنیت بیولوژیکی ؛ هیچ پشتیبانی از رشد میکروبی نمی کند
4. مقاومت کششی مکانیکی بالا با مقاومت در برابر ضربه
5. کاهش اصطکاک به دلیل سطح صاف داخلی
6. سطح متخلخل کمتر، به طور قابل توجهی باعث کاهش تعمیر و نگهداری راحت می شود
7. طول عمر بالا
8. عدم تغییر رنگ با گذشت زمان
9. قابل بازیافت
10. ضریب هدایت حرارتی پایین تری نسبت به لوله فلزی دارد. بنابراین مایعات دمای ثابت تری را حفظ می کنند.
در میان موارد ذکر شده برخی از ویژگی ها مهم تر بوده که به اختصار به توضیح آن می پردازیم:
a) ویژگی های مکانیکی
به دلیل فعل و انفعال قوی بین اتمهای کلر در زنجیره پلیمر ، PVC-U مقاومت کششی و سختی بالایی دارد.
b) مقاومت شیمیایی و جوی
این لوله ها در برابر تأثیر اکثر اسیدهای معدنی ، بازها ، محلول های نمک ، محلول های هیپوکلریت سدیم ، هیدروکربنهای آلیفاتیک مقاومت بالایی دارند. PVC-U به طور کلی در برابر حلالهای معطر یا کلر ، استرها و کتون ها دارای ضعف است. به همین منظور استفاده از آن برای حمل و نقل گازها توصیه نمی شود. تأثیر طولانی مدت نور مستقیم خورشید و همچنین باد و باران به صورت سطحی به مواد آسیب می رساند. اما لوله های PVC-U از مقاومت بالایی در برابر شرایط جوی برخوردار هستند. PVC-U علی رغم مقاومت بسیار خوب در برابر هوا در برابر اشعه ماورا بنفش ، مقداری از مقاومت خود را از دست می دهد. بدین ترتیب استفاده از آن در مواردی که در معرض نور شدید خورشید قرار دارد، توصیه نمی شود.
c) خواص حرارتی
PVC-U مقاومت بسیار خوبی را در محدوده دما از C 0 تا 60 نشان می دهد. در دماهای پایین مقاومت به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. استحکام کششی و سختی آن نیز با افزایش دما کاهش خواهد یافت. ضریب انبساط حرارتی PVC-U به وضوح بالاتر از فلزات است. از بین تمام مواد مورد استفاده برای تاسیسات لوله کشی صنعتی ، PVC-U یکی از کمترین ضرایب انبساط را دارا است. مشابه تمام پلیمرها ، PVC-U عایق حرارتی خوبی نیز هست.
PVC-U در چه مواردی استفاده می شود؟
استفاده از اتصالات و لوله های ساخته شده از PVC پلاستیکی فواید زیادی دارد. اولین و مهمترین آنها سبکی، مقرون به صرفه بودن و کاربرد آسان آنها است. این امر سبب می شود ترکیبات PVC-U به گزینه ای مناسب برای حمل آب آشامیدنی تبدیل شوند. مقاومت مکانیکی ، شیمیایی بالا و مقاومت در برابر اشعه ماورا بنفش موجب دوام بیشتر این محصولات نیز شده است. یکی دیگر از جنبه های قابل توجه PVC-U قابلیت بازیافت آن است. به همین دلیل ، آنها سازگارترین ماده با محیط زیست برای استفاده به عنوان لوله های فاضلاب به حساب می آیند.