Поливинилхлорид пластикин кантип жасоо керек жана анын курулушта колдонулушу
Поливинилхлорид (ПВХ) дүйнөдө, айрыкча курулуш тармагында эң кеңири колдонулган пластиктердин бири. Анын популярдуулугу негиздүү: ПВХ салыштырмалуу үнөмдүү, бекем, коррозияга туруктуу, иштетүүгө оңой жана кошулмаларды кошуу аркылуу анын касиеттерин - катуудан ийкемдүүгө чейин - "жөндөөгө" болот. Курулуш тармагында ПВХ түтүктөрдө, панелдерде, рамкаларда, кабель каптамаларында, винил полдордо, чатыр мембраналарында жана ал тургай ички профилдерде кездешет. ПВХ эмне үчүн мынчалык ар тараптуу экенин түшүнүү үчүн, анын кантип жасалганын жана анын касиеттери процесс жана формула менен кандайча калыптанаарын түшүнүү маанилүү.
ПВХ деген эмне?
ПВХ – бул винилхлориддин кайталануучу бирдиктеринен турган термопластикалык полимер. Таза мунайдан алынган башка көптөгөн пластмассалардан айырмаланып, ПВХнын курамында хлор бар, ал адатта туздан (NaCl) электролиз процесси аркылуу алынат. Бул курам ПВХга жакшы химиялык туруктуулукту жана кээ бир таза углеводород полимерлерине караганда башкача күйүү жүрүм-турумун берет, бирок ал дагы эле катуу коопсуздукту жана айлана-чөйрөнү коргоону талап кылат.
Жалпысынан алганда, ПВХ эки чоң топко бөлүнөт:
1. Катуу ПВХ (uPVC / катуу ПВХ): бекем, өлчөмдүү туруктуу, түтүктөр, терезе профилдери, суу агызуучу түтүктөр үчүн кеңири таралган.
2. Ийкемдүү ПВХ (пластификацияланган ПВХ): пластификаторлор кошулгандыктан, көбүрөөк ийкемдүү, көбүнчө кабелдер, шлангдар, мембраналар, винил пол төшөө үчүн колдонулат.
ПВХ жасоо үчүн негизги чийки зат
ПВХны өнөр жайлык продукт катары өндүрүү, адатта, этап-этабы менен "винилхлоридден" түз башталбайт, тескерисинче, негизги чийки заттан алынган бир катар процесстер аркылуу жүргүзүлөт:
1. Туз (NaCl) → туз эритмесинин электролизи (хлор-щелочтук процесс) аркылуу хлорду (Cl₂) алуу.
2. Этилен (C₂H₄) → көбүнчө нафта же этанды крекингден алынат (мунай химиясы өнөр жайы).
3. Кычкылтек/аба → кээ бир өндүрүш жолдорунда колдонулат.
4. Катализатор → аралык кошулмаларды түзүү этабында талап кылынат.
5. Формула кошулмалары → жылуулук стабилизаторлору, майлоочу материалдар, толтургучтар, пигменттер, сокку модификаторлору жана зарыл болсо, пластификаторлор.
ПВХ өндүрүшүнүн жалпы этаптары (тармакка сереп)
Эскертүү: төмөнкү сүрөттөмө өнөр жай процессинин концептуалдык сереби болуп саналат, үй шартында колдонуу үчүн практикалык колдонмо эмес. Винилхлоридди өндүрүү жана полимерлөө кооптуу материалдарды камтыйт жана катуу жабдууларды, эмиссияны көзөмөлдөөнү жана коопсуздук стандарттарын талап кылат.
1) Хлор жана каустикалык соданы өндүрүү (хлор-щелочтук процесс)
Туз эритмеси (туздуу суу) төмөнкүлөрдү алуу үчүн электролизденет:
– Аноддогу хлор (Cl₂)
– Катоддогу натрий гидроксиди (NaOH) жана суутек (H₂)
Андан кийин бул хлор винилхлоридге алып келүүчү аралык кошулмаларды түзүү үчүн колдонулат.
2) ЭДКнын (этилен дихлориди / 1,2-дихлорэтан) пайда болушу
EDC винилхлоридге өтүү жолундагы негизги ортомчу зат болуп саналат. Көп учурда бириктирилген эки негизги жол бар:
– Түз хлордоо: этилен + хлор → EDC
– Оксихлорлоо: этилен + HCl + O₂ → EDC + H₂O (катализаторду колдонуу менен)
Бул эки жолдун айкалышы кошумча продукт HClди колдонууга жардам берет жана хлор циклинин жалпы натыйжалуулугун жогорулатат.
3) EDCди VCMге (винилхлорид мономерине) жардыруу
Андан кийин EDC ысытылат (термикалык крекинг), ошондуктан ал төмөнкүлөргө ажырайт:
– VCM (винилхлорид мономери)
– HCl (оксихлорлоо этабына кайтарылышы мүмкүн)
VCM - бул ПВХга полимерленүүчү негизги мономер.
4) VCMди ПВХга полимерлештирүү
Винилхлоридди полимерлөө басым астындагы реактордо катуу температуралык көзөмөл астында инициаторду (мисалы, пероксид кошулмасын) колдонуу менен жүргүзүлөт. Полимерлөөнүн бир нече ыкмалары бар, алардын ар бири ар кандай чайыр мүнөздөмөлөрүн берет:
– Суспензия полимерлешүүсү: түтүктөр жана профилдер сыяктуу катуу буюмдар үчүн эң кеңири таралган; иштетүүгө оңой болгон чайыр гранулдарын өндүрөт.
– Эмульсия полимерлешүүсү: майда бөлүкчөлөрдү пайда кылат; көбүнчө ПВХ пасталарында, каптоолордо жана айрым колдонмолордо колдонулат.
– Көп көлөмдүү полимерлешүү: суу чөйрөсү жок; бир нече атайын колдонмолордо колдонулат.
Реакциядан кийин ПВХ чайыры бөлүнүп, жуулуп, кургатылат жана порошок же гранул (ПВХ чайыры) катары сакталат. Бул чайыр өндүрүшкө али даяр эмес — аны дагы эле кошумчалар менен формулалап, акыркы формасына чейин иштетүү керек.
Формулировкасы: эмне үчүн ПВХ катуу же ийкемдүү болушу мүмкүн?
ПВХнын негизги артыкчылыгы анын кошулма "рецептинде" жатат. ПВХ чайыры каалаган касиеттерге жетүү үчүн бир нече кошулмалар менен аралаштырылат:
1. Жылуулук стабилизатору
ПВХ иштетүү учурунда ысыкка сезгич; стабилизаторлор бузулуунун алдын алат (мисалы, түсүнүн өзгөрүшү жана механикалык касиеттердин төмөндөшү). Заманбап өнөр жайлар эски формулаларга караганда экологиялык жактан таза стабилизаторлорго көбүрөөк өтүүдө.
2. Майлоочу май
Экструзия/саймалоо учурунда материалдын агымына жардам берет жана машинага жабышып калууну азайтат.
3. Таасирди модификатор
Катуулугун (соккуга туруктуулугун) жогорулатат, белгилүү бир шарттарда терезе профилдери, панелдер же түтүктөр үчүн маанилүү.
4. Толтургуч (мисалы, кальций карбонаты)
Бул чыгымдарды азайтат жана бир аз катуулугун/бышыктыгын жогорулатышы мүмкүн, бирок иштин натыйжалуулугун төмөндөтпөө үчүн тең салмактуу болушу керек.
5. Пластификатор
ПВХны ийкемдүү кылуунун ачкычы. Кабелдерде, винил пол төшөөдө, мембраналарда жана шлангдарда колдонулат.
6. Ультрафиолет пигменттери жана кошулмалары
Сырткы колдонуу үчүн түс жана аба ырайынын таасирине туруктуулук кошот.
Курулуш үчүн ПВХ продукциясын калыптандыруу процесси
Кошулма даяр болгондон кийин, ПВХ жалпы пластик өндүрүү ыкмаларын колдонуу менен иштетилет:
– Экструзия: түтүктөр, каркас профилдери, науа түтүктөрү, сайдинг жана барактар үчүн. Материал эритип, үзгүлтүксүз профилди түзүү үчүн калып аркылуу түртүлөт.
– Инъекциялык калыптоо: түтүк фитингдери, туташтыргычтар, аксессуарлардын компоненттери үчүн.
– Каландрлоо: винил барактары/полдор жана мембраналар үчүн.
– Үйлөтүп калыптоо: кээ бир көңдөй компоненттер үчүн (курулуш колдонмолорунда экструзияга караганда сейрек кездешет).
Продукциянын ырааттуулугун жана стандарттарга жооп беришин камсыз кылуу үчүн муздатууну жана сапатты көзөмөлдөө (өлчөмдөрү, калыңдыгы, бекемдиги) маанилүү.
Курулуш тармагында ПВХнын колдонулушу
Төмөндө курулуш тармагында ПВХнын эң кеңири таралган колдонулуштары жана алардын техникалык себептери келтирилген:
1) Түтүктөр жана арматуралар (таза суу, дренаж, калдыктар)
Катуу ПВХ (uPVC) түтүктөр үчүн абдан популярдуу, анткени:
– коррозияга туруктуу (металл сыяктуу дат баспайт);
– жылмакай бет (басымдын жоголушун жана кабыктын пайда болушун азайтат),
– жеңил жана орнотууга оңой,
- салыштырмалуу төмөн чыгымдар,
– ар кандай басым класстары жана диаметрлери бар.
Ысык сууну дренаждоо же белгилүү бир муктаждыктар үчүн кээде CPVC же PPR сыяктуу альтернативдүү материалдар тандалып алынат, бирок көптөгөн муздак суу жана дренаж тармактары үчүн ПВХ басымдуулук кылат.
2) Электр өткөргүчтөрү жана кабелдик коргоочулар
ПВХ (катуу жана ийкемдүү) төмөнкүдөй колдонулат:
– орнотулган же жер үстүндөгү электр орнотуу түтүктөрү,
– кабелдик изоляция жана сырткы кабык.
Себептери жакшы электр изоляциясы, нымдуулукка туруктуулугу жана формага келтирүүнүн оңойлугу.
3) Эшик жана терезе профилдери (uPVC)
uPVC терезе рамалары үчүн кеңири колдонулат, анткени:
– туруктуу, аба ырайынын таасирине оңой кабылбайт,
– тейлөөнү талап кылбайт (үзгүлтүксүз боёонун кажети жок),
– көңдөй жана герметикалык конструкция менен айкалышканда жакшы жылуулук жана акустикалык көрсөткүчтөр,
– аба ырайынын таасирине жана термиттерге туруктуу.
4) Винил пол төшөө (ПВХ пол төшөө)
ПВХ негизиндеги полдор коммерциялык имараттарда жана үйлөрдө кеңири таралган, анткени:
– сүрүлүүгө туруктуу жана тазалоо оңой,
– ар кандай мотивдер (жыгач, таш, оймо-чиймелер),
– тайгаланбай тургандай кылып жасалышы мүмкүн,
– кээ бир системаларда керамикага караганда жакшыраак үн өткөрбөйт.
5) Чатыр мембранасы жана суу өткөрбөй турган катмар
Ийкемдүү ПВХ (көбүнчө була менен бекемделген) мембрана катары колдонулат:
– аба ырайына туруктуу,
– муундарды ысык ширетүүгө болот,
– жалпак чатырлар жана айрым суу өткөрбөөчү системалар үчүн ылайыктуу.
6) Дубал панелдери, шыптар жана каптамалар
ПВХ панелдер нымдуу жерлер (мисалы, ванна бөлмөлөрү, ашканалар, коммуналдык бөлмөлөр) үчүн тандалып алынат, анткени аларды тазалоо оңой жана суу өткөрбөйт, бирок сапатын жана орнотуу ыкмасын тандоо узак мөөнөттүү бышыктыкты аныктайт.
Коопсуздук жана айлана-чөйрөнү коргоо маселелери
Эгерде ПВХ стандарттарга жооп берсе жана туура орнотулган болсо, көптөгөн курулуш колдонмолорунда колдонуу үчүн коопсуз. Бирок, эске алуу керек болгон маанилүү маселелер бар:
– VCM мономерлерин өндүрүү жана кайра иштетүү алардын кооптуу мүнөзүнө байланыштуу катуу көзөмөлдөнүшү керек. Заманбап өнөр жай мономер калдыктарынын лимиттерин жана эмиссияны көзөмөлдөөнү ишке ашырат.
– Көзөмөлсүз күйүү кооптуу газдарды пайда кылышы мүмкүн. Ошондуктан, имараттагы өрттү башкаруу жана материалдарды тандоо жергиликтүү эрежелерге ылайык келиши керек.
– Кайра иштетүү: ПВХ бир нече калдыктарда, айрыкча өндүрүш калдыктарынан же профиль/түтүк сыныктарынан механикалык түрдө кайра иштетилиши мүмкүн, бирок сорттоо жана булгоочу заттарды көзөмөлдөө талап кылынат.
Penutup
ПВХ заманбап курулушта баасынын, жасоонун оңойлугунун, коррозияга туруктуулугунун жана кошулмалар аркылуу касиеттердин ийкемдүүлүгүнүн айкалышынан улам негизги материал болуп саналат. Өнөр жайлык жактан алганда, ПВХ туз жана этиленден VCM алуу үчүн бир катар процесстер аркылуу өндүрүлөт, андан кийин ал ПВХ чайырына полимерленип, ал калыпка салынып, түтүктөр, өткөргүчтөр, uPVC рамкалар, винил пол жана суу өткөрбөй турган мембраналар сыяктуу продукцияларга айланат. ПВХ түрүн (катуу же ийкемдүү), тиешелүү формуланы жана стандарттуу орнотууну туура тандоо менен ПВХ ар кандай курулуш колдонмолорунда узак мөөнөттүү иштөөнү камсыздай алат.
Кааласаңыз, мен бул макаланы мектеп/колледж тапшырмаларынын контекстине ылайыкташтыра алам (мисалы, процесстин схемаларын, библиографияны же SNI/ISO сыяктуу тиешелүү стандарттардын мисалдарын кошуу).
