امروزه، بیشتر لوله و اتصالات بکار رفته در سیستم‌های لوله‌کشی از یو پی وی سی (UPVC) هستند. ماده‌ی اولیه‌ی این محصولات، پودری سفید رنگ به نام PVC (پلی وینیل کلراید) است که تاریخچه‌ی آن به قرن نوزدهم میلادی برمی‌گردد. دو دانشمند در دو مقطع زمانی مختلف به طور تصادفی موفق به تولید این ماده‌ی پلیمری شدند اما هیچ یک، پلی وینیل کلراید را به نام خود ثبت نکردند. در سال ۱۹۱۳، فریتس کلاته آلمانی، روشی جدید را برای پلیمریزاسیون گاز وینیل کلراید با استفاده از نور خورشید ابداع کرده و پودر سفید رنگ PVC را به نام خود به ثبت رساند. با این وجود، به دلیل سختی و شکنندگی PVC، تا قرن بیستم میلادی، هیچ استفاده‌ای برای این ماده پیدا نشد.
اوایل قرن بیستم بود که دانشمندی به نام والدو سمون توانست با اضافه کردن موادی به پی وی سی، آن را به ماده‌ای کاربردی تبدیل کند. سمون، ایده‌ی استفاده از PVC به عنوان پوششی ضد آب برای پارچه را اجرایی کرد. این ایده با استقبال بازار مواجه شده و به سرعت، کاربردهای جدیدی برای پی وی سی معرفی شد. در دوران جنگ جهانی دوم، پی وی سی به سرعت جایگزین موادی شد که برای عایق‌بندی سیم‌کشی کشتی‌های نظامی بکار می‌رفت و همین امر موجب شد که تقاضا برای تولید این ماده دوباره شدت بگیرد. از دهه‌ی ۱۹۵۰، شرکت‌های بیشتری شروع به تولید پی وی سی کردند و دامنه‌ی کاربردهای آن نیز بیش از پیش گسترش یافت. در ادامه، با این ماده بیشتر آشنا می‌شویم و به بررسی ویژگی‌های منحصر به فرد آن می‌پردازیم:
فرآیند تولید پلی وینیل کلراید
ماده‌ی خام پی وی سی از پلیمریزاسیون مونومر وینیل کلراید حاصل می‌شود. گاز وینیل کلراید در نتیجه‌ی واکنش گاز کلر (۵۷ درصد) و گاز اتیلن (۴۳ درصد) تولید می‌شود. گاز کلر مورد استفاده در این فرآیند از الکترولیز آب دریا به گاز کلر، سدیم هیدروکسید و گاز هیدروژن بدست می‌آید و گاز اتیلن مورد استفاده نیز پس از چند سری تقطیر شیمیایی نفت خام تولید می‌شود. در حالی که اتیلن (یکی از مشتقات نفتی) مورد استفاده در تولید ماده‌ی خام PVC فقط ۴۳ درصد است، مقدار اتیلن مورد استفاده در تولید ماده‌ی خام سایر انواع پلاستیک مانند پلی اتیلن و پلی پروپیلن، به ۹۷ درصد می‌رسد. بدین ترتیب، قیمت ماده‌ی خام PVC نسبت به مواد اولیه‌ی سایر انواع مواد پلیمری، خیلی کمتر به قیمت نفت وابسته است و تولید آن به حفظ ذخایر نفتی کمک می‌کند.
ویژگی‌های ماده‌ی خام PVC
- این ماده برای استفاده در زمینه‌هایی که مستقیماً بر سلامت انسان تاثیر می‌گذارند و رعایت بهداشت در آنها اهمیت دارد، بسیار مناسب است؛ از جمله خطوط لوله‌ی آب آشامیدنی و فاضلاب و دستگاه‌ها و اقلام مختلف مورد استفاده در بخش‌های بهداشتی.
- عمر مفید این ماده بسیار بالا و بین ۱۵-۱۰۰ سال (به طور متوسط ۶۰ سال) است.
- به دلیل سبکی این ماده، حمل و نقل و کار با آن بسیار آسان است.
- قابل بازیافت و استفاده‌ی مجدد است.
- به محیط زیست آسیب نمی‌رساند.
- باکتری‌ها، حشرات و جوندگان نمی‌توانند آسیبی به آن وارد کنند.
- از خاصیت خوداطفایی (خود خاموش کنندگی) برخوردار است. بنابراین، باعث گسترش آتش نمی‌شود.
- در برابر بیشتر مواد شیمیایی و انواع اسید مقاوم است.
- عایق گرما، عایق صدا و عایق الکتریکی بسیار خوبی است.
- در برابر ضربه بسیار مقاوم است.
- پردازش و قالب‌گیری آن در مقایسه با مواد خام سایر لوله‌های پلاستیکی به انرژی گرمایی بسیار کمتری نیاز دارد چراکه نقطه ذوب ماده‌ی اولیه PVC، پایین‌تر از دیگر مواد پلاستیکی است.
نکته : استفاده از این لوله‌ها در دمایی بالاتر از ۶۰ درجه سانتی گراد اصلاً توصیه نمی‌شود.
- در مقایسه با سایر مواد خام پلاستیکی، در دسترس‌تر می‌باشد و قیمت آن نیز با ثبات‌تر است.
یو پی وی سی یا پی وی سی فلکسیبل
می‌توان با اضافه کردن برخی از افزودنی‌های شیمیایی به ماده‌ی خام پی وی سی، ویژگی‌های به خصوصی را در آن ایجاد کرد. به عنوان مثال، نرم کننده (plasticizer)، نوعی افزودنی است که باعث افزایش انعطاف پذیری یا کاهش ویسکوزیته یک ماده می‌شود. لوله و اتصالاتی که در تولید آنها از پلاستی سایزر استفاده شده باشد، به پی وی سی فلکسیبل معروف هستند. درصورتیکه از نرم کننده استفاده نشود، ماده‌ی اولیه را UPVC (پی وی سی سخت) می‌نامند.
برای لوله‌کشی استخرهای شنا، معمولاً از یکی از این دو گزینه استفاده می‌شود: یو پی وی سی یا پی وی سی فلکسیبل. همان‌طور که گفته شد، استفاده از پلاستیسایزر باعث ایجاد خاصیت انعطاف‌پذیری در پی وی سی فلکسیبل می‌شود. به طور کلی باید انحناهایی در سیستم لوله‌کشی استخر در نظر گرفته شوند تا لوله‌کشی، از دور تا دور استخر عبور کند و به سیستم فیلتراسیون برسد. از این رو، استفاده از پی وی سی فلکسیبل، باعث سرعت بخشیدن به فرآیند لوله‌کشی می‌شود.
با این وجود، موادی که باعث ایجاد خاصیت انعطاف پذیری می‌شوند، جوندگان و موریانه‌های زیر زمین را به خود جذب می‌کنند و این موضوع باعث می‌شود که سیستم، زودتر از موعد از بین برود. علاوه بر این، پی وی سی فلکسیبل به دلیل خاصیت انعطاف پذیری، مستعد خرد شدن است. بنابراین، اگرچه ممکن است نصب لوله و اتصالات UPVC، زمان بیشتری ببرد، اما این گزینه، متریال بهتری برای سیستم لوله‌کشی دفنی است و بنابراین، توصیه می‌شود از یو پی وی سی برای لوله‌کشی استخر استفاده شود.
جمع‌بندی
ماده‌ی خام لوله و اتصالات UPVC، پودری سفید رنگ به نام پلی وینیل کلراید (PVC) است. درصد اتیلن مورد نیاز برای تولید PVC، بسیار پایین‌تر از ماده‌ی خام سایر مواد پلیمری (از جمله PP و PE) است. همین عامل باعث می‌شود که ماده‌ی اولیه PVC از مزایای بسیار مهمی از جمله هزینه‌ی پایین تولید و مصرف کمتر منابع نفتی در فرآیند تولید برخوردار باشد. ویژگی‌های منحصر به فرد PVC از جمله سبکی، مقاومت شیمیایی، خود اطفایی، مقاومت در برابر شرایط جوی نامناسب، استحکام بالا در برابر فشار و ضربه، مقاومت در برابر تغییرات دمایی تا ۶۰ درجه‌ی سانتی‌گراد و سازگاری با محیط زیست، باعث شده است که لوله و اتصالات UPVC به یکی از پرکاربردترین محصولات در سیستم‌های پایپینگ استخرها و جکوزی‌ها تبدیل شوند.
شما هم دیدگاهی برای این مطلب ارسال کنید