PROIZVODNJA PROZORSKIH PROFILA SA ASPEKTOM ZAŠTITE ŽIVOTNE SREDINE

PROIZVODNJA PROZORSKIH PROFILA SA ASPEKTOM ZAŠTITE ŽIVOTNE SREDINE

Prof. dr Dragan Škobalj, dipl. maš. inž.

Sadržaj

1. Glavni elementi i proizvodnja PVC-a 2. Životna sredina, sigurnost i aspekti zdravlja3. Progres i poboljšanje PVC-a

• Istorija PVC datira od prve sinteze vinil hlorida, to je monomer koji je napravio Justus von Liebig 1835. godine. Prvi izveštaj o halogenoom polimeru je objavio Hoffmann 1860. godine a prvi izveštaj o PVC–u je objavio Baumann 1872. godine. Fritz Klutte je otkrio osnove za tehničku proizvodnju PVC–a. Prva komercijalna proizvodnja PVC–a je započeta u USA krajem dvadesetih godina.

1. Glavni elementi i proizvodnja PVC-a

Materijal i komponente


• Nemačka industrija je počela proizvodnju tridesetih godina, a proizvodnja u Velikoj Britaniji je počela četrdesetih godina. Od tog vremena postoji značajan razvoj u hemiji koji je povezan sa stabilizacijom i u vezi toga sa radom na otpornosti na vremenske uticaje, što vodi do formulacija pogodnih za visoke tehničke primene u spoljnim upotrebama poput prozorskih profila. Ovo je dokazano naročito u Nemačkoj gde se tvrdi neplastifikovani PVC (PVC–u) prozori koriste gotovo pedeset godina.

Materijal i komponente

PVC prah

• PVC prah je napravljen od morske soli (57 %) i nafte ili gasa (43 %). On se proizvodi od hlora i etilena preko monomera vinil hlorida.

• Prvi korak u procesu je reakcija etilena i hlora ili hlorovodonika, ka proizvodnji etilen dihlorida.

• Tada se postupkom krekovanja proizvodi VCM.


PVC–u kompaundi za prozore, primena i sastojci


-

n

Cl Cl

- C - C -

H H H H│ │ │ │

H – C – C – H + Cl2 H – C – C – H etilen dihlorid

│ │ │ │ H H Cl Cl

↓

- -

PVC prah

• VCM se proizvodi kao tečnost pod pritiskom u polimerizacionom postrojenju, VCM može biti polimerizovan (masena polimerizacija), alternativno može biti proizveden pomoću suspenzionog ili emulzionog procesa.

• Suspenzioni proces, koji je najviše korišten u Engleskoj, uključuje mešanje VCM sa odgovarajućom količinom vode pre polimerizacije i proizvodi se polimer sa relativno krupnozrnastim česticama (oko 0,1 mm je prečnik). Suština je da se dobije polimer specifične dužine lance, uske oblasti viskoziteta i fizičkih osobina. Materijali različitog viskoziteta su korišteni za različite primene. Za tipične prozorske profile reakcija praha će se odigrati na oko 57 ºC. Ovim se dobija viskozitet po ISO 100, naspram gustine od oko 580 kg/m3 i poroznost između 21 i 23 %.


PVC prah


n

H Cl H Cl

C C C C

Hemijska struktura PVC–a

• Hlor je veoma veliki element u poređenju sa ugljenikom ili vodonikom. Za ekstruziju prozorskih profila od PVC–u koriste se dva glavna bazna polimera, oba su proizvedena suspenzionim procesom, jedan je homopolimer aproksimativnog K65 do K68 viskoziteta, drugi je akrilno ostvareni kopolimer (tipično sadrži 8 % akrila). K vrednost je mera molarne mase, broj monomera vinil hlorida u PVC makromolekuli. To takođe daje meru viskoziteta polimera, što je viša K vrednost viši je viskozitet polimera. Sistem kopolimera vodi ka poboljšavanju fizičkih osobina, što je uzrokovano lancima akrilnog kopolimera koje obezbeđuju dobru akrilnu disperziju (akril deluje kao udarni modifikator).


PVC prah

• Ogromna većina tržišta u Zapadnoj Evropi sada koristi homopolimer uglavnom zbog niže cene, ali i veće dostupnosti. Kada biramo stepen homopolimera treba obratiti pažnju da viša K vrednost (tj. viša molekularna težina) daje bolje fizičke osobine ali pravi veće potekoće u procesu prerade. Kod ekstruzije prozorskih profila viskozitet je praktično diktiran zahtevima procesa i toka.

PVC prah


• Ako se koristi homopolimer zahteva se udarni modifikator tako da popravi fizičke osobine. Funkcija udarnog modifikatora je primarno da spreči propagaciju pukotine koja se može manifestovati većom deformabilnošću. Da bi se ovo izbeglo mora da postoji dobra disperzija modifikatora. Na ovo delotvorno utiču male čestice gume u PVC matrici.


Udarni modifikator

• Funkcija ovih gumenih čestica je da se spreči progresivno pucanje kroz profil.

• Postoji široki opseg tipova udarnih modifikatora koji su pogodni za korištenje sa tvrdim PVC–om, iako su samo dva podesna kao proizvod koji se koristi za vanjsku upotrebu. Dva tipa koji su otporni na atmosferske uticaje su akrilna košuljica jezgra ili hlorirani polietilen (CPE). Osnova modifikatora je jezgro od akrilnonitrilne gume sa poli–metil– metilkrilatnom prevlakom. Dostupni stepeni variraju u akrilnoj koncentraciji, a postoje tri različite koncentracije trenutno korištenih akrila.

Udarni modifikator



Funkcionalna zavisnost udarne žilavosti od temperature prerade za različite modifikatore


1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

235 245 255 265 270 275

Temperatura zavarivanja (C)

CW

S (

KN

)

FM-50FM-22

Ugaona čvrstoća vara u funkciji temperature zavarivanja i vrste udarnih modifikatora

• Procesno sredstvo se dodaje zbog dve glavne funkcije, prvo da osigura čvrstoću topljevine koja je izuzetno važna za startovanje ekstruzione linije i da održi stabilnu proizvodnju.

• Startovanje ekstruzione linije uključuje provlačenje topljevine polimera kroz seriju kalibrisanih veličina kao i jedinica za izvlačenje.


Procesno sredstvo

• Za vreme ovog procesa topljevina je izložena mlazu vode koji vrši hlađenje i primenjenom vakuumu i vučnoj sili koja vuče profil kroz kalibrator. Druga funkcija je kontrola vremena fuzije, što je tačka u kojoj se pojedini prahovi spajaju u oblik neprekidne mase.

• Važno je ovo kontrolisati, tako da je materijal dovoljno želiran u vakuumskom delu ekstrudera koji je približno na pola puta vijka, čime je ostvareno da se pomoću vakuuma uklone svi ostaci isparljivih materija, zarobljena vlaga, a i nema usisavanja praha.


Procesno sredstvo

• Ova zarobljena vlaga dolazi iz skladištenja sirovog materijala, na primer punioca koji je veoma higroskopan. Naime, postoji tačka gde je kompaund preželiran što rezultira "previše" prerađenim materijalom, a što dovodi do oštećenja molekula cepanjem lanca u završnoj fazi vijka, što je veoma štetno za fizičke osobine. Takođe preveliko želiranje dovodi do niže vrednosti otpornosti na starenje, što uzrokuje veću potrošnju elemenata za stabilizovanje.


Procesno sredstvo

• Najpopularnija korištena procesna sredstva su kopolimeri metil–metakrilata, stiren/akrilne mešavine, mopolimer metakrilat–PVC i alfa metil stiren. Na ovaj način se ostvaruje ubrzavanje loma PVC zrna i porast PVC čestica usled trenja čestica koji će pomoći topljenju čestica.

• Zbog njihove velike molekularne težine mešavina procesnog sredstva ojačava kraće PVC lance koji se efektivno vezuju s njima u više elastičnu masu (topljevinu). Ispitivanja pokazuju da porast koncentracije procesnog sredstva promoviše bržu fuziju (želiranje) ali uzrokuje porast osobina nepovratnosti dimenzija usled delovanja toplote.


Procesno sredstvo

• Toplotna osobina je specificirana kao toplotna osobina u standardima. Zahteva se da komad profila dužine 200 mm označen na vrhu i dnu vidljive strane na 180 mm (po 10 mm sa jedne i sa druge strane) i stavljen u peć na 100 ºC i držan 1 sat ne sme imati skupljanje veće od 2 %.

• Uticaj procesnog sredstva se lagano smanjuje od promene svih sistema na bazi olovnog stabilizatora. Ako je osnova stabilizacije Pb, promena nivoa procesnog sredstva je bio efektivan način kontrolisanje brzine želiranja. Iako, sa korištenjem svih olovnih sistema procesna sredstva su mnogo manje efikasnija i od njih se zahteva samo da osiguraju čvrstoću mase (topljevine).


Procesno sredstvo

• Glavna funkcija dodavanja punioca je da se smanji cena. Oni osiguravaju da neorganska masa pomaže unapređenju mehaničkog rada ekstrudera. Najuobičajeniji punioc koji se koristi u prozorskim formulacijama je stearinska kiselina koja prevlači kalcijum karbonat. Ovaj materijal se prirodno pojavljuje i on je odgovoran za mlevenje manjih dimenzija čestica.


Punioc

• Da bi zbog konkurentske prirode tržišta prozorskih kompaunda ostvarili konkurentsku cenu prozora svi proizvođači proizvode sada punioce primarno prevučene stearatom, a ne istaloženi punioci. Iako istaloženi punioci imaju manje čestice i aktiviraju fizičke osobine i oni su sada značajno skuplji nego prevučeni punioci i cena im je slična ceni PVC praha. Prevlaka stearata se dodaje da pomogne prilikom prerade. Obloga (prevlaka) pomaže vezivanje punioca i materijala i na taj način se obezbeđuje rano želiranje.

• Druga dobra osobina (korist) je da deluje kao podmazivač sprečavajući površinsku koroziju neorganskih blokova.


Punioc


• Tipične osobine punioca su prikazane u narednim tabelama:

Tehnički zahtevi

Stepen beline (ISO) 86,5 ± 1

50 μm (% max) 0,01

10 μm (% max) 0,5

2 μm (% max) 88 ± 3

vlaga (%) 0,2

stearat (%) 1,0 ± 0,1

kalcijum karbonat (%)

97,0

Tipične osobine

specifična gustina 2,7 g/cm3

kontaktna površina 6,5 m2/g

Punioc

• Kao beli pigment se koristi rutilni titan dioksid. Glavni razlog za dodavanje titan dioksida je da osigura belu boju. To je glavni element kompaunda koji treba da osigura neorgansku masu kompaunda, iako, to nije jeftino. Postoje različiti tipovi titan dioksida. Neke klase proizvode efekat poznat kao iscvetavanje. Ovo je pojava kada za vreme životnog ciklusa proizvoda određena količina titan dioksida migrira ka površini proizvodeći efekat beljenja.


Pigment

• Visoki stepen iscvetavanja je uobičajen kada se koristi kalajni stabilizator A kompletan opseg tonera boje može takođe biti dodat kompaundu pošto najveći broj kompanija ima sopstvenu nijansu bele boje. Toneri boje se dodaju u veoma malim količinama, a obično je potrebno više od jednog.

• Ovi su obično plavi pošto E punioci daju kremkastu boju, a moderni potrošači više vole plavkasto belu.


Pigment

• Prethodno pomenuto može biti dodavano kao jedan sastojak, ili kao "one pack system". Korištenje sistema "one pack" omogućava pristup proizvođača prozora savremenim tehnologijama, sa većom tehničkom podrškom isporučioca "one pack". Za moderne jedinice za proizvodnju suve mešavine "one pack" je takođe mnogo lakši u toku proizvodnje, jer se dodaje samo jedan kompaund i tačnosti je manja kritična nego kada se dodaje više posebnih elemenata, sa potrebom veće tačnosti i skupljim sistemom merenja.


Stabilizatori/lubrikanti

• "One pack" sistem se sastoji od primarnog stabilizatora, ko–stabilizatora i lubrikanta i ponekad tonera. Ovo je najkomplikovaniji i uobičajeno kritični aditiv. "One pack" sadrži nekoliko elemenata za tonere, do tipično 50 % za primarni stabilizator kao npr. pet do petnaest za veoma komplikovane tonirane sisteme.



• Zbog komercijalne osetljivosti nijedan isporučilac neće dati tačan sadržaj "one pack", i samo se daju detalji osnove stabilizatora, npr. barium/kadmijum/olovo sa njihovim odnosom, potpuno olovni ili kalcijum/cink.

• Danas su isporučioci obavezni da daju sadržaj metala zbog zahteva npr. HMIP (Inspektorata zagađenja). Ovo je urađeno posle naglašavanja da je to poverljiva informacija. Donesena je zabrana korištenja stabilizatora na bazi barijum/kadmijum/olova. Razlog za ovo je dvostruk. Pritisak je da se ne koristi stabilizator na bazi kadmijuma, jer je kadmijum kancerozan. Određen broj kompanija zamenjuje stabilizatore na bazi olova sa stabilizatorima na bazi Ca/Zn.



• Poznato je da je glavna spoljašnja manifestacija toplotne degradacije PVC razvoj hlorovodonika, razvoj boje i pogoršanje fizičkih, hemijskih i električnih osobina. Dehidrohlorovanje uključuje progresivno kretanje atoma vodonika i hlora duž lanca polimera. Stabilizator mora da da i toplotnu i UV stabilnost. Toplotna stabilizacija se uglavnom zahteva zbog prerade ali takođe i za zaštitu u toku upotrebe. UV stabilizacija se zahteva da bi dala proizvodu određeni životni vek. Ovi stabilizatori moraju biti dodani dovoljno tako da posle prerade ostane odgovarajuća zaštita koja će dati ekstrudiranom profilu odgovarajući životni vek.


Stabilizator

• Utvrđeno je da će stabilizator reagovati predominantno sa slobodnom HCl.

• Šematski dijagram delovanja stabilizatora je pokazan na narednoj slici. Ova slika pokazuje da je PVC predmet grejanja, smicanja i UV za vreme prerade ili upotrebe. Ove sile uzrokuju dehidrohlorovanje i razvoj HCl molekula. Funkcija stabilizatora je da počisti ove HCl molekule i spreči ih od daljeg delovanja koje dovodi do kidanja lanaca.


Stabilizator

Stabilizatori usporavaju degradaciju ali je ne sprečavaju.


Stabilizacija

HClCl

Dehidrohlorovanje

PVC

Toplota

UVSmicanje

HClHCl

Stabilizatori

• Tradicionalni stabilizatori takvi kao što su barijum/kadmijum/olovo i svi stabilizatori koji za osnovu imaju olovo su relativno jednostavni sa samo dve komponente i optičkim izbistrivačem kao što je organski fosfat koji se koristi.

• Noviji sistemi zasnovani na kalcijum/cink su mnogo komplikovaniji i zahtevaju elaborat o rasporedu ko–stabilizatora, što osigurava održavanje boje, UV stabilnost, optičku bistrinu i pojačavanje toplotne stabilnosti.


Stabilizatori

Neke prednosti/mane – stabilizatora su:

Olovo Metalne soli i sapuni• osigurana otpornost na starenje• visoka specifična masa• teški metal – toksičan• jeftiniji od sistema koji sadrži kadmij• manje tolerantnija prerada nego kada se koristi sistem

koji sadrži kadmij


Stabilizatori



KalajOrganski kompaund• neki oblici imaju manju toksičnost• neugodan miris• bitno vezivanje• relativno mala specifična masa• relativno skup• podnose unakrsno bojenje• zahteva visoki nivo titan dioksida i materijal postaje

veoma abrazivan

Stabilizatori



Ca/ZnMetalni sapuni i organski kompleks• ljudski oligoelementi• bitno samopodmazivanje• neefikasan stabilizator, zahteva kostabilizatore• trenutno veoma skup• nije sasvim siguran• manja tolerancija prerade

Stabilizatori

• Lubrikanti su izuzetno važni prilikom prerade tvrdog

PVC–a uprkos činjenici da se oni koriste sa veoma malim nivoom dodavanja. Lubrikanti se dodaju obično između 0,05 i 1,0 phr. Lubrikanti sprečavaju lepljenje materijala sa metalnim površinama mašina za preradu i takođe pomažu regulaciju brzine želiranja kompaunda unutar opreme za preradu.


Podmazivači

• Tradicionalno lubrikanti su klasifikovani kao unutrašnji, spoljašnji ili otpuštanje metala. Naime, mora se prepoznati da su brojni lubrikanti sa srednjim ponašanjem. Uzrok srednjeg ponašanja je da novi metod klasifikacije dobija popularnost. Ovaj metod je zasnovan na klasifikaciji proizvoda u smislu njegove kompatibilnosti sa PVC prahom. Normalno je imati minimum tri lubrikanta u svakom sistemu, iako često može biti i više, recimo osam.


Podmazivači

• Različiti lubrikanti imaju različit efekat na ponašanje želiranja, pošto oni ne samo da deluju između PVC čestica i metalne površine, nego i između PVC čestica. Neki lubrikanti se delimično apsorbuju u PVC zrna, i efektivno proizvode "rebra" na česticama uzrokujući porast trenja između zrna i tako promovišu raniju fuziju.

• Ovi lubrikanti su klasifikovani kao delimično kompatibilni. Drugi lubrikanti su nekompatibilni i ne mogu biti apsorbovani u PVC. Ovi efektivno podmazuju između čestica smanjujući trenje i usporavajući brzinu fuzije.


Podmazivači

• Izbor lubrikanata je kompleksan sa mogućnošću velikog broja proizvoda.

• Izbor je takođe zavisan od drugih aditiva unutar sistema, npr. neki aditivi mogu delimično apsorbovati neke podmazivače. Mora se obratiti pažnja kada se bira kombinacija lubrikanata koji se koriste i njihov nivo, pošto je opšte mišljenje da određeni lubrikanti reaguju zajedno.


Podmazivači

• Nekorektna kombinacija ili prekomerni nivo koji može

izgledati dobro prilikom laboratorijskih ispitivanja, može voditi ka problemima prilikom korištenja. Problemi se manifestuju kao gradnja zaostalog voska u dizni koja uzrokuje dekompoziciju. Izbor sistema lubrikanta koji se koristi će uticati na efekat reologije mase.

• Izbor lubrikanata koji se koristi, kao i nivoa upotrebe, obično će varirati saglasno tipu ekstrudera koji postoji, kao i saglasno izboru alata. Korektna ravnoteža lubrikanata će obezbediti jednak tok kroz alat i punjenje dizni. Ravnoteža lubrikanata ima veoma značajan efekat na želiranje kompaunda i ostvareni stepen prerade.


Podmazivači

Prerada kompaunda se izvodi u dva koraka:

• prvi korak je priprema prozorskog kompaunda koji se često naziva suvi prah i

• drugi je ekstruzija kompaunda u profil.


Prerada kompaunda

• Ovaj proces se odigrava u mešaču velike brzine. Naredna slika pokazuje tipičnu organizaciju mešača. Svi sirovi materijali se dodaju u komoru mešača u jednom koraku. Naime, u nekim situacijama se punioc i pigment dodaju za vreme mešanja, kada početno punjenje dostigne temperauru od 90 °C. Ovim kasnijim dodavanjem se smanjuje trošenje (habanje) miksera i veruje se da daje jasniju boju.


Proizvodnja suvog praha

• To zahteva dodatno komplikovanije postrojenje. U komori mešača postoje lopatice koje rotiraju velikom brzinom normalno u oblasti 2500 o/min, uzrokujući da se materijal greje indukovanim trenjem. Za vreme procesa grejanja materijal teče unutar komore. Ako je korišćeno korektno odmeravanje i setovanje praha formira vrtlog u komori. Vrtlog obezbeđuje da se sav sirovi materijal meša zajedno. Ovo je pomognuto podmazivanjem mase i apsorpcijom u polimernu matricu. Grejanjem materijala PVC zrna se otvaraju i delimično apsorbuju podmazivače.




Tipični layout mešača


• Neki lanci lubrikanata se umeću u PVC zrna efektivno formirajući rebra koja štrče od individualnih zrna. Ova delimična apsorpcija omogućava dobru disperziju podmazivača kroz mešavinu. Podmazivanje mase je u oblasti temperature od 60 do 100 °C. Materijal se meša između 110 i 120 °C, na toj tački masa postaje kao pasta.

• Topla mešavina se tada prebacuje u posebnu veliku komoru, koja ima oblast za hlađenje materijala. Materijal se dalje meša mnogo manjom brzinom dok mešavina ne bude ohlađena do ispod 40 °C. Za vreme ovog koraka PVC zrna se zatvaraju spajanjem sa lubrikantima, lancima na mestu. Na ovoj tački svi lubrikanti će ponovo očvrsnuti. Ovaj materijal tada normalno prolazi kroz sito pre skladištenja i distribucionih kontejnera.




Neki materijali se tope i velikom silom pritišću uz zidove komore i dolazi do lepljenja izvesne količine materijala na zidovima toplog mešača. Materijal koji se lepi za zidove komore uglavnom je neorganski materijal koji se veže sa lubrikantima i zato je veoma tvrd. Periodično nešto ovog materijala poznato kao škriljac se lomi dalje od mešača. Veoma je važno prosejavanje ovih čestica, kao i da ne dođu do ekstrudera i pojave se na površini ekstrudiranog profila kao tačkasta korozija.


• Drugi korak procesa je ekstruzija. Ovo je proces pretvaranja suvog praha u neprekidni termoplastični materijal. Ovaj proces je izvođen koristeći ekstruder sa dva vijka koji se obrću u suprotnim smerovima. Ekstruder je jednostavnog oblika, ovalno oblikovani barel koji se sastoji od dva vijka u sprezi i spoljnjeg trakastog grejača oko barela.

• Postoje generalno dva tipa ekstrudera koji se koriste za prozorske profile. Oni su klasirani kao konični ili paralelni ekstruderi. Ovo ime se odnosi na geometriju vijka. Dimenzije i kapacitet ekstrudera su normalno navedeni preko prečnika vrška vijka i njegovog odnosa sa dužinom vijka.


Ekstruzija profila

• Paralelne mašine koriste normalno vijke u oblasti od 65 do 110 mm prečnika vrška, dok konične mašine u oblasti od 35 do 80 mm. Konični ekstruder koji ima vijak sa prečnikom vrška od 58 mm ima sličan kapacitet kao i paralelni ekstruder sa prečnikom vijka od 90 mm. Dužina vijka ima glavni uticaj na provedeno vreme, to je vreme koje dry blend provode u barelu


Ekstruzija profila

• Novije mašine imaju porast odnosa L/D. Ovo dozvoljava

da se materijal prerađuje laganije, ili, porastom brzine vijka kapacitet postaje viši. Vijci imaju dve osnovne funkcije.

• Prva funkcija je transport suvog praha od levka do alata i guranje viskozne mase kroz alat za oblikovanje.

• Druga funkcija je da se osigura smicanje koje će pomoći masi suvog praha i mešavini da pređe u viskoznu homogenu masu. Ova viskozna masa se prisilno provodi kroz alate koji daju zahtevani oblik profila. Masa se tada hladi izvlačenjem kroz seriju kalibrisanih alata. Ovi alati su vodom hlađeni i imaju vakuumske otvore radi izvlačenja mase na metalnim površinama. To je korak kada se masa hladi i očvršćava u korektan oblik i površina je polirana da bi se postigla glatkoća.


Ekstruzija profila

• Za vreme procesa ekstruzije vijak prenosi rad u materijal tako da se efektivno menja struktura matrice želiranjem i izvodi se želiranje sastavnih delova zajedno. Postoje različiti sastavni elementi, npr. udarni modifikator, koji se ne želira u matricu ali mora biti mešan kroz masu da obazbedi jednaku disperziju kroz završni proizvod. Ova disperzija i stepen rada ima značajan efekat za određivanje osobina konačnog profila.


Ekstruzija profila

• Postoje četiri posebne zone duž vijka.

• Prvi deo je zona kompresije. Funkcija ovog dela je da se materijal sabija zajedno i dobija dobra disperzija oko zavojnice vijka. Materijal progresivno ide duž ove sekcije i počinje vezivanje između sebe kao i topljenje materijala.

• Drugi korak je zona devolatizacije. Primarna funkcija ove zone je da ukloni zarobljene gasove, poput vlage.


Ekstruzija profila

• Treća zona je druga kompresorska oblast. Ova oblast je odgovorna za konačno topljenje materijala i davanje želaste mase.

• Završna zona je zona merenja. U ovoj zoni posebna karakteristika je da se materijal meša u potpuno homogenu mešavinu i tako se omogućava da se materijal isporučuje pri konstantnim uslovima.

• Najjednostavniji proces želiranja sadrži nekoliko koraka.• Početni korak je disperzija aditiva i početak prekida ili

početak topljenja zrna. Kako se toplota i smicanje dalje primenjuju ovo topljenje se nastavlja.


Ekstruzija profila


Šematski prikaz procesa ekstruzije

Ekstruzija profila

• Postoji više promenjivih u procesu ekstruzije koje mogu biti kontrolisane. To omogućava ljudima u proizvodnji da obezbede odgovarajuću količinu rada u materijalu i da na taj način održe konačne osobine profila.

• Glavne varijable koje treba kontrolisati kao i njihovi efekti su:

• Temperatura barela. Zone barela ekstrudera su grejane vanjskim trakastim grejačem i u kasnijim zonama hlađeni ili vazdušnim duvaljkama ili cevnim zmijama. Podešavanje temperature zona cilindra omogućava kontrolu prekomerne fuzije i toka materijala.


Ekstruzija profila

• Temperatura vijka. Ovo je omogućeno na nekim ekstruderima i pomaže kontroli fuzije i toku materijala. Porast temperature vijka će pomoći promociju rane fuzije, ili takođe teži da promoviše tok ka centru.

• Temperatura alata. Temperature se koriste da pomažu balansiranju toka kao i sekundarne karakteristike koje mogu uticati na površinski sjaj i boju. Sa istrošenim alatom tok može biti korigovan do izvesnog stepena setovanjem nejednakih temperatura oko alata.


Ekstruzija profila

• Brzina doziranja. Ovo efektivno kontroliše koliko su pune zavojnice vijka. Ako su zavojnice pune tada će vijci prerađivati tvrdi materijal preko energije smicanja.

• Brzina vijka. Brzina vijka je drugi način kontrolisanja količine rada smicanja koji ide u materijal. Ako se vijak drži pun, brzina vijka kontroliše kapacitet ekstrudera.

• Brzina linije. Ovo je veličina sa kojom se polimerni materijal vuče od alata. Brzina linije se koristi za kontrolu debljine zida profila.

• Vakum. Vakum uklanja sve zarobljene gasove iz mase. Ako se gasovi ne odvedu tada će površina profila biti siromašna.

• Temperatura vode za hlađenje. Sa veličinom protoka se kontroliše kako brzo se polimerni materijal hladi i kolika količina napona je zaostala u profilu.


Ekstruzija profila


Ove varijable sa recepturom (formulacijom) kontrolišu karakteristike kao i elementi koji utiču na njih

PVC masa Profil

Fuzija Udarna žilavost Čvrstoća zavarenog spojaSpoljni izgledToplotna stabilnost

Tok/viskozitet Spoljni izgledDimenzijeNepovratnost

Bubrenje ekstrudiranog proizvoda DimenzijeNepovratnost

Homogenost Udarna žilavostBojaSpoljni izgled

Devolatizacija Spoljni izgledBojaČvrstoća zavarenog spoja

Prethodna toplotna obrada BojaUdarna žilavostToplotna stabilnostOpornost na starenje

Ekstruzija profila

• Osobine • PVC–u prozori imaju više osobina koji ih čine

jedinstvenim. Ključne osobine PVC–u prozorskih ramova su:

• Naznačena otpornost na starenje• U zadnjih dvadeset pet godina provođena su ekstenzivna

istraživanja po pitanju otpornosti na starenje u laboratoriji i u praksi. To je deo standarda za ispitivanje veštačkog starenja na godišnjem nivou. Ovo ispitivanje ne ispituje samo otpornost na svetlost nego i zadržavanje udarne čvrstoće. Ispitivanja su provođena izlaganjem i radijacije od 8 GJ/m2, koja je ekvivalentna desetogodišnjem izlaganju u Severnoj Evropi.


Ekstruzija profila

• Veoma visoka krutost• Krutost profila je ispitivana godišnje u obliku modula elastičnosti kod

istezanja i savijanja. Dobijeni rezultati pokazuju da najveći broj profila prevazilaze preporučene minimalne vrednosti specificirane u standardu.

• Izuzetna udarna čvrstoća• Udarna čvrstoća profila se ispituje na tri načina. Prvi je test na profilu

niske temperature – 10 ºC, test udara. On se sastoji od padanja čelične polukugle mase 1 kg koja pada sa visine na profil.

• Nije dozvoljena naprslina niti lom. Često se ovaj test ponavlja sa padanjem sa visine 2 m, drugi test je test udarne žilavosti, poznat kao Šarpijev test, koji je izvođen na 23 ºC. Ponovo profili lako prelaze preporučene vrednosti kod loma od 12 kJ/m2 ( BS standard) i često daju više plastičan nego krt lom. Treći test je test udarne čvrstoće, efektivnog trganja profila. Ovaj test se izvodi na 0 ºC i 23 ºC.


Ekstruzija profila

• Toplotna otpornost • Otpornost materijala prema deformaciji pod opterećenjem

se meri Vikatovom temperaturom omakšavanja. Tipično ostvarene vrednosti su oko 80 ºC.

• Veoma dobra dimenziona stabilnost • Merena je dimenziona stabilnost profila grejanjem do 100

ºC. Maksimalno dozvoljeno skupljanje od 2 % je lako ostvareno.


Ekstruzija profila

• Izvrsne izolacione osobine• Pošto PVC ima veoma nisku toplotnu provodljivost

zanemariv je prenos toplote kroz materijal, efektivno eliminisana je bilo kakva kondenzacija.

• Visoka otpornost prema hemijskom uticaju i zaprljanju okoline

• PVC je otporna na brojne hemikalije.


Ekstruzija profila

Industriji hlora, a naročito PVC-a se poklanja velika pažnja širom sveta od autoriteta koji se bave zaštitom životne sredine. Jedna grupa dodaje emocije, a ne razgovara o ovome racionalno. Navodi vezani za PVC-u koji se koristi u građevinskim proizvodima se koncentrišu na pretpostavke opasnosti koje može proizvesti PVC u slučaju pojave požara i posledica na životnu sredinu. Analizirano je skladištenje građevinskog otpada u koji je uključen polivinil hlorid.

2. Životna sredina, sigurnost i aspekti zdravlja

Dodatno od važnosti je uticaj aditiva koji se koriste u PVC recepturama.Pre prikazivanja životnog ciklusa PVC-a važno je prepoznati da je PVC najviše istraživan materijal u familiji plastika. Rezultati svih nezavisnih istraživanja vladinih autoriteta, univerzitetskih i istraživačkih organizacija u potpunosti podržavaju činjenicu da je korist upotrebe PVC-a u industriji građevinarstva prevagnula neki negativni udar na životnu sredinu. On može izazvati zajednički uzrok kao i svi drugi građevinski materijali.


Formulacije

Zbog izvrsnosti otpornosti na vremenske uticaje kompaundi koji se koriste za izradu proizvoda često sadrže stabilizatore na bazi olova. Ovi materijali ne mogu uzrokovati bilo kakvu opasnost na radnom mestu ako se ispravno s njima rukuje i oni ne produkuju dodatnu opasnost u proizvodnji ili kod krajnjeg korisnika. Svi procesi i proizvodnja su u skladu sa preporukama objavljenim za PVC materijal sa aspekta sigurnosti i rukovanja.



Formulacije

Korišćenje olova je striktno regulisano i na Evropskom i nacionalnom nivou i pažljivo kontrolisano od odgovornih institucija.U zadnjih nekoliko godina vršena su ekstenzivna istraživanja u cilju iznalaženja alternativnog stabilizatora. Uglavnom svi predlažu alternativu u obliku kalcijum/cink, ali takođe se može koristiti stabilizator na bazi kalaja.Oni su sposobni da obezbede zahtevane karakteristike i moguće je da uspešno zamene olovo u sistemu prozorskih profila. Krucijalni aspekt u istraživanju novih stabilizatora je garancija izvrsne trajnosti PVC profila.

Akcidentni požari se uvek mogu pojaviti kod građevinskih proizvoda, gde se široko koristi PVC-u. Često su pravljene žalbe da PVC-u ima uključen u sebi halogen i da raste opasnost rizika od proizvodnje korozivnih gasova koji se formiraju u požaru. Stvarno sadržaj hlora u PVC-u povećava otpornost prema vatri koja ne postoji ni kod bilo kog drugog termoplasta.Ovo je jedan od razloga zašto je ovo najšire korišćena plastika u građevinskoj industriji. Postoji veliki broj impresivnih istraživanja ponašanja PVC-u kada je izložen požaru.


PVC-U i požar

a) PVC-u je teško zapaljiv i neće nastaviti gorenje izuzev ako ne postoji snažni izvor toplote. Temeperatura zapaljivosti je za 150 °C viša nego kod drveta. Ove karakteristike u slučaju požara pokazuju da PVC ima visoke karakteristike i klasificiran je tako i u internacionalnom i domaćem standardu kao siguran u slučaju požara.


PVC-U i požar

Glavne karakteristike PVC-u u slučaju požara su:

b) Kada PVC-u sagoreva, toplota koja se dobija (otpušta) je manja nego kod više drugih materijala. To je ukupno generisana toplota koja oštećuje zgrade. Korišćenje PVC-u umesto drveta smanjuje šansu pojave požara i istovremeno se smanjuje brzina sa kojom se požar širi. Praktično veliki broj istraživanja koji je urađen u Nemačkim institutima pokazuje da prozori napravljeni od PVC-u ne mogu biti uzročnici novih opasnosti u slučaju požara zgrade.


PVC-U i požar


c) Prilikom gorenja PVC-a proizvode se sledeći gasovi: ugljenmonoksid (CO), ugljendioksid (CO2), hlorovodonik (HCl) i vodena para (H2O). Hlorovodonik je lako otkriti pri veoma niskim koncentracijama, jer ima veoma oštar miris. Ugljenmonoksid (CO) s druge strane je bez mirisa. Široko prepoznatljivo je da je CO glavni uzrok smrti u požaru jer je razvijen sagorevanjem organskih materijala. Hlorovodonik otpušten kada PVC gori reaguje brzo sa vodenom parom i formira korozivnu hlorovodoničnu kiselinu.


PVC-U i požar


c) Brojne nezavisne studije su izvođene u Evropi, one potvrđuju da postoji oštećenje od korozije armiranog betona, ali sa aspekta integriteta građevine je praktično zanemariv. Temperature od preko 1000 °C koje se dostižu za vreme požara su glavni uzrok strukturnog oštećenja zgrade. Kompanije za osiguranje se odnose prema PVC-u kao i prema ekvivalentnim drugim građevinskim materijalima.


PVC-U i požar


d) Dioksini i furani se mogu formirati kada PVC gori, isto kao kad gore drvo, papir i mnogi drugi materijali. Aktuelni podaci dobijeni za slučaj požara u Nemačkoj i Švedskoj u kojima je mnogo veća količina PVC-a uključena nego što se može naći u tipičnim kućama, pokazuju da su detektovani dioksini na nivou za koje odgovorni stručnjaci smatraju da su beznačajni.


PVC-U i požar


Iako PVC sadrži manje od 0,3 % građevinskog otpada moraju se napraviti analize o upravljanju i smeštaju na deponije. Danas, najveća količina građevinskih prozvoda, uključujući ove napravljene od PVC-a se skladište na deponije. Utvrđeno je i pokazano da se stabilizatori ne "cede" niti uzrokuju bilo kakve negativne efekte na deponiji. I reciklaža za ponovno korištenje i sagorevanje radi dobijanja energije predstavljaju mnogo bolje opcije sa aspekta zaštite životne sredine od odlaganja na deponije. Izbor će zavisiti od javnog i političkog mišljenja i zakonske regulative i aktuelno uključene cene troškova.


Upravljanje otpadom

Industrija za proizvodnju PVC profila je veoma efikasna sa aspekta punog korištenja sirovog materijala i postoji veoma mali otpad prilikom proizvodnje. Postoji nešto otpada prilikom proizvodnje prozorskih ramova, ali generalno to se vraća ponovo u proces proizvodnje mlevenjem. Može se koristiti u širokoj oblasti primene PVC-u profila. Ovo se može popularno nazvati reprocesiranje i uspešno se izvodi u procesnoj industriji PVC-a više godina.Reciklaža prozora znači povratak i ponovna proizvodnja od korištenih prozora je novo razvijen postupak koji je postao široko rasprostranjen.


Reciklaža

Na današnji dan je svega oko 1% ugrađenih prozora staro preko 30 godina, tako da su samo male količine starih PVC-u prozora omogućene. Ovo se generalno dobija kada se zgrade ruše, iako PVC-u prozori bi mogli zadovoljiti svojoj nameni i mnogo duže vremena. Ispitivanja obavljena u Nemačkoj i izvan nje pokazuju da prozori stari preko 30 godina još imaju fizičke osobine koje sigurno dozvoljavaju da materijal bude recikliran kao "jezgro" u koekstrudiranom prozorskom profilu.


Reciklaža

• Ovo "jezgro" nije izloženo vremenskom uticaju, ali u svim drugim aspektima ima mehaničke karakteristike isto tako dobre kao i izvorni PVC, koji se koristi za spoljne površine.

• Proizvodi sa recikliranim PVC jezgrom imaju dobre karakteristike kao i ovi koji su kompletno napravljeni od "izvornog" materijala, i čak do dve trećine materijala ukupne mase može biti napravljeno od recikliranog materijala. Razdvajanje PVC-u koji se koristi za proizvodnju prozora, na komponente, zahteva dosta vremena i to je skup proces. Uprkos ovome u Austriji i Nemačkoj su utvrđeni sistemi za povratak starih prozora.

22. Životna sredina, sigurnost i aspekti zdravlja. Životna sredina, sigurnost i aspekti zdravlja

Reciklaža

• Toplotna moć od PVC-a je komparativna sa drvetom ili papirom. Ako je logistika ispravno određena sagorevanje može da osigura koristan metod za upravljanje otpadom.

• Ponekad se kaže da sagorevanje PVC proizvoda uzrokuje dioksine i kisele kiše. Danas postoje podaci i to veliki broj iz nezavisnih istraživanja koji pokazuju da kada se sagorevanje izvodi u kontrolisanom postrojenju, prisustvo ili odsustvo PVC-a nema uticaja na izmerenu količinu dioksina.

22.. Životna sredina, sigurnost i aspekti zdravljaŽivotna sredina, sigurnost i aspekti zdravlja

Sagorevanje sa ponovnim korišćenjem energije

• Sagorevanje PVC učestvuje sa manje od 0,2% u ukupnoj zapremini gasova koji uzrokuju kisele kiše. Sa uvođenjem direktive EU za postrojenje za spaljivanje komunalnog otpada, ovo minorno učešće će biti čak i dalje redukovano.

• Treba naglasiti da čak i primenom najefikasnijih povratnih metoda će ostati nešto otpada. Na taj način predvidljiva budućnost će nastaviti potrebu za odlaganjem otpada na deponiju.


Sagorevanje sa ponovnim korišćenjem energije

• Ukratko analiza energije i sirovih materijala i problemi sa otpadom i zagađivačima vodi do prepoznavanja potrošnje proizvedenih proizvoda i udara na resurse i životnu sredinu. Materijali i proizvodi napravljeni od njih su analizirani sa dva aspekta, prvi sa aspekta njihovih tehničkih karakteristika, a drugi aspekt je njihov uticaj na životnu sredinu.


Eko balans

• Takva procena uključuje razmatranja kompletne istorije proizvoda od sirovog materijala do skladištenja finalnog proizvoda. Naučna razmišljanja projektovana za merenje udara na životnu sredinu procesa ili poizvoda su nazvana ekobalans ili analiza životnog ciklusa (LCA). Tipično analiza uključuje ocenu ukupne potrošnje energije, emisije u vazduh i vodu i uključivanje čvrstog otpada. LCA dozvoljava direktno poređenje između alternativnih materijala predviđenih za isto korišćenje.


Eko balans

• U slučaju prozora, ovo poređenje mora biti napravljeno na osnovu radnog veka. Često se može čuti vezano za drvene prozorske ramove, fraza "prijateljski za životnu sredinu". To je pogrešno jer svi napravljeni proizvodi imaju negativan uticaj na životnu sredinu. Brojna detaljna tumačenja kako ekobalans može biti korišten su data u literaturi koja analizira plastiku i od strane APME (Ekoprofili za polimere uključujući PVC).


Eko balans

• Opsežne studije ekobalansa vezane za aluminijumske, PVC-u i drvene prozore su napravljene u Švajcarskoj i Austriji za vreme zadnjih deset godina (Švajcarski institut za ispitivanje materijala). Ove studije uključuju ispitivanje udara recikliranja i rezultati pokazuju da PVC–u prozori daju povoljne rezultate koji se i dalje poboljšavaju korišćenjem reciklata.


Eko balans

• Ekobalans je napravljen na takav način, ima takvu osnovnu da se mogu porediti proizvodi. Iako oni ne mogu osigurati sve informacije, specifične potrebe utiču na racionalan izbor, jer oni ne uzimaju račun karakteristike proizvoda. Objektivan pristup je da se kombinuju podaci ekobalansa sa podacima ekonomskih zahteva.


Eko balans

• Oko 10 000 tona (90 % tržišta) participiraju nemački profili.

• Analizom domaće i svetske literature utvrđeno je da navedena proizvodnja nema uticaja na životnu sredinu. Svaki dan je trend korišćenja PVC–a veći. Može se zaključiti da postoji evidentan skok porasta korišćenja PVC–a i u medicini.


Eko balans

3. Progres i poboljšanje PVC-a

• sumiranje progresa koji je napravljen u PVC industriji u zadnje dve godine

• davanje najsvežijih podataka gde se mi nalazimo danas

• pravljenju projekcije za budućnost

• potvrdi da je PVC dobio tržište u primeni različitih profila

Pažnja u narednom delu prezentacije biće usmerena na:


• U prezentaciji će se fokusirati zainteresovanost kod proizvodnje i korišćenja PVC–a (opasnost i rizičnost).

• Razlika između opasno i rizično nije jasna za veliki broj ljudi i ima značaj kod hemijskog razjašnjenja ovog problema.


• PVC je postao jedan od "ispaštalaca" u hemijskoj industriji. Neki ekolozi a naročito oni iz Green peace su napadali ovaj proizvod. Posebno je napadan hlor kao opasan element i koji može da deluje na okolinu, ali su mane mnogo manje u poređenju s prednostima.


• Debate o PVC–u su postale veoma emocionalne, politički motivisane a manje racionalne. PVC industija u prošlosti nije napravila odgovarajući nastup.

• Problem je veoma često navođen na osnovu uzimanja pristrasnih informacija koje su interpretirane na emocionalan način, u takvoj debati "glas nauke" je bio dosadan, suv i nedovoljno efektivan.

• Navođenje aspekata zdravlja i zaštite životne sredine i odlučivanje mora biti zasnovano na naučnim činjenicama (procena rizika, procena rizika u funkciji ušteda, analize životnog ciklusa itd.). Međutim, nije bilo osuda na ova navođenja.


• Udar pogrešnih odluka može biti kontraproduktivan.• Na nesreću često su udarci bili veoma bučni i njima se verovalo.• Manje, više hemijska industrija je bila ona kojoj se najmanje

verovalo.• Veoma česti komentari javnosti su bili da industrija nikada ne

prihvata probleme, uz pokušaj iskrivljenja činjenica (zbog profita). Međutim ovo je veoma cinično i potpuno nekorektno.

• Industrija PVC i više drugih industrija vezanih za ovu stvar "uči" da sluša ova navođenja mnogo otvorenije i sa više činjenica i komunikacija.


• S obzirom da su zaposleni u industriji plastike upoznati s istorijom rasprava o PVC–u, ukratko ćemo opisati zašto je PVC postao "crna ovca u porodici polimera".

• Srećom, širenje panike nije bilo uspešno jer njihove optužbe nisu bile utemeljene istraživanjem, i zbog toga se predlaže da se ne veruje u poluistine – PVC je ovde i on traje.

Osnova


• PVC tržište nastavlja da raste i to 2 – 3 % svake godine u Evropi, i 8 – 10 % u svetu.

• Porast je veći kod proizvoda dugog veka kao što su profili nego kod proizvoda kratkog veka kao što je primena kod kancelarijskog materijala.

• Proizvodnja prozorskih profila neprekidno raste i oni zauzimaju veliki deo ukupnog tržišta prozora.

Rasprave o PVC–u


• Približno 45 % svih instalisanih prozora u 2002. U proširenoj Evropskoj uniji je napravljeno od PVC–a.

• Kad god se PVC profili ili prozori porede s alternativnim proizvodom, PVC je bolji ili jednako dobar kao alternativa.

• Slika o PVC–u je naročito poboljšana u Severnoj Evropi, gde su rasprave smanjene.

Rasprave o PVC–u


• Debate su izmenjene s emocionalnih debata na nacionalnom nivou, na debate na nivou Evropske unije koje su više utemeljene činjenicama, ali i dalje se koriste emocije pojedinih grupa koje vrše pritisak kod korišćenja PVC–a pri izradi medicinskih uređaja.

• Istorijska izdanja kao što su proizvodnja PVC–a, dioksini i požar su podeljeni u celoj PVC industriji. Ima nagoveštaja da se rasprave mogu ponovo pojaviti.

Rasprave o PVC–u


• Tekuće debate su praktično na polju aditiva, posebno ftalata i oko buduće reciklaže.

• Eko marketing nastavlja sa etiketiranjem PVC–a jer se korišćenje olova pogrešno tumači, te su alternativni materijali i artikli superiorniji u pogledu zaštite životne sredine i zdravlja u perspektivi.

• "Horizontalna inicijativa" je sada u trogodišnjem delovanju i njene informacije su usklađene sa izdanjima Evropske komisije za vreme 2002.

Rasprave o PVC–u


• U zadnjih 5 godina u proširenoj EU više se koriste prozori od PVC–a (43,5 %) u odnosu na drvo (41,8 %).

• Cena /poboljšane karakteristike je glavna prednost PVC prozora.

• Kada razmatramo sve cene uključujući cene zaštite okruženja, prozori napravljeni od drveta mogu biti skuplji i više od 100 % u odnosu na PVC prozore.

Tržište PVC profila

Prozori


• S aspekta životnog ciklusa upotrebe prozora, više od 70 % je skuplji prozor napravljen od drveta u odnosu na PVC.

• Najčešće korišćeni argument za prozore napravljene od drveta su estetika i životni stil što je očigledno stvar ukusa.

• Drvo može biti razmatrano kao pravi materijal kada se vrši

restauracija istorijskih zgrada.


Prozori


• Činjenica je da se 30 – 35 miliona prozora napravljenih od PVC–a ugrađuje u Evropi svake godine, potvrđujući PVC kao materijal izbora.

• Očigledno postoji tržište prozora na kom se nude različiti materijali. Neprekidno proizvođači prozora i instalateri nude različite alternative.

• Ključ daljeg razvoja je slobodno otvoreno tržište bez politički motivisanih restrikcija.


Prozori


• Dobrovoljne obaveze industrije PVC–a su, u stvari, ambiciozne obaveze.

• Proizvođači PVC–a se obavezuju da obezbede da svako postrojenje za proizvodnju VCM i Suspenzionog PVC–a u Evropi potpuno zadovolji "Povelju" ECMV koja je usvojena 1995.

Dobrovoljne obaveze


PVC industrija se obavezuje da:

• razvija Evropsko zdravlje, sigurnost i da ispunjava standarde o zaštiti životne sredine

• obučava zaposlene

• obezbedi dijalog s Evropskim radnim savetom

Dobrovoljne obaveze


• U dodatku ESPA se ciljno dogovorila da smanji korišćenje stabilizatora na bazi olova:

• 15 % sa 2005. godinom

• 50 % sa 2010. godinom

• 100 % sa 2015. godinom

Dobrovoljne obaveze


• Sektor prozorskih ramova je predstavljen sa EUPC, koji obavezuje da poveća mehaničke količine PVC prozorskih ramova namenjenih za mehaničku reciklažu na kraju životne primene. Obaveza je da se reciklira najmanje 50 % otpadne količine koju je moguće skupiti iskoristi u reciklaži.

• PVC industrija se obavezuje da razvije za korišćenje visoko kvalitetni mehanički reciklirani PVC u novim proizvodima. Dat je nalog za rad u periodu od 2000 – 2004, a očekuje se nastavak i u narednim godinama.

Dobrovoljne obaveze


• Kao i svi dobri materijali koje je napravio čovek i PVC ostavlja trag u životnoj sredini, iako je ustanovljeno da ima mnogo više prednosti nego mana.

• Nekoliko primera opisuje ovu kompletnu debatu oko različitih primena ftalata, kao što je primer medicinskih uređaja.

• Kada su razvijani specifični medicinski uređaji Švedski stručnjaci su došli do sledećeg zaključka:

"Rizik vezan za omekšivače PVC–a je čisto preterivanje".

Udar na zdravlje i životnu sredinu


• Ne postoji ni jedna osuda vezana za zdravlje za ftalate u Izveštaju koji je uradio Švedski nacionalni bord za zdravlje i socijalno osiguranje.

• Izveštaj je fokusiran na rizik u funkciji uštede elastičnih plastika koje sadrže DEHP. Došlo se do zaključka da su alternativne plastike nekompletne da bi mogle biti razmatrane kao alternative plastikama koje sadrže DEHP.

• Interesantno je naznačiti da dosadašnji, čak i najusijaniji kritičari PVC–a su postali oprezniji u izjavama.

Udar na zdravlje i životnu sredinu


• Čak i najglasnije grupe koje vrše pritisak da se ne koristi PVC koji može prouzrokovati neku štetu – kritike fokusiraju na aditive i najčešće ftalate.

• Nije poznat, ni potvrđen slučaj nekog štetnog delovanja na ljude kao rezultat izlaganja ftalatima. Suprotno oni su korišćeni kao omekšivač kod više inovativnih proizvoda PVC–a koji učestvuju u ogromnom povećanju standarda života. U sektoru zdravlja zabrinutost je mala, i procenjeno je da postoji između 600 i 700 miliona pacijenata dnevno koji koriste medicinske uređaje koji sadrže plastificirani PVC u gotovo 50 godišnjem korištenju bez negativnih efekata.

Ftalati


• U prošlosti je bilo mnogo povezivanja DEHP i kancera, iako je Svetska zdravstvena organizacija, i Agencija za istraživanje kancera klasifikovala DEHP u grupu 3, kao klasifikacija koja nema rizika karcinoma na čoveka. Agencija za istraživanje kancera je bazirala ove zaključke na ekstenzivnim istraživanjima praćenim u dosadašnjim godinama koja pokazuju da mehanizam kojim DEHP uzrokuje tumore kod miševa nije relevantno za čoveka.

Kanceroznost


• U Evropi je napravljena opsežna analiza pet najvažnijih ftalata, procene rizika, od eksperata EU u skladu sa zahtevima Regulacionog saveta. Procene rizika su dobro unapređene i u nekim slučajevima kompletirane.

• Procena rizika od DEHP je finalizovana krajem 2001. ali eksperti članica EU su zahtevali dobijanje ponovne dozvole za potpuno ispitivanje uključujući najvažnije nove studije (Shilleng i drugi) koje su najopsežnije u tekućem definisanju procene rizika. Zaključeno je da DEHP ne poseduje rizik za životnu sredinu.

Procena rizika – EU


• Centar za razvoj rizika reprodukcije stanovništva je pregledao uticaj toksičnosti na reproduktivnost svakog od glavnih ftalata i pronađene su dosadašnje publikacije.

• Izveštaj zaključuje da šest od sedam ftalata poseduje zanemarljiv rizik na zdravlje čoveka, ali da sedmi, DEHP, iako nema rizika za populaciju poseduje određen rizik za novorođenu mušku decu.

• Ovi zaključci su utvrđeni bez pomoći više dosadašnjih i usvojenih studija Shilling i drugi i Wolfe i drugi. Ovo što je urađeno utvrđuje da nema identifikovanog rizika.

Efekti reprodukcije


• Najviše dosadašnjih nezavisnih naučnih mišljenja je da medicinski uređaji napravljeni od PVC–a plastifikovani s DEHP i drugim grupama omogućavaju rizik zbog toksičnosti DEHP.

• Ovo je usvojeno od strane Medicinskog komiteta za medicinske proizvode i medicinske uređaje usvojeno u septembru 2002.

Efekti reprodukcije


• Ftalati su najčešće korišteni plastifikatori jer oni daju dobar balans osobini plastifikatora koji mogu biti fino podešeni zavisno od korištenog alkohola u njihovoj proizvodnji.

• Brojni drugi esteri nude širok rang karakteristika omekšivača koji zadovoljavaju različite zahteve primene kao što su lepljivi film i kablovi za visoke temperature.

Alternativa plastifikatorima


• Neophodno je zato držati tekući rang omekšivača i menjati ih samo ako je moguće osigurati sve aspekte karakteristika koje se traže.

• Za plastifikatore je dobijen širok rang prihvatljivosti koji mora biti omogućen s obzirom udara na zdravlje i okruženje. Na nesreću ovo često nije slučaj za neftalate. Ovo je potvrđeno izveštajem koji je objavljen u Danskom EPA početkom 2001.

Alternativa plastifikatorima


• Prikazano je da su ftalati široko rasprostranjeni u okolini ali da je njihov nivo nizak jer su oni materije koje se relativno brzo fotohemijski i biološki razgrađuju. Njihov nivo pada jer raste korišćenje tretirane vode iz postrojenja.

• Najraširenije korišćeni ftalati imaju veoma malu rastvorljivost u vodi i nisu toksični u vodenim organizmima.

• Mala molekularna težina i veća rastvorljivost ftalata u vodi, DBP i BBP su toksični u vodenim organizmima, procena rizika u EU zaključuje da oni ne poseduju rizik za okolinu.

Udar na životnu sredinu


• Debata oko stabilizatora do sada nije bila tako jaka kao debata oko ftalata ali čitava ekološka debata vezana za teške metale ima udar na tekuće i buduće korišćenje stabilizatora.

• Stabilizaciji s olovom (posebno kod ekstruzije cevi i profila) se daje prednost u Evropi, Južnoj Americi i velikom delu Azije, dok je u SAD – u, veća naklonjenost kalajnim stabilizatorima.

• Alternative mogu biti CaZn, Sn, Ca – organska osnova. Ponekad postoji izražen veći rizik korišćenja i iz tih razloga povećane opasnosti, koriste se novi stabilizatori.

Stabilizatori


• ESPA (Evropska asocijacija proizvođača stabilizatora) i članovi razvijaju alternative olovu. Postoji više inicijativa oko izbora hemikalija. Tekući zakoni EU na polju hemikalija su rastegnuti i prošireni u julu 2002. Zahteva se klasifikacija pripreme u odnosu na opasnost na životnu sredinu.

• Zamenom se mora utvrditi uticaj opasne supstance vezane za zdravlje i životnu sredinu. Zagovarači ove promene zahtevaju korišćenje ovih informacija radi ocene rizika pre nego što se počnu koristiti kao stabilizatori.

Stabilizatori


• Kalajni kompaundi se najviše koriste za proizvode za široku oblast industrijskih primena. Oni se sigurnosno koriste preko 60 godina u njihovoj respektivnoj primeni u oblasti od medicinskih uređaja, pakovanja za farmaciju, podova, do cevi za vodu s očekivanim životnim vekom od preko 100 godina i više drugih primena.

• Kalajni stabilizatori, ne samo što su sigurni kada se prikladno koriste za industrijsku upotrebu, nego se specifični oktilni i metilni kalajni stabilizatori široko koriste kao primena u kontaktu s hranom.

Stabilizatori


Osnova stabilisanja sa Zn

• cink je esencijalni element i veći deo enzima našeg tela sadrži sisteme na bazi cinka

• korišćenje stearata cinka u PVC–u je prikazano kao sigurnosno u zadnjoj verziji procene rizika za sve elemente životne sredine

Stabilizatori

Documents

PROIZVODNJA PROZORSKIH PROFILA SA ASPEKTOM ZAŠTITE ŽIVOTNE SREDINE