لوله پی وی سی
PVC & UPVC
نام ماده (فارسی): پلی وینیل کلراید
نام ماده (انگلیسی): Polyvinyl chloride
نام تجاری (فارسی): پی وی سی
نام تجاری (انگلیسی): PVC
سایر اسامی: اتیلن کلرو پلیمر، کلرواتین همو پلیمر، کلرواتیلن همو پلیمر، وینیل کلراید پلیمر
لوله پی وی سی
عبارت پی وی سی و وینیل بطور رایج نه تنها با مرجع پلیمر بلکه برای همه موادی که پلی وینیل کلراید (PVC) یک سازنده آنست استفاده میشود.
پلی وینیل کلراید، پلاستیکی با موارد استفاده نامحدود است. بطور عمومی بیشتر از 50% از لوله و اتصالات پی وی سی ساخت بشر در ساختمان سازی استفاده میشود زیرا لوله و اتصالات یو پی وی سی ارزان بوده و به سادگی سر هم بندی میشود.
در سال های اخیر پی وی سی (PVC) جایگزین مواد ساختمان سازی سنتی نظیر چوب سیمان و سفال در بسیاری از مناطق شده است. با وجود ظهور یک ماده ایده آل در ساختمان سازی همچنان نگرانی در رابطه با هزینه پی وی سی برای محیط زیست طبیعی و سلامتی انسان وجود دارد.
موارد استفاده فراوانی برای پی وی سی (PVC) شامل وینیل سایدینگ، علامت مغناطیسی کارت ها، برش عمودی پنجره ها، صفحات گرامافون، لوله و اتصالات فاضلاب ، لوله و اتصالات پولیکا ، کانال و لوازم نصب کردنی،
کیف‌های ارزان قیمت، پنجره‌های تاریک (بدون دید) و در شکل نرم آن برای لباس، اثاثه یا لوازم داخلی نظیر پرده، کف سازی و ساختن سقف، پوسته کابل‌های الکتریکی، توپ‌های بازی سبک وزن وجود دارد.
پیش از اقدام به خرید لوله و اتصالات پی وی سی بهتر است با کاربرد و قیمت لوله پلیکا به طور کامل آشنا شوید.
همچنین پی وی سی ماده ایست ک بعلت ارزان بودن، طبیعی و انعطاف‌پذیر بودن اغلب برای لوله کشی آب و فاضلاب استفاده میشود.
پی وی سی (PVC) پلاستیکی سخت است که به‌وسیله اضافه کردن روان کننده‌ها نرم و انعطاف‌پذیر میشود. بیشترین مورد استفاده آن فتالیت است.
پیش از قرن بیستم شیمیدان روسی ایوان استرا میسلنسکی و فریتز کلیت از کمپانی گریشم الکترون شیمی آلمان هر دو تلاش کردند تا لوله پی وی سی (PVC) را در محصولات تجاری به کار گیرند اما مشکلات در فرایند، سختی و گاهی شکنندگی پلیمر تلاش‌های آنها را بی نتیجه می‌گذاشت.
کاربرد لوله پی وی سی در صنایع
در سال ۱۹۲۶ والدو سیمون از بی اف گودریچ روشی برای نرم کردن پی وی سی به‌وسیله مخلوط کزدن آن با افزودنی‌های گوناگون گسترش داد.
نتیجه ماده‌ای انعطاف‌پذیر بود که به سادگی در فرایندها شرکت می‌کرد و بزودی در استفاده‌های تجاری شایع شد.
مونومر وینیل کلرید:
در اواخر ۱۹۶۰دکتر جان گریچ و دکتر موریس جانسون اولین کسانی بودند که با آزمایش بر روی کارگران دایره پلیمریزاسیون وینیل کلراید در بی اف گود ریچ به وضوح سرطان زایی مونومر وینیل کلراید برای انسان را شناسایی کردند.
اعتقاد بر اینست که بیشتر محصولات وینیلی زمانیکه بطور صحیح مصرف شوند عموماً بی ضررند هر چند تعدادی از افزودنیها و نرم کننده‌ها از محصول وینیلی می‌توانند نشت کنند.
حتی با وجود اینکه پی وی سی (PVC) اسباب بازی‌های نرم به منظور نوزادان برای سالها ساخته شده است این نگرانی وجود دارد که این افزودنیها از اسباب بازی‌های نرم به دهان کودکانی که آنرا به دهان می‌برند نشت کند.
محصولات پی وی سی زمانیکه می‌سوزند یا دفن می‌شوند می‌توانند مضرانه نفوذ کنند. در ژانویه 2003 اتحادیه اروپا یک تحریم برای ۶ نوع فتالیت نرم کننده در اسباب بازی‌ها قرار داد.
در سال 2006 کمیسیون امنیتی محصولات مصرفی آمریکا عریضه برای تحریم مشابه در ایالات متحده را انکار کرد.
با وجود این در آمریکا بیشتر کمپانی‌ها به طور اختیاری اسباب بازی‌های پی وی سی (PVC) را برای نوزادان متوقف کردند.
در این قسمت به برخی از مزایا و معایب انواع لوله پی وی سی می پردازیم
مزایای لوله پی وی سی ( PVC )
1- وزن پایین
2- انعطاف پذیری زیاد
3- دوام بسیار بالا
4- مقاوم در برابر انواع اسید و بازها
5- عبور از آب پر فشار
6- قیمت نسبتا مناسب
معایب انواع لوله پی وی سی
1- خوردگی بر اثر تماس مداوم با آب گرم
2- احتمال خطر خرابی در زیر زمین
3- شکنندگی در اثر تابش خورشید و اشعه ماورا بنفش
این لوله ها یکی از پر کاربردترین لوله ها در ایران میباشد و با انواع آب و هوای ایران سازگاری دارد.
در واقع PVC نوعی پلیمرترموپلا ستیک است که بطور گسترده در جهان شناخته شده است. این پلیمر سالیانه در حدود ۴۵ میلیون تن در جهان تولید می شود.
این پلیمر پر مصرف در دسته پلیمرهای ترموپالستیک یا گرمانرم طبقه بندی می شود. رزین پی وی سی از پلیمریزاسیون منومروینیل کلراید تولید می شود.
مواد اولیه تولید وینیل کلراید در پتروشیمی ها نمک و گاز طبیعی است . این رزین از 43 درصد گاز طبیعی و 57 درصد نمک تولید می شود.)
برخلاف بیشتر ترموپلاستیک ها که بطور کامل از منابع فسیلی مشتق می شوند.
پی وی سی دارای بهترین خواص زیست محیطی در میان تمام پلیمرهاست(بدلیل وابستگی کمتر به مواد اولیه فسیلی ،مصرف انرژی کمتر برای تولید ،
بازیافت پذیری صد در صد و تولید گاز های گلخانه ای کمتر.
خواص پی وی سی:
پی وی سی به علت خواص و ویژگی های مناسب نظیر وزن کم، سازگاری مطلوب با تعداد قابل توجهی از افزودنی ها و قیمت پایین، در کاربردهای بسیار متنوعی مورد استفاده قرار گرفته است.
پر مصرف ترین محصوالت پیویسی، لوله و اتصالات U-p.v.cساختمانی هستند. همانطور که مشاهده می شود میزان مصرف لوله های Upvc بسیار زیاد است.
که این امر بدلیل تعادل خوب بین سفتی و چقرمگی این لوله ها بوده و در ضمن در مقابل کلر موجود در لوله و اتصالات آب آشامیدنی مقاومت خوبی دارند.
پیویسی مقاومت خوبی در مقابل شعله وری داشته و به همین علت در محصوالت صنایع الكترونیكی، از قبیل قطعات وسایل الكتریكی و روکش سیم و کابل مورد استفاده قرار می گیرد.
دمای نرم شدگی پلی وینیل کلراید ترموپلاستیک تقریبا ۸۰ درجه سانتیگراد است.
این ماده سبک، مقاوم در برابر شعله، قوی و بادوام، دارای نفوذپذیری پایین به گاز و هوادهی خوب است و این ویژگی های فیزیكی آن را برای بسیاری از کاربردهای مختلف ایده آل می کند.
همچنین بدلیل مقاومت خوبی که در برابر جذب رطوبت دارد در لوله و اتصالات سفید آب مورد استفاده قرار می گیرد.
وجود اتم کلر در ساختار مولكولی پیویسی سبب می شود این پلیمر هنگام تخریب HCl آزاد نماید و زنجیرهای پلیمری آن بصورت شبكه ای به یكدیگر متصل شوند.
به همین دلیل تخریب پیویسی برخالف برخی از پلیمرها نظیر پلی پروپیلن، با کاهش شدید استحكام همراه نیست.
از سوی دیگر وجود کلر در مولكول پی وی سی به حفاظت این پلیمر در مقابل عوامل محیطی نظیر مایعات هیدروکربنی کمک زیادی می کند.
در ضمن پیویسی تورم حدیده کمی داشته و در نتیجه ماده مناسبی برای روش شكل دهی اکستروژن است.
خلاصه خواص پی وی سی:
ارزان
استحكام بالا
خود اطفاء
مقاوم در برابر شرایط آب و هوایی نا مناسب
دمای کاربردی پایدار حدود 80-60 درجه سانتیگراد.
غیر محلول در الكلها ، هیدروکربن ها ، استون
قابل استفاده مداوم در 60 درجه سانتیگراد
مقاوم در برابر مواد شیمیایی ، روغنها ، اسیدهای ضعیف
خواص الكتریكی عالی
پی وی سی انعطاف پذیر معموال در ساخت و ساز به عنوان عایق در سیم های برق و یا در کف خانه ها، بیمارستان ها، مدارس، و مناطق دیگر که در آن محیط استریل یک اولویت است، و در بعضی موارد به عنوان جایگزینی برای رابرها استفاده می شود .
پی وی سی سخت، بر خالف پی وی سی نرم بدلیل عدم استفاده ازنرم کننده ها بسیار سخت و غیرقبل انعطاف می باشد .
بنابراین در مقایسه با پالستیک های دیگر جایگزین مناسبی برای بسیاری از کاربردهای صنعتی مانند لوله، اتصالات و پروفیل های درب و پنجره جهت ساخت و ساز است.
فرم دیگر پلی وینیل کلراید، OPVC یا پی وی سی آرایش یافته است که بدلیل آرایش یافتگی زنجیره های پلیمر در جهت مناسب، خواص فیزیكی و مكانیكی بسیار بالاتری در مقایسه با UPVC و PVC از خود نشان می دهد.
بنابراین با این ساختار، امكان تولید محصولات سبک تر با کیفیت بالاتر وجود دارد.
نكته حایز اهمیت در مورد OPVC ها مكانیزم افزایش خواص می باشد . پی وی سی اساسا پلیمری آمورف است که در آن زنجیره های پلیمر به صورت تصادفی قرار می گیرند.
این زنجیرها، تحت شرایط خاصی از فشار، دما و نیروهای برشی وجود دارد. این آرایش یافتگی هم در جهت محور و هم در جهت حلقه، باعث باال رفتن خواص مكانیكی همچون استحكام ضربه ای می شود.
به گونه ای که در مكانیزم شكنندگی لوله های OPVC حالت پوسته پوسته شدن موجود در لوله و اتصالات UPVC برطرف می شود.
پلیمریزاسیون پی وی سی
رزین پی وی سی و روشهای تهیه آن رزین PVCمعمولا به ۵ روش پلیمریزه می شود .
در هر روش نوع بخصوصی از پلیمر با خواص متفاوت تولید می گردد . با تغییر شرایط واکنش و همچنین انتخاب نحوه خشک کردن رزین تولید شده می توان در محصول نهایی تغییراتی بوجود آورد .
فرآیندهای مختلف تولید pvc باعث می شوند که محصول حاصله نیز بر شكل و اندازه دانه بندی ، قابلیت جذب روغن های نرم کننده ،
ویژگی های نوری ، الكتریكی ، فیزیكی ، میكانیكی و نیز موارد کاربردی ، با یكدیگر متفاوت باشند. روشهای تولید پی وی سی عبارتند از:
* پلیمریزاسیون به روش سوسپانسیون Polymerization Suspensionکه ۸۰ درصد تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
* پلیمریزاسیون به روش امولسیون Emulsion Polymerizationکه ۱۰ تا ۱۵ درصد تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
* پلیمریزاسیون به روش توده ای Bulk Polymerizationکه ۱۰ درصد تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
* پلیمریزاسیون به روش محلول Solution Polymerizationکه ۱ تا ۲ درصد تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
* پلیمریزاسیون به روش رسوبی Precipitated Polymerizationکه درصد بسیار ناچیزی از تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
*پلیمریزاسیون به روش سوسپانسیون Polymerization Suspension
روش سوسپانسیون تهیه رزین پی وی سی PVC-S در این روش مونومر وینیل کلراید به صورت دانه های بسیار ریز ( حدود ۵۰ تا ۱۵۰ میكرون ) در آمده و تحت فشار در آب به صورت معلق بیرون می آید و پخش می گردد که این ذرات در آب نامحلولند .
جهت سهولت در پخش این ذرات و همچنین جلوگیری از چسبیدن آنها به یكدیگر ، از پایدار کننده هایی چون نشاسته و ژالتین استفاده می شود .
عمل پلیمریزاسیون در فشار و درجه حرارت باال و پس ازاضافه نمودن افزودنی هایی محلول در مونومر ( فعال کننده ها ) در اتوکالو انجام می پذیرد .
پس از پیشرفت واکنش و تبدیل ۸۰ تا ۹۰ درصد مونومر به پلیمر ، مونومرهای عمل نكرده از اتوکالو خارج و رزین PVC حاصل بوسیله فیلتر و یا سانتریفیوژ جدا می شود.
نوع کاتالیزور افزوده شده ، کنترل شرایط واکنش مانند درجه حرارت ، فشار و همچنین سرعت هم زدن مواد واکنش گر توسط همزن تاثیر بسیار زیادی در اندازه زنجیره ملكولی ، اندازه ذرات ، نوع ذرات و نحوه توزین ذرات را دارا می باشد .
با تغییر شرایط واکنش می توان PVC-S را به شكل ذرات کروی شكل با سطح متخلخل تولید نمود .
این نوع PVC قادر به جذب مقادیر بسیار زیادی نرم کننده یا Plasticizerمی باشد بدون آنكه سیالیت آزاد دانه های آن از دست برود .
از این نوع رزین برای مواقعی که که نیاز به استفاده از پودر برای تغذیه دستگاه اکسترودر می باشد استفاده می شود.
از آنجائیكه پایدار کننده های سوسپانسیون در آب محلول می باشند ، این مواد به راحتی از پلیمر تولید شده جدا گردیده و از خود هیچگونه اثری در کیفیت محصول نهایی باقی نمی گذارند .
بدین شكل PVC-Sدارای خواص خوب مكانیكی و الكتریكی می از اشكالات مهم این نوع پلیمر ، حساسیت زیاد آن به حرارت ، نور و اکسیژن در مقایسه با نوع PVC-E می باشد.
ذرات سنگین و کروی شكل S-PVC پلیمر مناسبی برای ساخت محصوالت الكتریكی و یا مصنوعات شفاف با روش فرآیند های اکستروژنی و تزریقی می باشد .
از محاسن این روش سهولت در انتقال گرمای ناشی از واکنش پلیمریزاسیون است که براحتی توسط محیط آبی انجام می گیرد.
*پلیمریزاسیون به روش امولسیون Emulsion Polymerization
روش امولسیون تهیه رزین پی وی سیpvc-E در این روش مونومر وینیل کلراید تحت فشار و درجه حرارت باال به مایع تبدیل شده و این مایع در آب به کمک مواد امولسیون کننده
Emulsifier به شكل امولسیون می شود و با استفاده از کاتالیزورهای محلول در آب عمل پلیمریزاسیون انجام می پذیرد . چون واکنش در PH خاصی شروع به پیشروی نموده و به جلو می رود بایستی برای تثبیت PH آن از محلول های بافر استفاده نمود .
در این حالت وزن ملكولی محصول به دست آمده وابسته به درجه حرارت واکنش می باشد .
درجه حرارت بالا تولید پلیمر با وزن ملكولی پایین کرده و بالعكس با کاهش درجه حرارت وزن ملكولی پلیمر نیز افزایش می یابد .
در روند تولید رزین PVC بوجود آمده توسط نمک هایی رسوب داده شده و بوسیله خشک کن و خشک کردن به روش اسپری در هوای گرم جدا می گردد.
در دوحالت اخیر ، تمامی افزودنی ها به امولسیون در پلیمر باقی مانده و این مطلب ممكن است خواص مطلوب یا نامطلوبتری را برای پلیمر فراهم سازد .
برای مثال وجود امولسیفایر در محصول نهایی به هنگام شكل دادن محصول به روش اکستروژن باعث بهبود کار می گردد و بالعكس باعث افزایش میزان جذب آب شده که در محصول نهایی تولید اشكال می نماید .
اگر در این روش رزین PVC به روش رسوبی از محلول جدا گردد و سپس با آب شسته شود ، قسمت اعظم امولسیون کننده ها و سایز افزودنی ها از جمله کاتالیزور و غیره از آن جدا گردیده و میزان جذب آب آن کاهش می یابد.
وجود امولسیفایر در محصول نهایی ، همچنین باعث کاهش شفافیت محصول گردیده و از طرف دیگر میزان جذب نرم کننده را نیز کاهش می دهد که این امر در هنگام تولید شاخه ای از محصوالت PVC با نام Plastisols بسیار مهم و ضروری می باشد .
چون از جمله خواص رزین مورد استفاده از تولید این نوع محصوالت ، توانائی بسیار کم آن در جذب روغن نرم کننده است.
در روش خشک کردن به وسیله اسپری در هوای گرم ، میزان سختی ذرات به دست آمده نیز دارای اهمیت فراوان است .
هرچه ذرات سخت تر باشد ، جذب روغن نرم کننده در آن بصورت تدریجی انجام پذیرفته و برای استفاده به منظور Plastisols مناسب تر می باشد . هرچه حرارت محیط اسپری بالاتر باشد ذرات سخت تر می شوند .
در این روش می توان با تغییر شرایط واکنش حتی ذرات رزین با سطح متخلخل نیز تولید نمود . در هرحال با توجه به وجود ناخالصی های بیشتر باقیمانده در PVC نوع E ، خواص مكانیكی و الكتریكی آن نسبت به نوع S پایین تر است.
وجود ماده امولسیونی در Pvc اصطكاک بین پلیمر و قسمت های فلزی ماشین آلات فرآیند را کاهش داده و باعث سهولت در امر تولید می گردد.
در مقابل وجود همین عامل باعث افت ویژگی های الكتریكی ، تمایل به گرفتن بار الكتریسیته و کدری رنگ محصول می گردد .
شكل و بزرگی دانه های PVC در این روش تابعی از شرایط خشک کن ها ، ذرات جدا شده pvc از فاز آبی بوده که با تغییر تنظیمات خشک کن اندازه ذرات از ۲ تا ۶۰ میكرون قابل تغییر می باشد.
از PVC- E نیز بیشتر جهت تولید چرم مصنوعی ، کاغذ دیواری ، دستكش استفاده می شود.
*پلیمریزاسیون به روش توده ای Bulk Polymerization
روش توده ای تهیه رزین پی وی سیpvc -M در این روش مونومر وینیل کلراید با کاتالیزور بسیار کمی مخلوط گردیده و تحت فشار به پلیمر PVC تبدیل می گردد .
سپس PVC به دست آمده که در مونومر نامحلول است در کف تانک رسوب کرده و خارج می گردد .
کنترل شرایط در این روش بسیار مشكل بوده و امكان برهم خوردن شرایط فرآیند بعید به نظر نمی رسد . طی این روش می توان نوع خاصی از رزین PVC که دارای شاخص گرانروی Value-K حوالی عدد ۶۰ را به دست آرود .
این روش مشابهت زیادی با نوع PVC-S داشته و در برخی موارد خواص آن نسبت به نوع S برتری نیز دارد.
*پلیمریزاسیون به روش محلول Solution Polymerization
روش محلول تهیه رزین پی وی سی در این روش مونومر وینیل کلراید در یک حالل آلی حل شده که این حالل خود پلیمر تولید شده را نیز در خود حل می نماید .
انتخاب نوع حلال در کیفیت محصول به دست آمده و اندازه ذرات آن تاثیر بسزایی دارد . محصول به دست آمده معموال“ در پوشش کاری ها کاربرد دارد
*پلیمریزاسیون به روش رسوبی Precipitated Polymerization
روش رسوبی تهیه رزین پی وی سی این روش مشابهت زیادی با روش محلول دارد با این تفاوت که پلیمر در حلال آلی حل نمی شود و در پایان واکنش ، رزین PVC در انتهای ظرف واکنش گر رسوب کرده و از رآکتور خارج می شود .
در تمامی حالت ها پلیمر به دست آمده بی شكل بوده و کریستال خاصی در آن شكل نمی گیرد .
در حال حاضر این روش به دلیل هزینه های بالای آن اقتصادی و مقرون به صرفه نمی باشد. K-Value :
مفهوم هر تولید کننده پی وی سی بسته به مصرف نهایی ، نوع خاصی از پلیمر را تولید می نماید که از نظر مورفولوژی و جرم مولكولی با هم متقاوت می باشند.
در صنعت ، Value-K یا عدد ویسكوزیته به عنوان نمایانگر وزن مولكولی پی وی سی به کار می رود.
به منظور اندازه گیری این شاخص ، ویسكوزیته محلول PVC تعیین می گردد. هر چه میزان این شاخص باالتر باشد نشاندهنده وزن مولكولی باالتر پی وی سی است.
محدوده Value-K معموال بین ۳۵ تا ۸۰ می باشد.
مصارف مختلف PVC برحسب: Value-K
Value-K بین ۵۵ تا ۶۰ مناسب جهت تزریق
Value-K بین ۶۶ تا ۶۸ مناسب جهت اکستروژن دیوارپوش ، پروفیل ، لوله و
Value-K بین ۶۵ تا ۷۱ مناسب جهت تولید قطعات منعطف ، روکش کابل و
خواص و مزایای لوله و اتصالات پلیکا
مقاومت در برابر خوردگی:
لوله های U-PVC (پلیکا) نارسانای جریان الکتریکی هستند و در برابر واکنش های الکتروشیمیایی ناشی از اسیدها، بازها و نمک ها که منجر به خوردگی در فلزات می شوند، مقاوم هستند.
این ویژگی در سطح داخلی و خارجی لوله پی وی سی وجود دارد. در نتیجه، استفاده از لوله ی U-PVC در کاربردهایی که در آن خاک مهاجم وجود دارد، بسیار به صرفه است.
مقاومت شیمیایی بالا:
لوله پی وی سی – لوله پلیکا در برابر بسیاری از الکل ها، روغن ها و مواد نفتی غیرآروماتیک مقاوم است.
این ماده همچنین در برابر اکثر خورنده ها نظیر اسیدهای غیرآلی، بازها و نمک ها مقاوم است.
برای کارهای معمول آبرسانی، لوله های U-PVC کاملاً در برابر مواد شیمیایی موجود در خاک و آب مقاوم هستند.
مسئله ی مقاومت شیمیایی تنها هنگامی مطرح می شود که محیط های غیرعادی وجود داشته باشد و یا از لوله برای انتقال مواد شیمیایی استفاده شود.
مدول الاستیسیته‌ی بالا و انعطاف پذیری:
مقاومت لوله های U-PVC (پلیکا) در برابر شکست یکی از مزایای عملکردی مهم آنها محسوب می شود.
لوله های U-PVC تحت بار قادرند بدون شکستگی تغییر شکل بدهند. مدول الاستیسیته U-PVC یکی از مزایای مهم آن برای کاربردهای فنی محسوب می شود، به خصوص در شرایطی که حرکت یا لرزش خاک محتمل باشد (زمین لرزه و…).
بالا بودن این کمیت باعث می شود تا پدیده دو پهنی در این لوله ها به حداقل برسد.
همچنین با توجه به این که ضخامت لوله های فاضلابی بر اساس مقدار مدول الاستیسیته ی رزین مصرفی در ساخت لوله تعیین می گردد، بالا بودن مدول U-PVC باعث کاهش ضخامت لوله و افزایش سطح مقطع عبور جریان می شود.
استحکام کششی بلند مدت:
لوله های U-PVC (پلیکا) به گونه ای فرمول بندی می شوند تا استحکام کششی بلند مدت بالایی داشته باشند.
حداقل استحکام مورد نیاز (MRS) (که در طراحی لوله های تحت فشار به کار می رود)، برای لوله های U-PVC در حدود دو برابر بیشتر از مقادیر متناظر دیگر لوله های پلاستیکی نظیر پلی اتیلن است.
به همین دلیل هم ضخامت لوله های U-PVC نسبت به سایر لوله و اتصالات سبز کمتر بوده و در نهایت لوله پی وی سی – لوله پلیکا وزن کمتری نیز دارد، که این مسئله مزیت مهمی محسوب می شود.
نسبت استحکام به وزن بالا، وزن سبک:
استحکام بالای U-PVC باعث حداقل شدن ضخامت و سبکی این لوله ها می گردد. لوله و اتصالات پلیکا مزیت سبکی چشمگیری دارند که جنبه ایمنی مهمی محسوب می شود.
امکان حمل و نقل آسان، آسیب های کاری را حداقل نموده و نصب و حمل و نقل ارزان تر را تسهیل می کند.
یک فرد می تواند به راحتی دو لوله ی ۶ متری با اندازه ۱۱۰ را حمل کند، ولی تنها قادر است کمتر از ۱/۵ متر لوله ۱۱۰ آهنی را با همان نیرو حمل کند.
اتصالات آب بند:
یک مزیت مهم برای هر لوله، آب بندی اتصالات آن است. لوله های پلیکا با عمق دخول بالا و سیستم های اتصال اورینگی (Push-fit) توانسته است از طریق همین مزیت بسیاری از محصولات سنتی را کنار بزند.
مقاومت در برابر سایش/ خراش:
لوله و اتصالات پلیکا مقاومت بسیار بالایی در برابر سایش و خراش از خود نشان می دهند.
ثابت شده است که لوله های پی وی سی دوام بسیار بالاتری نسبت به لوله های فلزی، سیمانی و سفالی در برابر انتقال مواد دوغابی دارند.
استحکام ضربه:
تحت شرایط نرمال، لوله های U-PVC مقاومت نسبتاً بالایی در برابر آسیب های ناشی از ضربه در مقایسه با لوله های سفالی، سیمانی و بیشتر مواد رایج در ساخت لوله دارند.
با وجود کاهش مقاومت ضربه لوله های U-PVC در دماهای بسیار پایین، استحکام ضربه ی آن همچنان بالاتر از حد نیاز است.
مقدار زبری پایین:
زبری لوله عامل بسیار مهم و مؤثری در ایجاد افت فشار و کاهش دبی می باشد.
لوله های U-PVC به دلیل داشتن سطوح داخلی بسیار صیقلی (ضریب زبری و اصطکاک پایین)، مقاومت بسیار پایینی در برابر جریان سیال از خود نشان می دهند.
علاوه بر این، در بسیاری از لوله ها باکتری ها در قسمت های زبر و دارای پستی و بلندی لوله تجمع می کنند (تشکیل biofilm) و به مرور راه جریان آب را می بندند، که این امر باعث افت فشار جریان شده و بر سلامت آب آشامیدنی نیز تأثیر منفی می گذارند.
زبری هیدرولیکی پایین لوله های U-PVC، با ممانعت از تشکیل بیوفیلم، علاوه بر کاهش افت فشار، مانع ته نشینی لجن در شبکه های فاضلابی شده و در شبکه های توزیع آب آشامیدنی نیز باعث کاهش احتمال آلودگی می شود.
بنابراین هزینه های نگهداری این لوله ها پایین بوده و طراحی اولیه ی خط لوله نیز بهینه تر صورت می گیرد.
کیفیت آب:
استفاده از فرمولاسیون مناسب جهت تولید لوله و اتصالت p.p موجب می شود تا مطابق استانداردهای NSF 61-62 بتوان از این لوله ها جهت انتقال آب آشامیدنی استفاده نمود.
و اطمینان حاصل کرد که مقادیر سرب، قلع و سایر عناصر سمی نظیر جیوه، کرم، کادمیم و باریم زیر حدود مجاز استاندارد می باشند.
مقاومت در برابر شعله:
لوله و اتصالات پلیکا به سختی آتش می گیرد و در غیاب منبع خارجی شعله به سوختن ادامه نمی دهد.
دمای شعله ور شدن خود به خودی آن ۴۵۴ درجه سانتیگراد است، که بسیار بالاتر از اکثر مواد ساختمانی است.
در اثر سوختن PVC، گاز HCl آزاد می شود که این گاز از دسترسی اکسیژن به منطقه ی مشتعل شده جلوگیری می کند. به همین دلیل است که PVC را ماده ای خودخاموش شونده می نامند.
قیمت مناسب:
علاوه بر مزایای ممتاز ذکر شده برای لوله و اتصالات (پلیکا)، قیمت این لوله ها بسیار مناسب و قابل رقابت با سایر لوله های پلیمری، فلزی، چدنی و… می باشند. به طوری که امروزه,
لوله های U-PVC کاسپین پلیمر آبراهان در دنیا یکی از گزینه های اصلی در شبکه های آب و فاضلاب هستند.
پی وی سی (PVC) هم مانند پلی الفین ها (پلی اتیلن، پلی پروپیلن) یکی از پلیمرهای پر مصرف است.
توانمندی و قابلیت ترکیب پذیری PVC با نرم کننده ها، افزودنی ها گوناگون و ساخت کامپاند های مختلف، و دستیابی به طیف وسیعی از ویژگی های کاملا متفاوت،
از فیلم های نرم کاملا انعطاف پذیر گرفته تا قطعات سخت، و همین طور امکان فرایندی آسان آن از یک طرف و قیمت مناسب آن به عنوان یک ماده اولیه از طرف دیگر عواملی هستند که افزایش روز افزون PVC در آینده را هم را تضمین می کنند.
پلیمرهای وینیل کلراید(PVC) ترموپلاست هایی هستند آمورف و پلار که در برابر شرایط جوی، مواد شیمیایی و همین طور آتش سوزی مقاومت بالایی دارند.
توان ضربه پذیری این ترموپلاست را می توان با تهیه کوپلیمر های VC و یا اختلاط با پلیمرهای دیگر (آلیاژ سازی) افزایش داد.
حجم بازار PVC تا سال ۲۰۲۶
در شرکت کاسپین پلیمر بررسی‌های انجام شده در مورد این افزایش مصرف برای دو گروه PVC صلب (فاقد نرم کننده) و PVC منعطف (دارای نرم کننده) صورت گرفته است.
نوع صلب این پلاستیک برای کاربردهایی نظیر بسته بندی، لوله و پروفیل‌های پنجره مصرف میشود. نوع نرم این پلاستیک دارای ۴۰ درصد نرم کننده بوده و نزدیک به دو سوم مصرف کل این پلاستیک را در سراسر جهان به خود اختصاص می‌دهد.
بازار PVC بر اساس کاربرد به بخش‌های مختلفی تقسیم بندی میشود. مهم ترین بخش بازار این پلاستیک به تولید لوله اختصاص داده شده است.
سهم بازار تولید لوله با PVC ۳۷/۲ درصد از سهم کل مصرف است.
پس از لوله، فیلم و ورق با اختصاص ۱۸/۳ درصد، دومین بازار پر مصرف PVC محسوب می‌شوند.
از جمله سایر محصولاتی که با این پلاستیک تولید و عرضه می‌شوند می‌توان به کابل، انواع پوشش‌ها، کانتینرها، و برخی از تجهیزات پزشکی اشاره کرد.
از لوله پی وی سی برای خروجی آب پشت بام نیز استفاده میشود. با توجه عمر طولانی و استحکام بالای لوله پی وی سی گزینه خوبی برای استفاده این نوع لوله می باشد.
PVC در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در گزارش منتشر شده
توسط Ceresana اعلام شده است که ۶۲ درصد PVC تولیدی در جهان در صنعت ساخت و سازهای ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
از جمله محصولات ساخته شده از PVC که در صنعت ساختمان مصرف میشود می‌توان به فیلم، کابل، پروفیل، لوله، ورق و پوشش اشاره کرد.
پس از صنعت ساختمان دومین بازار پرمصرف صنعت بسته‌بندی محسوب میشود. این صنعت ۱۶ درصد مصرف را به خود اختصاص می‌دهد.
از PVC در انواع بسته‌بندی‌های صلب و نرم استفاده میشود.
مهم ترین محصولات تولیدی در این کاربرد فیلم‌های بسته بندی، انواع کیسه‌ها، فیلم‌های جمع شونده و فیلم‌های کششی هستند. این محصولات در دسته بسته‌بندی‌های نرم قرار می‌گیرند.
از جمله بسته‌بندی‌های صلب تولید شده با PVC می‌توان به انواع بطری‌ها، فنجان‌ها، ظروف کره و مارگارین و ظروف ماست اشاره کرد.
استاندارد های لوله پی وی سی چیست
آزمونهای کیفیت لوله و اتصالات سه لایه پی وی سی آبراهان پایپ
استانداردهای ملی ایران در خصوص تولید لوله و اتصالات 3 لایه به قرار زیر می باشند.
- ISIRI 9117: پلاستیکها – لوله‌های پی وی سی – مورد مصرف در آبرسانی
- ISIRI 9118: پلاستیکها – لوله‌های پی وی سی – مورد مصرف در تخلیه فاضلاب زیرزمینی بدون فشار
- ISIRI 9119: پلاستیکها – لوله‌های پی وی سی- مورد مصرف در تخلیه فاضلاب ساختمان – ویژگی‌ها و روشهای آزمون
- ISIRI 7671: پلاستیکها – لوله‌های گرمانرم – اندازه‌گیری برگشت طولی – روش آزمون استاندارد ایزو 9001
- ISIRI 7668: پلاستیکها – لوله و اتصالات پلی وینیل کلرید سخت – چگالی – ویژگی‌ها
- ISIRI 2412: روش اندازه گیری ابعاد لوله های پلاستیکی
- ISIRI 2414: پلاستیکها – لوله و اتصالات گرم نرم- تعیین دمای نرمی ویکات – روش آزمون
استانداردهای BSI
- BSI 3505: لوله های پی وی سی برای استفاده در تأسیسات آب سرد
- BSI 3506: لوله های پی وی سی برای استفاده در تأسیسات صنعتی
- BSI 3867: قطر خارجی و فشار اسمی لوله های پلاستیکی
- BSI 4346: اتصالات و متعلقات برای استفاده در لوله های UPVC تحت فشار
- BSI 2494: لاستیک آب‌بند برای لوله‌های آبرسانی، زهکشی و فاضلابی
- BSI 4660: مشخصات لوله ها و متعلقات پی وی سی برای لوله های زهکش
- BSI 5481: مشخصات لوله ها و متعلقات پی وی سی برای لوله های فاضلابی ثقلی
استانداردهای ISO
- ISO 161-1 قطر اسمی و فشار اسمی لوله های ترمو پلاستیک
- ISO 3606: رواداریهای قطر خارجی و ضخامت لوله های پی وی سی سخت
- ISO 264: طول نصب متعلقات لوله های پی وی سی سخت تحت فشار به سر ساده
- ISO 727: ابعاد سر ساده متعلقات لوله های پی وی سی تحت فشار به سر ساده
استانداردهای DIN
- DIN 4279-7: آزمایش هیدرواستاتیکی لوله های پی وی سی
- DIN 8061: نیازهای کیفی و آزمایش لوله های پی وی سی
- DIN 8062: ابعاد لوله های پی وی سی
- DIN 8063: ابعاد متعلقات و مادگی و نیازهای کیفی و آزمایش
- DIN 19531: لوله های پی وی سی در داخل ساختمان
- DIN 19534: قسمت مادگی برای خطوط فاضلاب
- DIN 19532: لوله های پی وی سی برای خطوط آبرسانی
- DIN 16970: مشخصات چسب پی وی سی
استانداردهای AWWA
- AWWA C900: لوله های پی وی سی آب به قطر ۴ تا ۱۲ اینچ
- AWWA C905: لوله های پی وی سی آب به قطر ۱۴ ت ۳۶ اینچ
- AWWA M23: طراحی و نصب لوله های پی وی سی
استانداردهای ASTM
- ASTM D-3915: مشخصات و ترکیبات لوله و متعلقات پی وی سی
- ASTM F-679: مشخصات لوله های پی وی سی قطر زیاد
- ASTM F-789: مشخصات لوله های پی وی سی برای لوله های فاضلابی وزنی تیپ PS-46
- ASTM D-2466: متعلقات لوله های پی وی سی
- ASTM D-1785: مشخصات لوله ها و متعلقات پی وی سی
- ASTM D-2241: مشخصات لوله ها و متعلقات پی وی سی
- ASTM D-2740: مشخصات لوله ها و متعلقات پی وی سی
- ASTM D-2729: مشخصات لوله ها و متعلقات پی وی سی
- ASTM D-2467: مشخصات کوپلینگ و متعلقات لوله های پی وی سی
- ASTM D-3036: مشخصات لوله های کاسه دار و متعلقات لوله های پی وی سی
- ASTM D-2564: مشخصات چسب اتصال لوله های پی وی سی
- ASTM D-1598: روش تست لوله های پلاستیکی
- ASTM D-2122: روش استاندارد تعیین ابعاد و لوله و متعلقات ترموپلاستیک
- ASTM D-1784: مشخصات مصالح لوله های پی وی سی
برای آشنایی با تست های مورد اشاره استاندارد ، شرح مختصری از تست ها ارائه شده است :
آزمون ابعاد : در این استاندارد ابعادی ذکر شده است که محصول باید با آن مطابقت داشته باشد.
با استفاده از ابزار های کولیس و سیرکومتر می توان ضخامت دیواره ، قطر خارجی وحداکثر میزان دوپهنی را اندازه گیری کرد.
آزمون استحکام ضربه : در این آزمون طبق استاندارد پس از قرار دادن لوله upvc در دمای صفر درجه سانتیگراد، بسته به ابعاد لوله ،وزنه ای از ارتفاع مشخص و با تعداد معلوم به لوله ضربه وارد می کنند که برای قبولی نتیجه تست ،فقط تا 10٪ درصد آزمونه ها مجاز به شکستن می باشند .
مقاومت در برابر فشار داخلی در دمای C ⁰ 1 ±20 (تست هیدرواستاتیک) : یکی از سخترین تست های لوله آبرسانی است که در آن لوله استخر آب قرار گرفته و فشار مشخصی به آن وارد می شود .
که طی یک ساعت فشار نباید نشتی یا ترکیدگی در لوله مشاهده شود ، تولید چنین لوله ای نیازمند دما ، ترکیب مواد و تنظیمات دستگاهی دقیقی می باشد و یکی از دلایل تولید کم اینگونه لوله ها می باشد .
حداکثر برگشت طولی : پلیمر upvc تمایل دارد به صورت پیچ خورده باشد در زمان تولید این پلیمر مقداری کشیده می شود .
و سپس سرد می گردد ، با دریافت حرارت در آون لوله u-pvc تولیدی مقداری کوتاه تر می شود اگر در تولید لوله از مواد نرم کننده (جهت جلوگیری از شکستن لوله در تست ضربه- مانند:
روغن DOP) استفاده شود ، این برگشت طولی بیش از حد مجاز استاندارد ( 5٪ ) خواهد بود .
چگالی نمونه بر حسب کیلو گرم بر متر مکعب : طبق استاندارد در دمای C ⁰ 1 ± 23 چگالی لوله باید در محدوده :1350kg/m3≤ ρ ≤ 1460kg/m3 قرار بگیرد.
با توجه به اینکه چگالی فیلر تقریبا دو برابر مقدار مجاز می باشد باید حتما کمتر از 5% فیلر مصرف نمود و این نیز یکی از دلایلی است که اینگونه لوله ها کمتر تولید می شوند .
دمای نرمی ویکات : لولهupvc تولید ی باید سخت باشد تا در مقابل تغییرات دمایی خاصیت خود را از دست ندهد ، لذا جهت آزمون اینکه گرید ماده pvc در محدوده سخت قرار دارد وهمچنین از ماده نرم کننده استفاده نشده باشد ازاین تست استفاده می شود .
دستگاه ویکات حاوی سوزنی است که وزنه ای 5kg بر روی آن قرار دارد . و بر روی ابعاد مشخصی از لوله( 3×8cm) قرار می گیرد و لوله همزمان در مخزن دارای روغن حرارت داده می شود .
سوزن دستگاه نباید در کمتر از C ⁰ 80 به اندازه یک میلیمتر داخل جدار لوله شده باشد .
تست مقاومت در برابر دی کلرو متان در دمای C ⁰ 0در شرکت کاسپین پلیمر فرایند پلیمریزاسیون لوله در صورتی کامل نباشد(اصطلاحا پخت لوله خوب نباشد) لوله به مرور زمان یا در اثر مواد شیمیایی از بین می رود .
لذا برای اندازه گیری اینکه پخت لوله کامل است یا نه، از مایعی به نام دی کلرومتان (CH2Cl2 )استفاده می شود.
دی کلرومتان (CH2Cl2 )به علت اینکه دارای کلر می باشد و نیز به صورت مایع است می تواند داخل لایه های پلیمر شده و اگر پلیمریزاسیون کامل نباشد لایه سطحی پودر های upvc پلیمر نشده را تخریب کند و باعث تخریب سطحی وعمقی لوله شود ،
لذا فرایند پخت وترکیبات و نحوه کار دستگاه پخت لوله (Extruder) در این تست بسیار مهم است .
در سالهای اخیر پی وی سی (PVC) جایگزین مواد ساختمان سازی سنتی نظیر چوب سیمان و سفال در بسیاری از مناطق شده است با وجود ظهور یک ماده ایده ال در ساختمان سازی همچنان نگرانی در رابطه با هزینه پی وی سی برای محیط زیست طبیعی و سلامتی انسان وجود دارد .
شرکت کاسپین پلیمر آبراهان مفتخر است در زمینه لوله و اتصالات ساختمانی و لوله و اتصالات پی وی سی آماده ارائه خدمات به مشتریان عزیز میباشد. بهترین مشاوره و خدمات را از ما بخواهید.
لوله و اتصالات پی وی سی
موارد استفاده فراوانی برای پی وی سی (PVC) شامل وینیل سایدینگ، علامت مغناطیسی کارت ها، برش عمودی پنجره ها، صفحات گرامافون که منبع اسم گذاری برای صفحات وینیل، لوله، لوله کشی،
کانال و لوازم نصب کردنی، کیف‌های ارزان قیمت، پنجره‌های تاریک ( بدون دید) و در شکل نرم آن برای لباس، اثاثه یا لوازم داخلی نظیر پرده،
کف سازی و ساختن سقف، پوسته کابل‌های الکتریکی، توپ‌های بازی سبک وزن وجود دارد. لوله و اتصالات پی وی سی
همچنین ماده ایست که اغلب برای لوله کشی آب و فاضلاب بعلت ارزان بودن طبیعی و انعطاف پذیر بودن استفاده میشود.
پی وی سی(PVC) پلاستیکی سخت است که به وسیله اضافه کردن روان کننده‌ها نرم و انعطاف‌پذیر میشود بیشترین مورد استفاده آن فتالیت است .
پیش از قرن بیستم شیمیدان روسی ایوان استرا میسلنسکی و فریتز کلیت از کمپانی گریشم الکترون شیمی آلمان هردو تلاش کردند تا پی وی سی (PVC) را در محصولات تجاری به کار گیرند.
اما مشکلات در فرایند ,سختی و گاهی شکنندگی پلیمر تلاش‌های آنها را بی نتیجه می‌گذاشت.
قیمت لوله و اتصالات پی وی سی
در سال ۱۹۲۶ والدو سیمون از بی اف گودریچ روشی برای نرم کردن پی وی سی به وسیله مخلوط کزدن آن با افزودنی‌های گوناگون گسترش داد.
نتیجه ماده‌ای انعطاف‌پذیر بود که به سادگی در فرایندها شرکت می‌کرد و بزودی در استفاده‌های تجاری شایع شد.
مونومر وینیل کلرید در اواخر ۱۹۶۰دکتر جان گریچ و دکتر موریس جانسون اولین کسانی بودند که به وضوح سرطان زایی مونومر وینیل کلراید برای انسان را شناسایی کردند زمانیکه بر روی کارگران دایره پلیمریزاسیون وینیل کلراید در بی اف گود ریچ آزمایش کردند .
اعتقاد بر اینست که بیشتر محصولات وینیلی زمانیکه بطور صحیح مصرف شوند عموماً بی ضررند هر چند تعدادی از افزودنیها و نرم کننده‌ها از محصول وینیلی می‌توانند نشت کنند.
حتی با وجود اینکه پی وی سی (PVC) اسباب بازی‌های نرم به منظور نوزادان برای سالها ساخته شده است این نگرانی وجود دارد که این افزودنیها از اسباب بازی‌های نرم به دهان کودکانی که آنرا به دهان می‌برند نشت کند.
محصولات لوله و اتصالات پی وی سی زمانیکه می‌سوزند یا دفن می‌شوند می‌توانند مضرانه نفوذ کنند. در ژانویه 2003 اتحادیه اروپا یک تحریم برای ۶ نوع فتالیت نرم کننده در اسباب بازی ها قرار داد.
در سال 2006 کمیسیون امنیتی محصولات مصرفی آمریکا عریضه برای تحریم مشابه در ایالات متحده را انکار کرد. با وجود این در آمریکا بیشتر کمپانی‌ها به طور اختیاری اسباب بازی‌های پی وی سی (PVC) را برای نوزادان متوقف کرند.
لوله و اتصالات پی وی سی
قیمت لوله و اتصالات پی وی سی
جهت سفارش و خرید انواع لوله پی وی سی و انواع لوله اتصالات با کارشناسان ما تماس بگیرید
