Il cloruro di polivinile (PVC) è uno dei polimeri più utilizzati al mondo. Grazie alla sua natura versatile, il PVC è ampiamente utilizzato in una vasta gamma di applicazioni industriali, tecniche e quotidiane, incluso un uso diffuso in edilizia, trasporti, imballaggi, applicazioni elettriche / elettroniche e sanitarie.
Il PVC è un materiale molto resistente e di lunga durata che può essere utilizzato in una varietà di applicazioni, rigide o flessibili, bianche o nere e una vasta gamma di colori in mezzo.
Il primo brevetto per un processo di polimerizzazione per la fabbricazione di PVC è stato concesso all'inventore tedesco Friedrich Klatte nel 1913 e il PVC è in produzione commerciale dal 1933. Il materiale rappresenta ora circa il 20% di tutta la plastica prodotta in tutto il mondo, seconda solo al polietilene.
1. Produzione
Le materie prime essenziali per il PVC sono derivate da sale e olio. L'elettrolisi dell'acqua salata produce cloro, che viene combinato con etilene (ottenuto dall'olio) per formare monomero di cloruro di vinile (VCM). Le molecole di VCM sono polimerizzate per formare resina di PVC, a cui sono incorporati additivi appropriati per realizzare un composto di PVC personalizzato.
Il processo di produzione del PVC prevede 5 passaggi:
· L'estrazione di risorse di sale e idrocarburi
· La produzione di etilene e cloro da queste risorse
· La combinazione di cloro ed etilene per rendere il monomero di cloruro di vinile (VCM)
· La polimerizzazione di VCM per produrre poli-vinilcloruro (PVC)
· La fusione del polimero in PVC con altri materiali per produrre diverse formulazioni che forniscono una vasta gamma di proprietà fisiche.
1.1 Materie prime
Il PVC richiede meno combustibile fossile non rinnovabile da produrre rispetto a qualsiasi altra materia plastica perché a differenza di altri materiali termoplastici interamente derivati dal petrolio, il PVC è prodotto da due materiali di partenza;
· 57% del peso molecolare derivato dal sale comune
· 43% derivato da materie prime di hyrdocarbon (sempre più etilene proveniente da colture di zucchero viene utilizzato anche per la produzione di PVC in alternativa all'etilene da petrolio o gas naturale)
Mentre il PVC è più frequentemente prodotto da sale e olio, in alcune regioni del mondo il PVC viene prodotto senza l'utilizzo di materie prime petrolifere (sostituendo l'idrocarburo derivato dal petrolio con materie prime idrocarburiche derivate dal biologico). Il PVC è quindi molto meno dipendente dall'olio rispetto ad altri materiali termoplastici. È inoltre estremamente resistente ed efficiente dal punto di vista energetico in una vasta gamma di applicazioni, il che consente un utilizzo estremamente efficace delle materie prime.
· Esistono oltre 50 quadrilioni di tonnellate di sale disciolte nel mare, con oltre 200 miliardi di tonnellate di sale disponibili sottoterra - le riserve di questo materiale sono chiaramente abbondanti
· L'etilene dal petrolio equivale allo 0,3% del consumo annuo di petrolio, ma sempre più etheilene dalle colture di zucchero viene utilizzato anche per la produzione di PVC
1.2 Bi-prodotti
I prodotti e i sottoprodotti della fabbricazione del PVC includono cloro e soda caustica, due dei forse "ingredienti" di produzione più importanti non solo per la produzione di PVC, ma molte altre applicazioni. Il cloro viene utilizzato nella produzione di farmaci salvavita, in effetti l'85% di tutti i prodotti farmaceutici. Anche la soda caustica ha molte applicazioni chiave di tutti i giorni, comprese le seguenti applicazioni: produzione di cellulosa e carta, produzione di sapone e tensioattivi, detergenti e detergenti, estrazione di alluminia, prodotti tessili e nell'industria alimentare.
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