El abc del PVC (inteligencia colectiva)

El PVC también conocido como policloruro de vinilo es un polímero termoplástico formado a base de petróleo o gas natural y cloruro de sodio (o sal). Al ser termoplástico, este polímero se reblandece con facilidad en contacto con calor, por lo que se puede moldear con facilidad y otorgarle diversos usos en nuestra vida cotidiana. Un poco de historia Este monómero fue creado de manera casual por Victor Regnault al someter dicloretano en una disolución de tipo alcoholica con hidróxido de potasio, para posteriormente someter el cloruro de vinilo a la luz del sol en un tubo, obteniendo un sólido polvo blanco, este sería el PVC. Sin embargo, la patente del proceso de fabricación del policloruro se la adjudicó Fritz Klatte en 1914 luego de obtenerlo mediante una reacción entre acetileno y acido clorhídrico, sin embargo nunca se le dio un uso definido al PVC y en 1925 la patente caducó. Un año después en 1926 el químico Waldo Semon, un trabajador de B.F. Goodrich obtuvo de manera independiente el PVC, este descubrimiento en paralelo fue patentado y a diferencia de la experiencia de Klatte, se le enocontró diversos usos a este polímero. Como se hace. La sal uno de los componentes principales se disuelve en agua formando una especie de salmuera, la cual se le somete a electricidad (electrolisis) a fin de obtener acido clorhídrico principalmente (HCl). Luego de este proceso, el acido cloridrico entra en contacto con el etileno, este es . Producto de la combinación entre el etileno y el HCl se produce el etileno diclorado. Posteriormente este tipo de etileno pasa a ser Cloruro de vinilo. El cloruro de vinilo se carcateriza por ser un gas incoloro y que a su vez es toxico ya que su inhalación puede causar desde vomitos, dolores de cabeza hasta somnolencia, es por esto que se requiere un manejo cuidadoso mediante el almacenamiento de este gas en tanques presurizados. Luego los gases son trasladados a tanques de reacción de acero inoxidable donde se combinan con agua desmineralizada además de algunos aditivos como lo son los agentes de suspensión o Emulsificantes (que le dan al PVC un tamaño pequeño y fino sin aglomerados) además de iniciadores como el Trimetilhidroxicarbonato. Estos iniciadores son los encargados de polimerizar el cloruro de vinilo en solución acuosa. Mientras ocurre todo esto, la solución se mueve mediante unas aspas que están al interior del tanque, esto con el fin de que exista una buena homogeneización. El proceso dura de 4 a 6 horas dependiendo del tipo de PVC que se busca obtener y a una presión de 151 psig además de una temperatura de entre 130 a 150°F. Producto de esta reacción se obtiene lo que se conoce como Lechada de PVC, como dice su nombre es una sustancia blanca con textura lechosa. Esta Lechada luego pasa a tanques de destilación donde se retira los restos de Cloruro de Vinilo monómero que queden en esta sustancia. Posteriormente La lechada tratada en el tanque(que a esta altura contiene gránulos de PVC y agua) es llevada a centrifugas, esto con el fin de retirar gran parte del agua que queda en la lechada. Gracias a un proceso de calor, el poco de agua en conjunto con los granulos de PVC pasan a formar una especie de pasta blanda y humeda. Luego esta pasta se lleva a un secador rotatorio, en donde el producto se somete a temperaturas de 135°F, de este proceso y luego del paso a otro secador en donde se elimina la humedad restante, es que se obtiene el famoso PVC. Obteniendose de esa forma el PVC, el cual en su forma original es un polvo blanco, opaco y sin forma definida. Propiedades del PVC Capacidad versátil: Como se dijo anteriormente al ser termoplástico, este puede transformarse con calor en un material blando e incluso rígido, permitiendo así su aplicación. Resistencia física: Al ser capaz de resistir el impacto de fuerzas mecánicas, fenómenos abrasivos y el impacto hacen que este polímero sea utilizado en áreas más duras como lo son la construcción y la edificación. Resistencia al fuego: A pesar de que es fácil de moldear con calor, este tiene la facultad de que en caso de incendio el PVC no es capaz de propagar las llamas, es decir que se auto-extingue y es inifuego. link: https://www.youtube.com/watch?v=GgZH0JX2pHI Resistencia ante la corrosión: Se especializa al ser resistente ante los efectos corrosivos de todo tipo, y es por eso que se emplea en las cañerías. Al ser no ser conductor de electricidad, no es vulnerable a efectos galvánicos o de tipo electroquímico que pueden alterar las propiedades del PVC. Resistencia química: Es rescatable el aspecto de que el PVC es capaz de tolerar la presencia continua de sustancias acidas o alcalinas, además resiste el paso de material en descomposición (como en los desagues, basureros o en las tuberías de los inodoros). Nula conductividad: Al no ser conductor de electricidad se emplea como aislante para cables. Durabilidad: Es un material que resiste al desgaste provocado por el paso del tiempo, pude llegar a durar hasta 70 años con un deterioro mínimo. Es por esto que el PVC se emplea en la fabricación de cañerías de agua, fontanería a nivel de inodoros y recientemente se ha masificado su uso en otras áreas del hogar que se verá más adelante. Resistencia ante elementos patógenos: El PVC logra resistir bastante bien el impacto de microorganismos que por lo general desgastan materiales de todo tipo como las bacterias, así como resiste ante la presencia de organismos más complejos como lo son las termitas. Es más, se caracteriza por ser un elemento muy higiénico y recomendable en el mundo de la salud. Otras características: En insípido, inodoro e inocuo. Pese a que posee mucha resistencia el PVC, este si se le expone a temperaturas altas de manera constante así como también a vientos fuertes o brisas marinas, lo más probable es que sufra un deterioro importante, es por ello que es necesario aplicar compuestos protectores a la superficie de este polímero. Existen 4 tipos de aditivos que se emplean en la fabricación del PVC, están los estabilizadores (aquellos que retardan o previenen la descomposición del PVC durante su tratamiento así como también le da mayor resistencia a factores externos como la luz natural y la intemperie además de diversas fuerzas físicas), los plastificantes (estos aditivos ayudan a que obtengan un nivel deseado de dureza/blandura o flexibilidad), los mejoradores (existen de 2 tipos, los de proceso que están ligados con el control del peso y espesor, mientras que los de impacto mejoran la resistencia al impacto en diferentes tipos de PVC como el que se emplea en los envases), y los lubticantes (utilizados en PVC rigido a fin de obtener elementos flexibles como láminas o botellas). Formas de clasificar el PVC Este polímero se puede dividir en dependiendo de su rigidez, destacándose 2 tipos, uno es el PVC rigido y el otro es el PVC flexible, el PVC rigido se caracteriza por no arder con facilidad al momento que se le aplica calor (como una llama) en ella. De este modo su grado de inflamabilidad es bastante menor que el PVC flexible, y este último a pesar de que resisten menos al fuego, se le hechan aditivos retardantes a fin de que sea más inifuego. Otra forma de clasificación es según el tiempo potencial de duración que puede tener el PVC. De esta clasificación se desprenden 3 tipos: el de baja duración cuya duración varía desde los meses hasta los 2 años de vida útil, 12% del total del PVC producido es de corta duración), el de duración media (con una vida media de 2 a 15 años y se sabe que el 24% del PVC que se produce es de duración media), y la de larga duración (este tipo de policloruro de vinilo puede llegar a tener una vida útil de 100 años y la mayor parte del PVC producido, es decir, el 64% es rigido). Usos del PVC En la construcción Este polímero también es famoso (para todos nosotros) por ser empleado en el mundo de la construcción, se sabe que un 55% del PVC producido se destina a este rubro. El uso más común que se le atribuye en esta área es para la construcción de tubos y cañerías para la distribución de agua potable así como también tubos en los cuales viajan cables eléctricos. Principalmente se usan en estas áreas porque estas cañerías son más fáciles y rápidas para instalar, más livianas para trasladar, son más económicas, resisten bastante bien ante amenazas químicas (como las sustancias ácidas, tensoactivos de aguas contaminadas e inclusive el mismo cloro utilizado para el agua potable) y bacteriológicas, por su resistencia a la fricción (por lo que su superficie permanece lisa y libre de porosidades por muchos años), facilidad al momento de cortar y de adherirse con otra pieza de PVC, su nula oxidación, y porque no transmite olores ni sabores algunos. Los tubos de PVC se clasifican en tres grupos, los de calibre 20-25, calibre 40, calibre 80, los CPVC, los Conduit pesado, hidráulico y sanitario de norma. Los calibre 20-25 Los de calibre 20-25 son de color naranja o café marrón, tienen un diámetro que va de los 4 a 24 pulgadas, con extremo de campana y se usa por lo general en los alcantarillados, colectores de aguas, o en drenajes sanitarios. Los Calibre 40 Los de calibre 40 son de color blanco, su diámetro va desde 0,5 hasta 24 pulgadas, posee un extremo abocinado por un lado y de espiga por el otro, se usa en sistemas de riego en invernaderos o en campos de golf, instalaciones de agua potable en instalaciones de uso comercial o semi-industrial y residencial, además de otras instalaciones que van desde una tina de hidromasaje hasta un parque acuático. Los Calibre 80 Los de Calibre 80 son de color gris oscuro, poseen diámetros que van desde la media pulgada hasta 24 pulgadas, se usa por lo general para el manejo de liquidos corrosivos y en sistemas de agua desionizada, tambien se emplean en plantas de tratamiento de aguas, y en el area metalmecánica y automotriz. Para que vean mejor las diferencias Los CPVC Los CPVC a diferencia del PVC normal, es que pasó por un proceso en donde radicales libres reemplazan gran parte del hidrogeno del PVC con cloro. Por lo general son de color blanco o cremoso. Gracias a su tratamiento de clorado, estos tipos de tubos son capaces de resistir altas presiones y temperaturas, por lo que se puede usar como tubos de agua caliente, además que puede resistir de mejor manera aquellas sutancias que son acidas y que pasan por su superficie. Se usan por lo general en el ámbito del hogar como en los comercios o industrias. Los Conduit Pesado Se caracterizan por ser de color verde, poseen diámetros que van de 0,5 a 6 pulgadas, extremo abocinado y se emplea en instalaciones eléctricas relacionadas con el cableado de alta o baja tensión en áreas subterráneas o industriales. Los hidráulicos. Existen de 2 tipos, los de Clase y los de RD. Los de clase son de color blanco, con diámetros que van de los 4 hasta las 24 pulgadas de línea, y se usa principalmente en conducción de agua en grandes cantifades, ya sea en sistemas de riego agrícolas, sistemas municipales de agua potable o en bajadas pluviales. Mientras que los de RD estos pueden ser blancos o azules, pero su diámetro va desde los 2 hasta las 8 pulgadas de línea y su uso es más para la distribución domestica de agua o en fraccionamientos urbanos. Sanitarios de Norma Los sanitarios de norma son de color blanco, de 2 a 8 pulgadas de diámetro, se usan para drenajes en viviendas, o en cualquier otra edificación. Pueden estar tanto en el interior como en el exterior. Siguiendo con sus usos la construcción este polimero se emplea para la fabricación de cintas PVC, estas son bandas termoplásticas que permiten sellar juntas de dilatación, contracción y construcción en estructuras de concreto que se encuentran sometidas a constantes movimientos y presiones hidrostáticas (esto se debe a que la cinta presenta estrías que permiten un mejor sellado y favorecen la retención de filtraciones). Entre las ventajas de estas cintas están que no sufren reacción química alguna al estar en contacto con el hormigón, buena elasticidad, resiste bastante bien al paso del tiempo y resiste mejor que el hormigón frente a líquidos corrosivos. Otro tipo de cintas de PVC son las adhesivas. Además se usa para la fabricación de perfiles para puertas y ventanas, recubrimientos aislantes para suelos y techos, paneles divisorios y mamparas. También se emplea el PVC para la fabricación de pisos vinilicos, los cuales están hechos a partir de resina de PVC, además de cargas minerales, pigmentos, plastificantes y estabilizantes. A diferencia de los otros pisos, son de fácil instalación, resisten a la humedad, son fáciles de mantener, resisten a la humedad, en caso de incendio es auto-extinguible, antibacteriano. Pese a lo descrito anteriormente, estos pisos se pueden diferenciar entre sí respecto a la vida útil que pueden tener, con tiempos promedios que van de los 20 hasta los 30 años, y si se comparan con otros pisos, el tiempo de vida útil es un tanto inferior. Se usa para la fabricación de floppers (los que permiten retener y liberar agua del tanque de la taza del baño) El PVC también se emplea en la impearbilización de las techumbres así como tambien de las paredes de las piscinas y cubrepiscinas. link: ttps://www.youtube.com/watch?v=jhrkPmb4040 Además se usa para fabricar canaletas. En la medicina. También es empleado en el mundo de la medicina. Se le puede encontrar en implementos médicos tales como catere (dispositivo en forma de tubo que permite el paso de diversos tipos de líquidos), entubados de diversos tipos además de sets para infusión y guantes. También se le encuentra en las famosas bolsas donde se conserva la sangre, la orina o diversos sueros y fluidos. En décadas anteriores se usaban recipientes de vidrio para el proceso de transfusión y extracción de líquidos, sin embargo era complejo el procedimiento debido a la dificultad de manejo del recipiente de vidrio. Con la llegada de los envases de PVC la dificultades se redujeron de manera notable, destacando avances como la tubuladura la cual al ser también de PVC, permitía una unión fácil y sencilla con la bolsa, de modo también que se genera un sistema cerrado y estéril que conectaba de manera segura. Además se sigue empleando este material en estas bolsas ya que ha sito hasta el momento el único material que ha cumplido requisitos tales como una alta resistencia al congelamiento (-30°C a fin de que se pueda conservar el plasma sanguíneo y -80°C para obtener crioprecipitado con fibrinógeno), una alta resistencia mecánica (especialmente para resistir el proceso de centrifugado de la sangre), el no daño que se le genera a las células de la sangre, facilidad de transporte, y flexibilidad (para poder ser llenado). Llegando a ser útil en los procesos de extracción, separación y almacenamiento de los componentes sanguíneos. Gracias a que se ha empleado este material en la fabircación de las bolsas, es que se ha podido masificar y hacer más fáciles los procedimientos de donación de sangre. En artículos de recreación También uno puede encontrar al PVC en el mundo de la recreación, se le puede encontrar en resbalines, sillas de columpios, balones (de futbol, de playa, medicinales, volley-ball no profesional, pelotas para llenar una piscina de pelotas). Además se usa para fabricar camiones de juguete, bolsos transparentes, triciclos, partes de scooters, figuras de acción, muñecas e inflables (tales como balzas, ponys saltarines, poofs o sofás, patos para el baño, piscinas para pelotas). (el triciclo de ustedes saben quien ) (Primera fila a la izquierda, igualito a mi ) En el empaque Además se emplea el PVC en el mundo del empaquetado. Un ejemplo son las películas o film transparentes que se usan en industrias (empacadoras de carne, panificadoras, exportadoras de frutas), en comercios (supermercados) y por su puesto se usa a nivel doméstico. El uso de este papel se ha popularizado entre otras cosas, por su capacidad para conservar los alimentos por más tiempo gracias al sellado hermético al cual es sometido el alimento a fin de evitar el contacto directo con el aire y agentes patógenos que puedan potencialmente degradar el producto. También se ha masificado su uso debido a que el papel transparente es capaz de resistir temperaturas extremas de frio y de calor, siendo útil para conservar alimentos en frio o para cocinar alimentos. Otro punto a favor para el uso de este papel es su transparencia, ya que al ser transparente, revela la calidad y frescura de los alimentos empacados. Por último, la memoria y elasticidad de este papel hace que sea capaz de adaptarse a la forma del alimento a cubrir, permitiendo un mejor manejo de este último. Siguiendo con el uso en el mundo del empaque, el PVC se usa también para fabricar botellas que de preferencia contengan agua purifiecada o aceite. También se usa para fabricar envases de shampoo o de jabón. Empaque Blister En estos últimos años se ha masificado el uso del PVC en proceso de empaquetado blíster. El envase blíster consiste principalmente en una cavidad o bolsa que se crea a partir de un plástico moldeable o de un plástico termoformado. En este tipo de empaquetado, el PVC (de preferencia transparente) pasa a ser termoformado mediante la aplicación de temperatura y presión a fin de obtener una burbuja con la forma del objeto a envolver. Por lo general este plástico va sujeto a una superficie que puede ser de aluminio, de plástico o de cartón. Este tipo de empaquetado se emplea por ejemplo en el mundo de la farmacéutica, para producir envases de dosis unitarias para pastillas o comprimidos. En este rubro los envases blíster se le conocen como Push-Through-Pack PTP (en español presionar a través del paquete), esto se debe a que la cinta o tapa de aluminio que cubre el envase es frágil, permitiendo que el contenido del paquete pueda salir con facilidad cuando se presiona el contenido (pastilla, supositorio) hacia afuera. Para obtener un envase blíster es importante el proceso del termoformado (previamente mencionado), donde la cinta de plástico pasa por placas de calentamiento con el fin de que el PVC se ablande y sea flexible, luego pasa a un sector de moldeamiento en donde el plástico caliente es sometido a una presión de gran tamaño que va de 4 a 8 bar y se retira del molde una vez que se vuelva rígido. Estos paquetes pueden ser de tiras o de ampolla. Los paquetes de tira no tienen termoformado y se forman alrededor de la tableta cuando se la introduce en la zona de sellado entre los moldes para sellado. Skin Pack Otro tipo de empaquetado similar al blíster en el que también se emplea el PVC es el Skin Pack (paquete de la piel en español), a diferencia del blíster, el plástico PVC toma la forma del objeto a rodear en vez de ser pre-formado en un molde especial. El empaquetado es al vacio y el proceso consiste inicialmente en poner encima de un cartón previamente barnizado (que es un tanto flexible y delgado) el producto a empacar, para posteriormente pasar por un horno, en este se inicia el proceso de calentamiento del plástico (el cual está sujeto a un marco) hasta un punto idóneo, de alcanzar este punto, el marco con el plástico baja sobre el producto y el cartón, ocurrido esto se produce un vacío que hace que la película de PVC adquiera la forma del producto y se adhiera al cartón barnizado. link: https://www.youtube.com/watch?v=fuHGmt2VBVA link: https://www.youtube.com/watch?v=o04uusYlVTo Este tipo de empaques se encuentra en los envases que contienen tijeras y juegos de geometría escolar, juguetes, repuestos para vehículos, pilas y para artículos de jardinería. Otro tipo de empaquetado en donde se aplica el PVC es el empaque termoencogible, en donde una película de PVC se une entre si mediante un proceso de sellado con el fin de hacer un tubo o una bolsa hermética por los cuatro costados para retener en su interior los productos que se desean envolver. El producto se introduce en la banda transportadora del túnel, y al ponerlo en una cabina que genera calor, el calor que proviene de esta máquina es capaz de hacer contraer la película, ajustándose esta a las dimensiones que tenga el producto a envolver. Este tipo de empaquetado se encuentra por ejemplo en los packs de bebidas, latas, jugos. link: https://www.youtube.com/watch?v=66GaYZMfro0 En el vestuario En el mundo del vestuario, el PVC también está presente. Se emplea para la fabricación de los cueros vinilicos. Este cuero se usa por ejemplo en la fabricación de carteras, billeteras, impermeables (los típicos trajes completos para la lluvia), vestidos, pantalones. También se emplea para la fabricación de calzado principalmente lo que son las suelas. Los calzados de seguridad que se usan en los trabajos duros como la construcción, trabajos donde se involucra el uso de electricidad o en las industrias extractivas de materias primas (mineras, aserraderas) se hacen a partir de PVC, misma situación para las botas de jardín o botas impermeables. Y cada vez más se usa para la fabricación de piezas o partes de accesorios de moda tales como hebillas, monturas para gafas y anteojos, brazaletes y collares. En las tarjetas El PVC también es importante para la fabricación de tarjetas plásticas (de crédito, débito, prepago, control de ingreso), se recomienda que las tarjetas sean recubiertas con películas de protección de PVC transparente. Aquellas tarjetas recubiertas se diferencian de las otras porque tienen mayor brillo y mayor duración, esto último es importante ya que las tarjetas de crédito son elementos de uso cotidiano en la mayoría de los casos, por ende necesitan tener resistencia ante el manoseo, la fricción generada por el por el uso continuo. Además ayuda a proteger la impresión de la tarjeta y evita que la tarjeta se doble o se rompa con facilidad. En el transporte En el mundo del transporte este plástico se emplee por ejemplo en la fabricación de chalecos reflectantes de seguridad (específicamente la parte de la cinta reflectante). También se usa para la fabricación de otros artículos de seguridad vial como los conos fluorescentes de transito, los hitos abatibles con base desmontable (aquellos que se encuentran en las autopistas para canalizar flujos viales). Los automóviles en sí no se quedan atrás, además el PVC está presente por ejemplo en los tableros o clusters de los autos, los volantes (manubrios), fundas para volantes, cubierta de los asientos de los autos, perfiles o juntas para ventanas. También es destacable su uso en el mundo de la electricidad, se usa para la fabricación de canaletas de piso y de pared las cuales permiten proteger y ocultar ya sea de la pared o del piso tramos de cables que pueden ser eléctricos, de telefonía o de computación. Estas canaletas están hechas de PVC rígido, son capaces de soportar temperaturas de hasta 85°C, su superficie no deteriorable ante el uso de productos de limpieza y no es deformable (esto ya que es capaz de soportar cargas pesadas que pueda pasar encima de su superficie sin perder su forma original). También se usa el PVC para fabricar las cubiertas interiores y exteriores de cables de baja tensión, esto ya que se sabe que este monómero también resiste a los efectos de la intemperie así como resiste al contacto con aceites y que en caso de incendio se extingue con rapidez el fuego al entrar en contacto con una superficie de PVC. Criticas al PVC Sin embargo no todo es color de rosa en el mundo del PVC. Desde comienzos de los años 90, diversas organizaciones sociales, ONG’s, tribunales de justicia entre otros organismos que velan por el bien común de la población han dado a conocer estudios que relaciona el uso de este polímero daños a la salud ya sea de corto, mediano o largo plazo. Por ejemplo, a pesar de que el PVC es muy resistente contra el fuego, es muy probable que de todos modos desprenda acido clorhídrico y compuestos organoclorados. Cabe destacar que el ácido clorhídrico Con el pasar de los años, aquellos plásticos PVC que se encuentran en vertederos empiezan a perder sus aditivos, llegando a contaminar los suelos y las aguas. El PVC es un polímero hecho a base de etileno y cloro. Se encuentra no solo en los clásicos tubos, también está en el vestuario, los juguetes, los embalajes, en la construcción, en los autos, etc… Este Post me ha tomado 5 meses en hacerlo, esto ya que lo empecé a hacer en Julio, sin embargo, los estudios y mi carga académica me ha sido imposible seguir con este post hasta hace unas dos semanas. No es un copy-paste, tuve que redactar información en base a distintas fuentes, las cuales adjunto algunas importantes para la creación de este post, recalco también que soy solo un aficionado que de un día para otro se interesó por el PVC. Gracias a todos