PVC - tworzywo wielu zastosowań
Wielu z nas darzy niechęcią PVC ze względu na jego rakotwórczość, uplastycznienie ftalanami, zbyt dużą szybkość spalania i wydzielanie przy tym toksycznego chloru. Jednak część osób zdaje sobie sprawę, że większość tego rodzaju zarzutów jest wynikiem działań lobbystów pracujących na rzecz wielkich koncernów, gdzie PVC przegrał rachunek zysków i strat z innymi polimerami.
Zawartość związków toksycznych, lub nawet mających charakter rakotwórczy, jest kontrolowana w czasie atestacji produktów, a kryteria dotyczące zarówno procentowej zawartości w wyrobie, jak i maksymalnego dopuszczalnego przenikania do kontaktujących się z produktami mediów, ulegają zmianie w zależności od rozwoju nauki w zakresie analityki i toksykologii, a także medycyny. I mimo iż najprawdopodobniej żaden materiał nie został tak dokładnie przebadany pod kątem szkodliwości dla środowiska jak PVC, to zdanie opinii publicznej najczęściej nie jest kształtowane przez wyniki szczegółowych badań, ale przez informacje rozpowszechniane przez media.
Nie trzeba nikomu przypominać, że PVC jest znany od tak dawna jak nauka o polimerach; należy on także do grona najstarszych materiałów syntetycznych, o najdłuższej historii produkcji przemysłowej, która ma już ponad 90 lat. Przy okazji jest jednym z nielicznych polimerów o tak nowoczesnych zastosowaniach, biorąc pod uwagę jego najstarszy rodowód. Z biegiem czasu PVC zyskał trwałą pozycję rynkową i obecnie stanowi podstawę surowcową do wytwarzania rozmaitych tworzyw polichlorowinylowych.
Istotnymi surowcami do produkcji PVC są chlor i eten (etylen). Źródłem chloru jest sól - surowiec występujący prawie bez żadnych ograniczeń na całym świecie. Tym samym chlor jest w naturze jednym z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków. Nieoczyszczona ropa naftowa jest materiałem wyjściowym do produkcji etenu, który jest uzyskiwany w rafineriach podczas jej destylacji i następującego potem procesu petrochemicznego. Chociaż ropa naftowa stanowi podstawowy surowiec do produkcji prawie wszystkich tworzyw sztucznych, ich udział w zapotrzebowaniu na nią wynosi jedynie 4%. Udział PVC to przy tym znacznie poniżej 1%. W porównaniu z innymi tworzywami sztucznymi PVC ma tę zaletę, że tylko 43% masy produktu jest potrzebne do wytwarzania etylenu, co ma pozytywny wpływ na zużycie płynnych zasobów naturalnych.
Od dawien dawna PVC zalicza się pod względem wielkości światowej produkcji do ''wielkiej trójki'', obok PP i PE. Zmieszany z dodatkami, tj. plastyfikatorami, stabilizatorami, modyfikatorami udarności, napełniaczami i in., przetwarzany jest rozmaitymi technikami w gotowe wyroby. Spośród dodatków tych najliczniejszą grupę stanowią plastyfikatory - ich udział w rynku to aż 55% masy wszystkich wykorzystanych. Stabilizatory stanowią ok. 35% masy środków pomocniczych; podobną wartość posiadają modyfikatory udarności i płynięcia. Jeżeli chodzi o środki smarne wewnętrzne i zewnętrzne jest to 15%, 12% stanowią środki opóźniające palenie, a 1% przeciwutleniacze.
Trudno wyobrazić sobie współczesne życie bez tak potrzebnego i uniwersalnego tworzywa. PVC jest materiałem termoplastycznym i może łatwo zastępować tradycyjne surowce, takie jak drewno, aluminium, stal, miedź, ceramika. Jest niezwykle wdzięcznym obiektem badań i towarzyszy nam właściwie na każdym kroku. Zakres stosowania tego tworzywa jest tak szeroki, że bez PVC nie może poprawnie funkcjonować wiele branż współczesnej gospodarki. Wykorzystywany jest praktycznie we wszystkich dziedzinach naszego życia, jednak głównym odbiorcą materiału jest budownictwo i jego infrastruktura. PVC znajduje też zastosowanie w przemyśle elektrotechnicznym, przy produkcji izolacji, a także w sektorze motoryzacyjnym i lotniczym. W porównaniu możliwości do ceny nie daje żadnej szansy innym tworzywom termoplastycznym. Gdzie nie spojrzeć, tam PVC: kabel od TV, okna, kółka spacerówki, smoczek, rury. Tworzywo w sumie stosowane bez ograniczeń - nawet w przemyśle medycznym ma swoje miejsce. I pomimo zmasowanego ataku oraz wprowadzenia kolejnych obostrzeń - a ostatnio to modne słowo, zwłaszcza w kontekście pandemii - zastosowanie tego polimeru wraz z dodatkami jest niezwykle szerokie.
Podstawowym walorem kompozycji PVC jest możliwość znaczących zmian w zakresie jego właściwości - jego modyfikacja na etapie syntezy i przetwórstwa jest łatwa, w wyniku czego ma tak wszechstronne zastosowanie. Jest czuły na drobne zmiany parametrów, a diabeł tkwi w szczegółach. Także odpowiednie prowadzenie procesu i kontrola kolejnych etapów - czy to mieszania i dozowania składników, czy ogrzewania i chłodzenia w odpowiednim momencie - dają pewność osiągnięcia oczekiwanych właściwości finalnego produktu. Mały błąd w tych operacjach, np. zbyt wczesne dodanie jakiegoś składnika w nieodpowiedniej temperaturze lub zbyt długie mieszanie, może być zauważony dopiero u finalnego przetwórcy. Osiągamy wachlarz kombinacji fizykomechanicznych i odpowiednio tyle samo wyrobów gotowych: to jest istny fenomen.
Charakter PVC i jego kompatybilność z wieloma związkami chemicznymi, tj. plastyfikatorami, uniepalniaczami, absorberami, pigmentami, woskami, modyfikatorami itp., pozwalają mu na sięgnięcie po rynki o bardzo specjalistycznych wymaganiach. Przecież zdajemy sobie sprawę, że zarówno kable leżące kilkaset metrów pod ziemią jak i te znajdujące się u nas w domach, czy też woreczki do przechowywania krwi są oparte na tym samym uplastycznionym PVC.
Ile PVC do recyklingu?
W ostatnich latach przemysł podjął zobowiązanie, że do 2025 r. recyklingowi zostanie poddanych minimum 900 tys. ton PVC rocznie, natomiast do 2030 r. co najmniej 1 mln ton rocznie. Obecnie na całym świecie produkuje się ok. 37 mln ton surowca, z czego ok. 5,5 mln ton jest wytwarzanych w Europie. PVC jest bardzo dobrym tworzywem do recyklingu, a na świecie jest duża liczba jego odpadów. Powtórne wykorzystywanie przetworzonego PVC pomaga chronić zasoby naturalne. Recykling tego materiału zmniejsza też emisję szkodliwych gazów i ilość składowanych odpadów. W 2018 r. w Europie zostało poddanych recyklingowi prawie 740 tys. ton PVC. Większość przetworzonego tworzywa pochodzi z profili okiennych i innych powiązanych produktów budowlanych. VinylPlus to dobrowolne zobowiązanie przetwórców PVC mające na celu podnoszenie poziomów recyklingu tego materiału, gdzie priorytetem nie jest już jego obrona (jak miało to miejsce w Vinyl 2010), lecz promocja. Przewiduje ono ciągły wzrost liczby produktów z PVC poddawanych recyklingowi w skali całej Europy, co stanowi jeden z głównych celów programu.
Rynek PVC w branży motoryzacyjnej
Według Grand View Research wartość światowego rynku tworzyw sztucznych używanych do produkcji samochodów zwiększy się z 36 mld dolarów w 2019 r. do 84 mld dolarów w roku 2027, co oznaczać będzie umiarkowany średni coroczny wzrost o 11%. Przyczyni się do tego głównie globalne ożywienie w sektorze motoryzacyjnym, lepsze możliwości projektowania pojazdów i coraz większy nacisk oraz rosnące zainteresowanie klientów pojazdami lżejszymi, a dzięki temu energooszczędnymi. Istotny wkład wniesie też upowszechnianie się w autach systemów informacyjno-komunikacyjnych wymagających wbudowywania w deskę rozdzielczą i inne części kabiny układów elektronicznych. Tworzywo sztuczne, jakim jest PVC, jest popularne w tym zastosowaniu dzięki łatwej produkcji, możliwości recyklingu i ulepszaniu jego właściwości. Wśród głównych zastosowań materiału można wymienić m.in. powłoki podwozia, osłony na wiązki przewodów, części przedziału pasażerskiego i części zewnętrzne. W okresie objętym analizą najszybciej będzie się rozwijał właśnie segment PVC, który w 2019 r. miał w tym rynku drugi co do wielkości udział, zaraz po PP.
W 2019 r. eksport okien PVC i drzwi rósł 2,5-krotnie wolniej
W 2019 r. polskie firmy sprzedały na rynkach zagranicznych 11,6 mln sztuk okien i drzwi o łącznej wartości 2,25 mld euro. Był to rekordowy sezon dla branży stolarki zewnętrznej i wewnętrznej, ale tempo wzrostu eksportu wyraźnie wyhamowało. Centrum Analiz Branżowych podaje, iż wartość eksportu zwiększyła się o 5,2%, co oznacza że dynamika wzrostu była blisko 2,5 razy mniejsza niż w poprzednich latach. Jeszcze w 2018 r. na eksport trafiło o 12% więcej okien i drzwi niż w poprzednim sezonie. Wyniki 2019 r. nie są już tak imponujące; eksport owszem wzrósł, ale dwucyfrowe tempo utrzymała tylko ślusarka aluminiowa. Niewielki wzrost odnotowano w eksporcie okien i drzwi tworzywowych oraz drewnianych. Czy w 2020 r. eksport zmaleje i ewentualnie jak bardzo, będziemy w stanie przewidzieć po dokonaniu oceny działań rządów poszczególnych krajów w walce z pandemią. Zwłaszcza, że największymi rynkami eksportowymi dla polskich okien i drzwi są Niemcy, Włochy i Francja, państwa bardzo mocno dotknięte wirusem.
Anwil produkuje coraz więcej PVC
We wrześniu 2019 r. Anwil wyprodukował 7-milionową tonę polichlorku winylu. Obecnie firma może wytworzyć nawet 1 tys. ton polichlorku winylu dziennie. Na osiągnięcie kolejnego miliona będzie potrzebowała tylko 4 lat. Analitycy z instytutu badawczego Ceresana w opublikowanym w kwietniu 2019 r. raporcie dotyczącym rynku PVC przewidują, że popyt na ten polimer wzrośnie do 2026 r. do ponad 56 mln ton. Stały wzrost zapotrzebowania na ten surowiec powoduje, że nadal prowadzone są badania zmierzające do opracowania efektywniejszych metod polimeryzacji chlorku winylu (VCM) i wytwarzania PVC o lepszych cechach przetwórczych i użytkowych. Tak ważne gospodarczo znaczenie PVC wynika przede wszystkim z dostępności surowców, niskich kosztów produkcji oraz korzystnych właściwości użytkowych.
