Die unbequeme Wahrheit über PVC

Allan Griff | 14. Dezember 2015

PVC ist ein ungewöhnlicher Kunststoff. Im Vergleich zu den anderen Hauptprodukten ist es das einzige, das nicht hauptsächlich auf fossilen Brennstoffen basiert (es besteht zu 56 % aus Chlor) und daher schwer entflammbar ist; hat eine gute chemische Beständigkeit; bietet die höchste Steifigkeit pro Stückkosten; kann je nach Wunsch auch flexibel oder starr sein; und die Herstellung und Verarbeitung erfordert weniger Energie pro Pfund. Und trotz seiner Feinde ist PVC einer der am häufigsten extrudierten Kunststoffe, mit Produkten, die von elektrischen Leitungen und Baudrähten bis hin zu Gartenschläuchen und Gummiwürmer-Fischködern reichen.

Was ist der Unterschied zwischen Vinyl und PVC? Im allgemeinen Sprachgebrauch: keine. PVC steht für Polyvinylchlorid und zählt somit zu den Vinylpolymeren. Dies ist eine große Familie, zu der sogar Polyethylen und Polystyrol gehören, aber nur wenige der Materialien tragen „Vinyl“ im Namen; Davon ist PVC mit Abstand das wichtigste. Da das Akronym PVC so viel negative Schlagzeilen gemacht hat, bevorzugen einige Benutzer den Begriff „Vinyl“, doch damit ist in der Regel das gute alte PVC gemeint. Andere Vinylarten umfassen PVOH (Polyvinylalkohol), PVDC (Polyvinylidenchlorid) und PVAc (Polyvinylacetat).

Alle Kunststoffe enthalten Zusatzstoffe, auch PE, PP und PET, die in der Regel von ihren Herstellern selbst formuliert werden. Und es sind die Zusatzstoffe, die im Anti-PVC-Lager die größte Sorge hervorrufen, wo sie möglicherweise (fälschlicherweise) als Teil des PVC selbst betrachtet werden.

PVC gibt es in zwei Arten: Weich-Floppy und Hart-Rigid. Das PVC-Harz selbst ist hart und steif, und seine harten Anwendungen enthalten Stabilisatoren, um den Abbau von Molekülen zu verhindern, Gleitmittel, um die Extrusion zu erleichtern (geringere Viskosität) und bei Bedarf weitere Zusätze wie Farbstoffe. Die Soft-Floppies hingegen verfügen über diese Zusätze, benötigen aber zusätzlich 20 bis 50 % Weichmacher, um die Flop-Fähigkeit zu erhalten. Dazwischen gibt es nur sehr wenig: Die Eigenschaften eines leicht weichgemachten PVC eignen sich nur für sehr wenige große Anwendungen. Weichmacher sind typischerweise hochsiedende Flüssigkeiten und können pflanzlichen Ursprungs sein, bei den meisten handelt es sich jedoch um künstlich hergestellte Verbindungen, insbesondere um Phthalate (Ester der Phthalsäure). Die griechische Schreibweise mit phth lässt sie „chemisch“ klingen und trägt zur weit verbreiteten Abneigung gegen PVC bei. Dabei spielt es keine Rolle, dass die starren Produkte keinerlei Weichmacher enthalten, dass es viele von der FDA zugelassene Alternativen ohne Phthalate gibt und dass der Phthalaten zugeschriebene Schaden immer noch fraglich ist und auf jeden Fall davon abhängen muss, wie viel davon hineingelangt wen und wie. Das öffentliche Bild ist immer noch, dass PVC und im weiteren Sinne alles Plastik schädlich für Sie ist.

Es gibt einen wichtigen Unterschied zwischen Orthophthalaten und Terephthalaten, der bei jeder Untersuchung der Toxizität oder rechtlichen Aktivität von Bedeutung ist und Chemikern, ernsthaften Umweltschützern und sogar Anwälten auf diesem Gebiet wohlbekannt ist. Alle Phthalate haben zwei normalerweise identische Gruppen, die an den Phthalsäurering gebunden sind, aber die Orthos haben ihre beiden Gruppen nebeneinander, wo sie interagieren und das besorgniserregende Verhalten verursachen können. Die Gruppen der Teres liegen einander gegenüber, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Interaktion deutlich geringer ist. Die wichtigste Verwendung von Terephthalaten findet sich in PET-Polyester (dafür steht das T), unserem Nr. 1 im Recyclingkodex, der seit mehr als 40 Jahren für Lebensmittel und Getränke verwendet wird und kaum auf nennenswerten Widerstand stößt. So viel zum Phth. Außer Sicht, außer Sinn, außer Gefahr.

Alle Extruder flexibler Produkte müssen sich mit diesem Durcheinander auseinandersetzen. Zahlen sie mehr oder opfern sie Eigenschaften, um „phthalatfrei“ sagen zu können? Das wird natürlich vom Markt abhängen; Hersteller von Dammdichtungen und Dichtungen für Abwasserrohre machen sich weniger Sorgen als Hersteller von Rohren, die in Lebensmittelverarbeitungsbetrieben verwendet werden. Der medizinische Bereich war bisher der Hauptkonfliktbereich, wo Benutzer von Schläuchen und Blutbeuteln unter Druck stehen, „das Vinyl loszuwerden“.

In der starren Welt sind die Stabilisatoren die größte Sorge, und es gibt einige schlechte (z. B. solche mit Blei), aber es ist leicht, Stabilisatoren zu finden, die von der FDA für den Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen sind. Die PVC-Fans werden sagen, dass Vinylverkleidungen und -rohre irgendwie die Luft oder das Wasser verunreinigen, egal welche Zusatzstoffe verwendet werden, und wenn man sie auf den Punkt bringen kann, werden sie normalerweise auf Chlor als Übeltäter verweisen. Dabei spielt es keine Rolle, dass das Chlor als Chlorid gebunden ist (wie Salz = Natriumchlorid) und auch nicht, dass das Harz sehr stabil im Betrieb ist und es nicht wahrscheinlich ist, dass es irgendwo Chlor auslaugen wird. Was chlorhaltiges Dioxin betrifft, so ist seine Schädlichkeit wohlbekannt, aber die Bedingungen für die Umwandlung von PVC in Dioxin sind weder bei seiner Herstellung noch bei der Herstellung zu finden, und schon gar nicht im Betrieb. Die „Phobiker“ haben sogar das BPA-Problem beim Angriff auf PVC angesprochen, was bedeutungslos ist, da BPA überhaupt nicht in PVC enthalten ist und auch kein Chlor enthält.

Übrigens, wenn Sie jemals von jemandem angegriffen werden, der sagt, Chlor sei schlecht, fragen Sie ihn, was Pflanzen grün macht, und wenn er weiß, dass es Chlorophyll ist, hören Sie damit auf. Sie wissen möglicherweise nicht, dass Chlorophyll kein Chlor enthält.

Ein Wort zu den Zusatzstoffen: Sie kosten in der Regel mehr als das PVC-Harz, deshalb möchten wir so wenig wie möglich verwenden, was eine gute Durchmischung bedeutet, um eine gleichmäßige Mischung zu erhalten, und niedrige Verarbeitungstemperaturen, um den Bedarf an Stabilisatoren zu reduzieren. Dies ist die eigentliche Rechtfertigung für die höheren Kosten von Doppelschneckenextrudern, die üblich, aber für den Betrieb von PVC nicht notwendig sind. Wenn sie sich bei niedrigeren Temperaturen gut mischen lassen, verbrauchen sie weniger Stabilisator und die Einsparungen können den Maschinenkostenunterschied ausgleichen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Ihnen dieser Artikel vielleicht dabei helfen kann, weniger Angst zu haben und Ihre Entscheidung besser verteidigen zu können, wenn Sie bereits PVC verwenden oder darüber nachdenken, es zu verwenden. Kennen Sie die Eigenschaften dessen, was Sie verwenden, kennen Sie die Inhaltsstoffe und ihre Alternativen, wissen Sie, wie Sie Stabilität und Viskosität testen und was sonst noch bei Ihrer Verwendung wichtig ist, und arbeiten Sie sicher, stellen Sie nützliche Produkte her und lesen Sie weiterPlasticsToday!

Allan Griff ist ein erfahrener Extrusionsingenieur, der im technischen Service eines großen Harzlieferanten begann und nun seit vielen Jahren selbstständig arbeitet, als Berater, Sachverständiger in Rechtsfällen und insbesondere als Dozent im Rahmen von Webinaren und Seminaren öffentlich und intern. Er schrieb bereits in den 1960er-Jahren das erste praktische Extrusionsbuch sowie das Plastics Extrusion Operating Manual, das fast jedes Jahr aktualisiert wird und sowohl auf Spanisch und Französisch als auch auf Englisch erhältlich ist. Erfahren Sie mehr auf seiner Website www.griffex.com oder senden Sie ihm eine E-Mail an [email protected].

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