PVC – Il materiale più usato per finestre, infissi e serramenti.

tubi in PVC

Il PVC è un materiale molto noto che viene usato in diversi contesti, quotidiani, tecnici e industriali. La sua elevata diffusione lo ha reso oggetto di diversi studi, non solo relativi alle differenti possibilità d’uso nei più vari settori, ma anche in relazione alla compatibilità con l’ambiente. La produzione di questo polimero è infatti elevatissima: nel 2015 in Italia ne è stata stimata una produzione di 650.000 tonnellate. Si può quindi facilmente comprendere come la filiera del PVC sia di grandissima importanza nell’economia della nazione.

In questo post verranno prese in considerazione una serie di informazioni che permetteranno di avere un quadro generale ma ben definito sul PVC, sulle diverse modalità di lavorazione, sul suo utilizzo commerciale nei più svariati settori e su come questo materiale viene riciclato o smaltito al termine del ciclo di vita.

Cos’è il PVC e come si produce

Il PVC (acronimo per Poly-Vinyl Chloride – policloruro di vinile) è un polimero plastico che si ottiene tramite un processo di lavorazione particolare che porta alla polimerizzazione della molecola di cloruro di vinile in polimero con una composizione ben specifica. In particolare, quando si parla di PVC si sta definendo un polimero che presenta come componenti principali il cloro (circa 57%), il carbonio e l’idrogeno (circa 43% in totale). Va specificato che tali percentuali possono variare leggermente a seconda del tipo di PVC che viene realizzato e del tipo di additivi che vengono utilizzati per conferire al materiale particolari caratteristiche specifiche per l’uso cui è destinato.

La produzione del PVC oggi avviene tramite un processo di sintesi e con aggiunta di particolari additivi che ne riducono la rigidità e fragilità. In passato, ossia all’inizio del 1900, uno dei principali problemi relativi alla commercializzazione di questo prodotto era proprio il fatto che esso risultava particolarmente fragile e quindi difficilmente lavorabile. Solo intorno al 1930 si trovò la giusta soluzione per rendere il PVC più flessibile e semplice da lavorare, permettendone così l’ascesa sul mercato.

Oggi il PVC viene realizzato partendo dai monomeri di cloruro di vinile che vengono trasformati in lunghe catene lineari. Le reazioni necessarie per la formazione del cloruro di vinile sono di tipo esotermico: questo significa che generano calore e, nello specifico, un elevato incremento di temperatura. Per questo motivo gli stabilimenti di produzione del PVC sono strettamente controllati dal punto di vista termico visto che un errore nella valutazione delle temperature potrebbe risultare molto pericoloso.

Usi ed applicazioni del PVC

Come già anticipato, il PVC prevede un elevato numero di applicazioni, sia di tipo commerciale e comune che prevalentemente industriale e tecnico. Tra gli utilizzi più noti al grande pubblico vi sono ad esempio quelli relativi alla realizzazione di infissi e serramenti, ma anche nel settore nautico. Più specifico, invece, l’uso del cloruro di vinile nel settore medico e laboratoriale. Di seguito vengono riportati alcuni degli utilizzi più comuni di questo importante materiale plastico.

Infissi e serramenti

Il PVC utilizzato per la realizzazione di infissi e serramenti è di tipo rigido: questo significa che tra gli additivi vengono utilizzati quantitativi ben definiti di materiali specifici, solitamente zinco o stagno, che conferiscono maggiore resistenza al polimero, rendendolo particolarmente adatto a sopportare sbalzi termici e intemperie. Scegliere infissi e serramenti in PVC significa quindi puntare su un materiale ad elevata resistenza, in grado di mantenere intatte le proprie caratteristiche estetiche e tecniche nonostante il sole, la pioggia, le gelate o altre intemperie.

Quando si decide di utilizzare infissi e serramenti in PVC si potrà anche di godere di un elevato isolamento, sia termico che acustico. Il cloruro di vinile, infatti, è un materiale a bassa conducibilità termica e dalle buone capacità fono-assorbenti. Utilizzare infissi e serramenti in PVC significa quindi poter contare su materiale dall’elevata resistenza nel tempo e in grado di migliorare l’isolamento dell’appartamento, permettendo in tal modo non solo una maggiore tranquillità contro i rumori esterni, ma anche un più corretto e conveniente utilizzo delle risorse energetiche per il riscaldamento o il raffreddamento della casa.

Rivestimenti pareti e pavimenti

Negli ultimi anni il PVC è diventato sempre più richiesto per la realizzazione di rivestimenti di pavimenti e mura che permettono di ottenere un particolare impatto estetico. Si possono scegliere rivestimenti per le pareti in PVC quando si vuole ad esempio coprire un vecchio muro o quando si è alla ricerca di una soluzione estetica innovativa per il proprio appartamento. Si potrà quindi puntare su pannelli decorativi per le pareti, in grado di riprodurre un gran numero di effetti, dal legno al metallo, dal marmo alla pietra e molto altro.

Oltre a garantire un importante impatto estetico, i rivestimenti per pareti e pavimenti realizzati in poli-cloruro di vinile assicurano un buon potere fonoassorbente, garantendo un valido isolamento acustico alla stanza in cui vengono installati. Va sottolineato che i rivestimenti in poli-cloruro di vinile sono anche in grado di proteggere dall’umidità e presentano un buon isolamento termico. Infine, uno dei principali pregi dei rivestimenti in PVC per pareti e muri è che essi sono molto semplici da posare. Solitamente viene fornito in dotazione tutto il materiale per la messa in posa, nello specifico il collante che assicura la giusta adesione del pannello al muro o al pavimento. Basterà quindi porre la massima attenzione nella distribuzione della colla e nella corretta sistemazione dei pannelli per avere un effetto di grande impatto estetico e dai numerosi pregi tecnici.

cruscotto auto in PVC

Il Pvc nell’automotive e nella nautica

L’elevata versatilità del PVC lo rende un elemento di particolare interesse anche in settori tecnici come quello dell’automotive o della nautica. In questi due campi, il maggiore utilizzo del poli-cloruro di vinile riguarda soprattutto i tubi per il trasporto di liquidi o di aria compressa. Questi particolari tubi, infatti, sono caratterizzati da un’elevata resistenza e dalla possibilità di garantire una perfetta tenuta a un range di temperature molto elevato, da -10°C a +60°C, con oscillazioni che dipendono anche dal tipo di materiale utilizzato.

I tubi in PVC utilizzati nel settore dell’automotive e della nautica presentano anche un’ottima resistenza alla pressione, con un’inversa proporzionalità tra diametro e pressione massima. In alcuni particolari tubi, realizzati con rinforzo in fibra di poliestere e con uno strato intermedio collante, la pressione massima possibile resta invariata, indipendentemente dal diametro dei tubi.

Oltre che per la distribuzione dei fluidi, i tubi in PVC sono molto utilizzati per il passaggio dell’aria compressa, anche essa fondamentale in questi due campi, nonché in altri settori tecnologici in cui possa essere necessario un compressore per diversi motivi.

Il settore medico e laboratori

L’utilizzo di materiali plastici e, in particolar modo di PVC in ambito medico e all’interno di laboratori è molto comune. Questo materiale viene infatti utilizzato per la realizzazione di sacche per la conservazione di liquidi speciali, all’interno di strumentazioni specifiche, nonché di particolari strumenti tipici come i guanti di protezione contro sostanze corrosive, i porta-provette, porta-pipette e molto altro.

Illuminotecnica ed elettricità

Anche nel settore dell’illuminazione il PVC presenta un’ampia possibilità di utilizzo e una serie di vantaggi. I cavi in PVC sono molto utilizzati per la realizzazione di impianti elettrici civili o industriali: il motivo che ha portato al loro sempre più frequente utilizzo è da cercare soprattutto nell’elevata flessibilità, nelle dimensioni molto ridotte che possono avere e, soprattutto, nell’elevata resistenza sia alle sollecitazioni che alle variazioni termiche. Non va dimenticato che il PVC è un materiale isolante e pertanto garantisce un alto grado di sicurezza. Un particolare di grande importanza è che in caso di incendio i cavi elettrici in PVC rilasciano un particolare odore permettendo di riconoscere il pericolo: inoltre sono poco inquinanti, rilasciando solo una bassa quantità di monossido di carbonio.

Lavorazione del PVC

Le tecniche di lavorazione del PVC sono differenti e la scelta dell’una o dell’altra dipende soprattutto dalle applicazioni finali per cui si realizzano i materiali in poli-cloruro di vinile. Di seguito verranno brevemente descritti quelli più comuni, ossia l’estruzione, lo stampaggio (sia a iniezione che rotazionale), l’espansione e il rivestimento.

Processo di estrusione

L’estrusione è un particolare metodo di trasformazione del PVC che viene utilizzato prevalentemente per la realizzazione di tubi o profilati. Si tratta quindi del processo che permette la realizzazione, tra le altre cose, dei telai per le finestre nonché di cavi e fili per i più differenti utilizzi. Questo processo di lavorazione si avvale di macchinari particolari, dette trafile, che permettono di mescolare il PVC, riscaldarlo e fonderlo spingendolo poi verso la parte più importante della macchina: la filiera. Qui, infatti, il PVC viene sagomato secondo la forma necessaria allo scopo.

Lo stampaggio a iniezione e lo stampaggio rotazionale

Prima di descrivere queste due tecniche di lavorazione del PVC è bene sottolineare che nonostante si tratti in entrambi i casi di metodi di stampaggio, essi sono completamente differenti tra di loro e si utilizzano per raggiungere scopi diversi.

Lo stampaggio a iniezione viene utilizzato per la realizzazione di elementi complessi: si tratta infatti di una tecnica in grado di assicurare un’elevata precisione. A seconda del tipo di pressa utilizzata si possono utilizzare due tecniche differenti. In entrambi i casi, però, il PVC viene fuso e iniettato all’interno dello stampo che porterà alla realizzazione del manufatto richiesto.

Lo stampaggio rotazionale, invece, non lavora sul materiale fuso, ma sulla polvere o sulla pasta di PVC. Fa uso della forza centrifuga per portare all’adesione del poli-cloruro di vinile all’interno di uno stampo caldo. In tal modo il materiale di partenza passa dapprima in forma di gel e poi, in seguito a raffreddamento, completa la solidificazione.

Processo di espansione

Il processo di espansione porta alla formazione di materiali con struttura cellulare più leggera rispetto a quella di partenza: nel caso del PVC questo particolare metodo di lavorazione viene utilizzato per la realizzazione di materiali in grado di garantire maneggevolezza, leggerezza e un maggiore isolamento termico e acustico. A seconda delle esigenze specifiche, e quindi delle metodologie utilizzate per la loro realizzazione, gli espansi in PVC possono essere realizzati in tre differenti tipologie: rigido, semi-rigido oppure flessibile.

Il rivestimento

La tecnica di rivestimento permette di coprire con il PVC le superfici di materiali differenti. Il rivestimento può essere ottenuto attraverso due differenti tecniche, quella per immersione o per spalmatura. La prima viene utilizzata soprattutto per gli oggetti metallici e prevede una vera e propria immersione dell’oggetto all’interno di un fluido contenente il PVC in polvere o in pasta a seconda del tipo di rivestimento che si vuole ottenere.
Nella spalmatura, invece, il rivestimento in PVC in pasta viene distribuito sull’oggetto: questa tecnica viene particolarmente utilizzata per la plastificazione di supporti tessili, per la realizzazione di finte pelli o di materiali in tessuto-non-tessuto.

Infissi in PVC

PVC: smaltimento e riciclo

Uno dei principali problemi legati all’elevata quantità di PVC utilizzato è quello dello smaltimento di questo materiale o del suo riciclo. Oggi, tuttavia, la possibilità di riciclo e smaltimento del PVC è molto elevata: va sottolineato che questo materiale è completamente riciclabile e sono molti i settori che già fanno un utilizzo elevato di PVC riciclato. Nello specifico, per alcuni settori sono già attivi da diversi anni sistemi di raccolta istituzionali che permettono il corretto smaltimento o il riciclo del PVC. Per gli altri, si sta continuando a lavorare attraverso progetti europei o nazionali, come il programma VinylPlus che dal 2005 è attivo in Italia e che ha portato a una crescita sempre costante del riciclo del PVC: si pensi che a 5 anni dalla nascita, nel 2010, sono state riciclate ben 254.814 tonnellate di PVC.

Per concludere

Il PVC ha subito una grande evoluzione nei circa cento anni di vita. Oggi rappresenta un materiale ampiamente utilizzato in un gran numero di campi e proprio per questo l’interesse verso la sua produzione, l’utilizzo e il corretto smaltimento e riciclo è sempre più ampio. La convenienza economica del materiale, in rapporto all’elevata resistenza nel tempo e sicurezza ha portato a uno sviluppo sempre più ampio del PVC in molti settori, dall’industria chimica a quella nautica, dalla realizzazione di prodotti da laboratorio fino all’uso per la realizzazione di infissi e serramenti. Ma particolari attenzioni sono date anche al ciclo di vita del poli-cloruro di vinile, alle emissioni di CO2 durante la produzione nonché alle possibili metodologie che garantiscono a questo materiale differenti opzioni di riciclo, che lo possano rendere altamente ecologico.

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