O policloreto de vinilo (PVC) é um termoplástico produzido pela polimerização de monómeros de cloreto de vinilo (VCM). Devido às suas propriedades versáteis, como a resistência química, a boa estabilidade mecânica e o processamento económico, o PVC é um material comummente utilizado no tratamento industrial de água e de águas residuais. É utilizado numa variedade de aplicações, incluindo sistemas de tubagens, acessórios, tanques e revestimentos de proteção.
Índice
Propriedades químicas e físicas do PVC
O PVC é um plástico halogenado que pode ser adaptado a requisitos específicos através da adição de plastificantes, estabilizadores ou cargas. Existem dois tipos principais: o PVC rígido (PVC-U) e o PVC plastificado (PVC-P).
1. estrutura do material
- O PVC é constituído por moléculas de cloreto de vinilo polimerizadas. A sua fórmula química é [CH2–CHCl]n\text{[CH}_2\text{–CHCl]}_n.
- Os átomos de cloro na estrutura molecular conferem ao PVC o seu elevado grau de retardamento de chama e estabilidade química.
- O PVC é um material naturalmente frágil, mas é flexibilizado por plastificantes.
2. Variantes do PVC
- PVC rígido (PVC-U):
- Sem plastificante.
- Elevada força e resistência a produtos químicos.
- Para utilização em tubagens, reservatórios e acessórios.
- PVC plastificado (PVC-P):
- Contém plastificantes que aumentam a flexibilidade.
- Utilizar em tubos flexíveis e vedantes.
- PVC clorado (PVC-C):
- O aumento da cloração melhora a resistência à temperatura e aos produtos químicos.
- Utilizar a temperaturas até 90 °C.
3. propriedades mecânicas e químicas
Resistência química:
- Excelente contra ácidos, álcalis, álcoois e sais.
- Restrições: Não resistente a solventes aromáticos e clorados.
Resistência à temperatura:
- PVC-U: -15 °C a 60 °C.
- PVC-C: Até 90 °C.
Propriedades mecânicas:
- Elevada rigidez e resistência à compressão (com PVC-U).
- Flexibilidade e resistência ao rasgamento (para PVC-P).
Retardador de chama:
- Auto-extinguível em contacto com o fogo devido ao elevado teor de cloro.
Densidade:
- Moderado: 1,35-1,45 g/cm³, consoante as cargas e os aditivos.
Resistência aos raios UV:
- Sem a adição de estabilizadores, o PVC não é resistente aos raios UV e pode tornar-se quebradiço.
Foto: O nosso sistema de flotação ALMA NeoDAF HD para pequenos fluxos de águas residuais com circuito de reação em PVC
Processo de fabrico do PVC
O PVC é produzido através da polimerização de monómeros de cloreto de vinilo (VCM). São produzidos diferentes tipos de PVC consoante o método de polimerização:
Polimerização em suspensão:
- Método mais frequentemente utilizado.
- Produz PVC com um tamanho de partícula uniforme, ideal para peças moldadas e tubos.
Polimerização em emulsão:
- Dá origem a PVC finamente dividido, que é utilizado para revestimentos e produtos flexíveis.
Polimerização em massa:
- Polimerização direta sem solventes, ideal para PVC puro.
Aditivos:
- Plastificantes: aumentam a flexibilidade.
- Estabilizadores UV: melhoram a resistência às intempéries.
- Retardadores de chama: Reduzem a inflamabilidade.
Aplicações do PVC no tratamento de água e de águas residuais
O PVC é um dos materiais mais frequentemente utilizados na tecnologia da água e das águas residuais. A sua versatilidade permite-lhe ser utilizado em vários componentes e sistemas.
1. tubagens e acessórios
- Aplicação:
- Tubos em PVC-U para água potável, águas residuais e transporte de produtos químicos.
- Para utilização em tubagens de gravidade e pressurizadas.
- Vantagens:
- Elevada resistência química a águas residuais e produtos químicos de limpeza.
- Baixa resistência ao fluxo devido às superfícies interiores lisas.
- Ligação simples por colagem ou encaixe.
- Tecnologia:
- Tecnologia de colagem: Utilização de colas de PVC para ligações estanques.
- Sistemas de flanges: Adequados para diâmetros de tubos maiores.
2. revestimentos e forros
- Aplicação:
- Revestimentos de proteção para metais e betão em ambientes corrosivos.
- Utilização em estações de tratamento de águas residuais e depósitos de produtos químicos.
- Vantagens:
- Evita a corrosão e aumenta a vida útil dos sistemas.
3. mangueiras e vedantes
- Aplicação:
- Mangueiras flexíveis em PVC para águas de processo e águas residuais.
- Perfis de vedação em sistemas de tubagens.
- Vantagens:
- Flexível e fácil de instalar.
- Elevada resistência ao rasgamento e à abrasão.
Vantagens do PVC no tratamento de água e de águas residuais
Resistência química:
- Resistente à maioria dos produtos químicos utilizados no tratamento de água e de águas residuais.
Eficiência de custos:
- Mais barato do que muitos outros materiais, como o aço inoxidável ou os plásticos especiais.
Processamento fácil:
- Pode ser facilmente cortado, colado e moldado.
Resistência à corrosão:
- Ideal para meios agressivos, como águas residuais ácidas ou alcalinas.
Retardador de chama:
- Auto-extinguível em contacto com as chamas.
Desafios e limites
Resistência aos raios UV:
- Sem estabilizadores, suscetível de fragilização devido à radiação UV.
Limitação da temperatura:
- Não adequado para aplicações superiores a 60 °C (PVC-U) ou 90 °C (PVC-C).
Frieza ao frio:
- O PVC-U pode tornar-se frágil a temperaturas inferiores a -15 °C.
Plastificante em PVC-P:
- Pode migrar ao longo do tempo e afetar as propriedades mecânicas.
Comparação entre PE, PP, PVC e aço inoxidável
Conclusão
O PVC é um material extremamente versátil e económico para o tratamento de água e de águas residuais. Impressiona pela sua resistência química, facilidade de processamento e elevada disponibilidade. Apesar das suas limitações em termos de resistência aos raios UV e à temperatura, o PVC continua a ser uma escolha de primeira classe para aplicações com requisitos mecânicos e térmicos moderados.
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