Контроль качества воды и очистка воды с использованием труб ПВХ. Часть 7

ПВХ или винил — это один из самых дешевых и универсальных полимеров, который, наряду с полиэтиленом, является наиболее широко используемым полимером и олицетворяет собой почти все достоинства своей группы термопластов. В чистом виде, как термопласт, ПВХ может быть жестким и пластифицированным, но в обоих случаях его низкая цена делает его экономичным инженерным пластиком, где не встречаются проблемы в обслуживании, как при использовании ряда других материалов. Включение пластификаторов создает гибкий ПВХ, материал с кожеподобными или резиноподобными свойствами. Напротив, армирование стекловолокном дает материал, который является достаточно жестким и прочным, чтобы его можно было использовать для крыш, полов и строительных панелей. А жесткий ПВХ без дополнительных включений (за исключением специальных модификаторов, которые улучшают ряд свойств) является идеальным материалом для производства труб для водоснабжения, водоподготовки, водоочистки, а также дренажных и канализационных систем. Как жесткий, так и гибкий ПВХ можно вспенивать, чтобы получить легкие структурные панели, а также автомобильные детали и различные товары бытового использования. Смешивание с другими полимерами дополнительно расширяет диапазон свойств: например, знаменитые виниловые граммофонные пластинки были изготовлены не из чистого ПВХ, а из сополимера винилхлорида и ацетата. Напротив, выдувные бутылки и пленка представляют собой сополимер винилхлорида и акрила. Кратко формулу ПВХ можно записать как (CH2CHCl) n.

Что касается основных свойств материала, то здесь прежде всего стоит отметить, что непластифицированный ПВХ (НПВХ или PVC-U) обладает превосходной стойкостью как к пресной, так и к солёной воде как при комнатной температуре, так и при температуре до +60 °C. Кроме того, материал отлично выдерживает при аналогичных температурах слабые кислоты, слабые и сильные щелочи, а также может успешно противостоять УФ-излучению. В отличие от многих других термопластов НПВХ демонстрирует неплохую устойчивость к ряду органических растворителей и сильных кислот при умеренных температурах. Таким образом, перед нами фактически идеальный материал для использования в трубопроводных системах, предназначенных для водоочистки и водоподготовки, процессы которых подразумевают взаимодействие практически с любым типом соединений, начиная от солей и коррозионно активных металлов (железо, марганец) и заканчивая слабыми щелочами и кислотами. Неочищенная вода, которая поступает в установки для обработки, является достаточно агрессивной средой, способной достаточно быстро (в течение нескольких лет) разъедать металлические трубы. Однако трубы ПВХ, как и любые другие пластиковые, хорошо противостоят и коррозионным процессам. По стоимости с ПВХ могут сравниться разве что полипропилен и полиэтилен, однако полипропиленовые трубы хуже переносят воздействие ультрафиолета, а кроме того, было отмечено, что ПЭ и ПП при работе могут выделять определенное количество ЛОС (летучих органических соединений), что исключено в трубах ПВХ.

Интересно, что в чистом виде ПВХ тяжелый, жесткий и достаточно хрупкий, особенно при отрицательных температурах. Пластификаторы же могут превратить его из жесткого материала в почти такой же эластичный и мягкий, как резина. Пластифицированный ПВХ используется как дешевый заменитель кожи, который может быть похож на нее по цвету и текстуре. Он менее прозрачен, чем ПММА или поликарбонат, но также стоит намного дешевле, поэтому широко используется для изготовления прозрачных одноразовых контейнеров. ПВХ доступен в виде пленки, листа или трубки. Трубы ПВХ изготавливают несколькими методами, но главное то, что они достаточно удобны при монтаже: их можно соединять не только механическими способами (при помощи фланцев и специальных зажимов), но главным образом с помощью полиэфирных, эпоксидных или полиуретановых клеев. Трубы НПВХ обладают отличной стойкостью к кислотам и щелочам и хорошими барьерными свойствами для атмосферных газов. Единственным их недостатком в химическом плане можно назвать разве что плохую стойкостью к некоторым растворителям, но это не является проблемой при транспортировки воды, каким бы составом она ни обладала. Именно поэтому трубы ПВХ можно назвать наиболее универсальными для холодной и тёплой воды. Для горячей они не подходят из-за не слишком высокой температуры теплового отклонения непластифицированного материала — около +60 °C, хотя хлорированная разновидность (PVC-C) демонстрирует улучшенные термические характеристики со стойкостью до +80 °C.

На выбор труб ПВХ для систем водоподготовки повлияли несколько факторов, но главный среди них — уникальное сочетание прочности, жесткости, физических, химических и биологических характеристик, делающее эти трубы лучшими для воды при умеренной температуре. А также следует учитывать сравнительно низкую стоимость в сравнении с другими пластиками и металлами. Трубы ПВХ обладают хорошими ударными характеристиками, выдерживая различные механические нагрузки и гидроудары. Что же касается экологичности, то несомненным плюсом этих труб является то, что они устойчивы к возникновению любых запахов и вкусов, то есть транспортируемые по этим трубам жидкости будут иметь только естественные запахи и вкусы без малейших примесей. Запахи и вкусы также беспокоят тех потребителей и проектировщиков, которые проектируют трубопроводы для пищевой промышленности. Наряду с полистиролом, полиэтиленом, полипропиленом, АБС, акрилом и полисульфоном ПВХ является одной из наиболее подходящих смол для такого использования, но при этом дешевле большинства из них. А в отличие от полиэтилена и полипропилена не выделяет ЛОС (о летучих органических соединениях мы еще будем говорить в отдельном цикле статей).