CPVC (کلرید پلیوینیلکلراید) و PVC (پلیوینیلکلراید) هر دو نوعی از لولههای پلاستیکی مورد استفاده در سیستمهای لولهکشی هستند. در حالی که آنها در برخی از موارد شباهت دارند، از نظر ویژگیها، کاربردها و موارد استفادهشان، تفاوتهای حائز اهمیتی دارند.
CPVC یا پی وی سی کلرینه چیست؟
پی وی سی کلرینه یا CPVC یک هموپلیمر PVC است که در معرض یک واکنش کلرینگ قرار گرفته است. به طور معمول، کلر و پی وی سی کلرینه مطابق با مکانیسم اصلی رادیکال آزاد واکنش نشان میدهند، که با روشهای مختلف با استفاده از انرژی حرارتی و یا اشعه فرابنفش ایجاد میشود. بسته به روش، مقدار كلر مختلفی به داخل پلیمر وارد میشود كه یك روش اندازهگیریشده برای تنظیم دقیق خواص نهایی فراهم میكند. مقدار کلر ممکن است از تولیدکننده به تولیدکننده متفاوت باشد. این پایه میتواند به میزان کم 56.7٪ تا 74٪ جرم PVC باشد.
اگرچه بیشتر رزینهای تجاری دارای 63٪ تا 69٪ کلر هستند، با افزایش مقدار کلر در این ماده، درجه حرارت شیشهای آن (Tg) به طور قابل ملاحظهای افزایش مییابد. در شرایط عملیاتی عادی، این ماده با جرم 70٪ کلر ناپایدار میشود. مواد افزودنی متنوعی نیز به منظور جذب هر چه بیشتر مواد در شکلدهی به رزین وارد میشوند. این مواد افزودنی ممکن است از تثبیتکنندهها، اصلاحکنندههای ضربه، رنگدانهها و روانکنندهها تشکیل شود.
پی وی سی چیست؟
پی وی سی (پلی وینیل کلراید) یک پلیمر مصنوعی همهکاره است که به دلیل دوام، تطبیقپذیری و مقرونبهصرفه بودن، به طور گستردهای در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد.
گرانولهای PVC نقش بسیار مهمی در توسعه صنایع مدرن ایفا میکنند و به دلیل دارا بودن مزایای اقتصادی متعدد، به عنوان یک انتخاب مقرونبهصرفه در صنایع مختلف شناخته میشوند. PVC یک ماده همهکاره است که ممکن است سفت یا انعطافپذیر باشد و در طیف گستردهای از رنگها قابل تولید است.
کامپاند پی وی سی عایق الکتریکی خوبی است که برای استفاده در سیمها و کابلها مناسب است. مقاومت خوب در برابر ضربه و خصوصیات ضد آب آن نیز باعث میشود که برای محصولات ساختمانی ایدهآل باشد. همچنین مقاومت در برابر شرایط محیطی باعث کاربرد این ماده در لولهها و اتصالات پی وی سی شده است.
کامپاند پی وی سی یا پلیوینیلکلراید به ترکیبی از رزین PVC و افزودنیهای مختلف برای دستیابی به خواص مطلوب مانند غلبه بر پایداری حرارتی ضعیف و تخریب فتوشیمیایی پیویسی و … در کاربردهای مختلف اشاره دارد. این افزودنیهای ویژه قبل از اینکه PVC به محصول خاصی تبدیل شود با پایه پلیمری اصلی ترکیب میشوند. این افزودنیها شامل روانکنندهها، تثبیتکنندهها، پرکنندهها، رنگدانهها و موارد دیگر است.
تفاوتهای اصلی بین CPVC و PVC
سطح کلرزنی:
تفاوت اصلی بین CPVC و PVC در سطح کلرزنی نهفته است. CPVC اساساً PVC است که تحت کلر اضافی قرار گرفته و در نتیجه محتوای کلر بیشتری دارد. این افزایش کلر CPVC را نسبت به PVC در برابر حرارت و تخریب شیمیایی مقاومتر میکند.
مقاومت در برابر دما:
CPVC تحمل دمایی بالاتری نسبت به PVC دارد. CPVC میتواند دماهای بالاتری را تحمل کند، معمولاً تا 200 درجه فارنهایت (93 درجه سانتیگراد) یا بالاتر، و برای کاربردهایی که مایعات یا گازهای داغ درگیر هستند، مناسب است. از طرف دیگر PVC مقاومت حرارتی کمتری دارد و ممکن است در دماهای پایینتر نرم شود یا تغییر شکل دهد.
مقاومت شیمیایی:
CPVC نسبت به PVC از نظر شیمیایی مقاومتر است. اتمهای کلر اضافی در مولکولهای CPVC مقاومت آن را در برابر اسیدها، بازها، نمکها و سایر مواد شیمیایی خورنده افزایش میدهند. این باعث می شود CPVC برای کاربردهایی که نیاز به تماس با طیف وسیعی از مواد شیمیایی دارند، انتخابی ارجح باشد.
عملکرد آتشسوزی:
CPVC در مقایسه با PVC خواص ضد حریق بهتری دارد. CPVC ذاتاً در برابر شعله مقاومتر و خودخاموششوندهتر است و برای کاربردهایی که ایمنی در برابر آتشسوزی یک نگرانی است، گزینه ایمنتری است.
مدیریت فشار :
CPVC به طور کلی ظرفیت تحمل فشار بالاتری نسبت به PVC دارد. لولهها و اتصالات CPVC میتوانند فشارهای بالاتری را بدون تغییر شکل یا ترکیدن تحمل کنند و برای کاربردهایی که نیاز به انتقال سیال با فشار بالا دارند، مناسب هستند.
هزینه:
CPVC معمولاً گرانتر از PVC است. فرآیند کلرزنی اضافی و ویژگیهای عملکرد بالاتر CPVC به هزینه بالاتر آن در مقایسه با PVC کمک می کند.
درک این تفاوتها می تواند به انتخاب مواد مناسب برای کاربردهای خاص بر اساس عواملی مانند دما، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی، شرایط فشار و ملاحظات بودجه کمک کند.
کاربرد PVC و CPVC در ساخت لوله
لولههای ساختهشده از جنس PVC
پلیوینیلکلراید که معمولاً برای ایجاد لولهها و اتصالات لولهکشی استفاده میشود، یک پلاستیک ساخت دست بشر با تثبیتکنندههای اضافهشده است که از اکسید شدن و تخریب جلوگیری میکنند. PVC برای مقاومت در برابر اکسیداسیون و تخریب تولید شده است و محصولات ساختهشده از آن و به خصوص لولهکشی با آن، بسیار بادوام است. زمانی که لولههای پی وی سی به درستی نصب شوند، عمری 50 سال یا بیشتر دارند. دلایلی که پی وی سی ممکن است از کار بیفتد عبارتند از: اتصالات ضعیف یا ریشه درختان، جابجایی خطوط زیرزمینی و… .
لولههای PVC برای کاربردهای زیر مناسب هستند:
- خطوط تامین آب سرد
- سیستمهای زهکشی
- سیستمهای آبیاری
- برنامههای کاربردی در دمای پایین
- برنامههای کاربردی در دمای بالا (بالاتر از 60 درجه سانتیگراد)
- قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی
- محیطهای دریایی آب شیرین
لولههای ساخته شده از جنس CPVC
CPVC یک ترموپلاستیک است که از کلرزنی بیشتر رزین پلی وینیل کلراید ساخته میشود. این بدان معنی است که ترکیب شیمیایی آن دو اتم کربن است که با دو اتم هیدروژن و دو اتم کلر به این واحد کربن دوگانه پیوند خوردهاند. این مولکول با سایر مولکولها پیوند میزند تا زنجیرههای پلیمری CPVC را تشکیل دهد. CPVC مقاومت بالایی در برابر تخریب و طول عمر طولانی را ارائه میدهد. در واقع اولین سیستمهای لولهکشی با استفاده از CPVC در سال 1959 رخ داد و هنوز هم بدون مشکل کار میکنند.
لولههای CPVC برای کاربردهای زیر مناسب هستند:
- خطوط تامین آب گرم (تا 90 درجه سانتیگراد)
- کاربردهای صنعتی (فرآوری شیمیایی، فرآوری مواد غذایی و غیره)
- محیطهای دریایی آب شور
- برنامههای کاربردی مقاوم در برابر مواد شیمیایی
- لولهکشی عمومی مسکونی
تفاوت اصلی بین لوله CPVC و PVC
- ترکیب شیمیایی:
لوله پی وی سی یک ماده ترموپلاستیک ساختهشده از پلیوینیلکلرید (PVC) است که پلیمریزاسیون مونومرهای وینیل کلرید میباشد.
CPVC، از طرف دیگر، یک ماده ترموپلاستیک است که از پلیوینیلکلرید کلر ساخته شده است، که پلیمریزاسیون مونومرهای وینیل کلرید است که برای افزایش مقاومت شیمیایی کلر اضافه گردیده است.
- مقاومت حرارتی:
لولههای پی وی سی حداکثر دمای کاری حدود 140 درجه فارنهایت (60 درجه سانتیگراد) دارند.
لولههای CPVC به دلیل فرآیند کلرزنی، میتوانند دمای بالاتری را تحمل کنند و حداکثر دمای عملیاتی آن تا 200 درجه فارنهایت (93 درجه سانتیگراد) است.
- مقاومت شیمیایی:
لولههای پی وی سی در برابر مواد اسیدی و سوزاننده مقاومت کمتری دارند که باعث خوردگی و تخریب میشود.
لولههای CPVC در برابر مواد شیمیایی و حلالها مقاومتر هستند، بنابراین برای استفاده در کاربردهایی که احتمال قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی خشن وجود دارد، مناسب هستند.
- اندازهگیری فشار:
لولههای پی وی سی معمولاً دارای درجه فشار کمتری نسبت به لولههای CPVC هستند. لولههای CPVC به دلیل دیوارههای ضخیمتر و افزایش استحکام به دلیل وجود کلر میتوانند فشارهای بالاتری را تحمل کنند.
- انعطافپذیری:
لولههای PVC نسبت به لوله های CPVC انعطافپذیرتر هستند و نصب آنها آسانتر است. اما لولههای CPVC سفتتر هستند و کمتر در معرض افتادگی یا تغییر شکل قرار میگیرند.
- هزینه:
لولههای پی وی سی به طور کلی ارزانتر از لولههای CPVC هستند. (به خصوص برای قطرهای کوچکتر). لولههای CPVC به دلیل فرآیند مورد نیاز برای کلرزنی گرانتر هستند.
- روشهای اتصال:
لولههای PVC معمولاً از همجوشی حرارتی برای اتصال استفاده میکنند، در حالی که لولههای CPVC اغلب به یک نوع خاصی از چسب (Solvent Cement) یا اتصالات مکانیکی برای اتصال نیاز دارند.
- اثرات زیستمحیطی:
لولههای PVC و CPVC هر دو قابل بازیافت هستند، اما لولههای CPVC به دلیل افزایش مقاومت در برابر مواد شیمیایی و حلالها، ردپای کربن کمتری دارند که نیاز به تعویض مکرر را کاهش میدهد.
به طور خلاصه، در حالی که لولههای PVC و CPVC شباهتهایی دارند، لولههای CPVC مقاومت شیمیایی بهتر، تحمل دمای بالاتر و درجه فشار افزایشیافته را به قیمت گرانتر بودن و انعطافپذیری کمتر از لولههای PVC ارائه میدهند.
تفاوت لوله CPVC و PVC در عدد شاخص اکسیژن حدی(LOI)
این شاخص به معنی حداقل مقدار اکسیژنی که باید در محیط پیرامون پلیمر وجود داشته باشد تا به صورت پایدار بسوزد. این شاخص برای PVC مقدار 45 و برای CPVC 60 است. در تصویری که در ادامه مشاهده میکنید، تفاوت این دو لوله در این شاخص مشخص شده است:
شکل 1) شاخص اکسیيژن حدی لوله CPVC و PVC
کاربردهای مشترک میان لوله CPVC و PVC
- تجاری
- سیمهای زیرزمینی
- زیرساختهای لولهکشی، زهکشی و فاضلاب
- تحویل و توزیع آب آشامیدنی و فرآیندی
- کانال تهویه
- سیستمهای آبیاری کشاورزی، دام و مزرعه
- مسکونی
- سیستمهای آبیاری خانگی و بارانی
- کانال تهویه منزل
- توزیع آب آشامیدنی
- لولهکشی مسکونی، زهکشی، زیرساخت فاضلاب
چگونه بهترین انتخاب را برای سیستم لولهکشی بین لوله CPVC و PVC داشته باشیم؟
انتخاب لوله مناسب بین PVC و CPVC به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:
- دمای مورد نیاز: اگر آب گرم (بالای 140 درجه فارنهایت/60 درجه سانتیگراد) دارید، به لوله CPVC نیاز دارید. اگر با آب سرد یا برنامههای کاربردی با دمای پایین کار میکنید، ممکن است یک لوله PVC کافی باشد.
- مقاومت شیمیایی: اگر با مواد شیمیایی، مواد تهاجمی یا محیطهای خشن سر و کار دارید، لولههای CPVC به دلیل مقاومت شیمیایی افزایشیافته انتخاب بهتری هستند.
- نوع کاربرد: لولهکشی مسکونی، لولهکشی تجاری، فرآیندهای صنعتی، یا محیطهای دریایی – هرکدام الزامات منحصربهفرد خود را دارند.
- بودجه: لولههای PVC عموماً قیمت کمتری نسبت به لولههای CPVC دارند.
- پیچیدگی نصب: لولههای CPVC اغلب به ابزارها و تکنیکهای تخصصیتری برای نصب نیاز دارند که کار با آنها را چالشبرانگیزتر میکند.
4 نکته مهم خرید لوله CPVC و PVC که باید به آنها توجه کنید:
- با قوانین و مقررات محلی ساختمان آشنا شوید.
- مشخصات و توصیههای سازنده را برای هر نوع لوله بررسی کنید.
- الزامات خاص پروژه خود، از جمله دما، مقاومت شیمیایی و پیچیدگی نصب را در نظر بگیرید.
- معاوضه هزینه و فایده بین لوله های PVC و CPVC را ارزیابی کنید.
