Como as folhas de PVC são utilizadas na indústria química? Como processar?

As folhas de PVC (cloreto de polivinila) são amplamente utilizadas na indústria química para aplicações que exigem resistência à corrosão, isolamento ou suporte estrutural devido à sua resistência química, baixo custo, facilidade de processamento e boas propriedades de isolamento. A seguir explicamos suas áreas de aplicação e métodos de processamento:

I. Principais cenários de aplicação de chapas de PVC na indústria química

A principal aplicação das folhas de PVC no campo químico potencializa sua resistência a ácidos e álcalis (especialmente ácidos e álcalis fortes não oxidantes), resistência à névoa salina e resistência à maioria dos solventes orgânicos (exceto solventes altamente polares, como tetrahidrofurano e cetonas). Eles são usados principalmente nos seguintes cenários:

1. Equipamentos resistentes à corrosão e componentes estruturais

Revestimentos de vasos/torres de reação: Como material de revestimento para vasos de reação metálicos, as folhas de PVC podem entrar em contato direto com soluções ácidas, alcalinas, salinas ou gases corrosivos, protegendo o substrato metálico da corrosão.

Pequenos tanques e recipientes de armazenamento: usados para armazenar soluções ácidas e alcalinas de baixa concentração (como ácido sulfúrico 5% ~ 20%, ácido clorídrico) ou líquidos neutros, substituindo alguns tanques de armazenamento de aço inoxidável ou fibra de vidro e reduzindo custos (observe que a temperatura operacional de longo prazo do PVC geralmente não excede 60 ℃).

Tubos e acessórios: As folhas de PVC podem ser enroladas ou moldadas em tubos, cotovelos e flanges resistentes à corrosão para o transporte de líquidos corrosivos (como águas residuais contendo cromo em oficinas de galvanoplastia e soluções alcalinas diluídas em oficinas químicas), frequentemente usadas em conjunto com acessórios para tubos de PVC.

2. Sistemas de ventilação e tratamento de gases de escape

Dutos e capelas resistentes à corrosão: Para laboratórios químicos ou oficinas onde os sistemas de exaustão precisam transportar gases ácidos/alcalinos (como HCl, NH₃), dutos de PVC (2-5 mm de espessura) podem substituir dutos de metal para evitar corrosão. Placas de PVC também são comumente usadas para bancadas de capelas e painéis laterais devido à sua resistência à corrosão por gotejamento de reagentes.

Partes internas da torre de absorção de gases de escape: Servem como placas de suporte de gaxetas, defletores de camada de pulverização ou são usadas diretamente com gaxetas de PVC para absorver gases de exaustão ácidos (como SO₂, NOₓ) ou gases de exaustão alcalinos.

3. Equipamentos Laboratoriais e Analíticos

Bancadas de laboratório e plataformas operacionais: Placas de PVC (frequentemente combinadas com resina epóxi ou estruturas de aço inoxidável) são comumente usadas para superfícies de trabalho e racks de reagentes em laboratórios químicos, oferecendo boa resistência a respingos de reagentes e umidade.

Recipientes para manuseio de amostras: Placas de PVC podem ser soldadas ou coladas em pequenos tanques e bandejas para armazenamento de amostras corrosivas ou como separadores de eletrodos em experimentos de eletrólise (evitando ácidos oxidantes fortes, como ácido nítrico concentrado).

4. Tratamento de Águas Residuais e Instalações de Proteção Ambiental

Revestimentos e Grades de Tanques de Esgoto: Em tanques de equalização e neutralização para galvanoplastia e efluentes químicos, placas de PVC podem ser utilizadas como revestimento anticorrosivo (3-5mm de espessura) para tanques de concreto; ou feitos em grades para cobrir a superfície do tanque para evitar a queda de detritos e são resistentes à imersão prolongada em águas residuais.

Componentes do equipamento de filtragem: Usados como juntas de vedação de placas de filtro em filtros-prensa ou como carcaças para filtros pequenos, resistentes à corrosão do filtrado (como filtrados de catalisador ácido).

II. Métodos de processamento e aplicação de Placa de PVC

As folhas de PVC são materiais termoplásticos e podem ser processadas em estruturas desejadas por meio de corte, soldagem, colagem e termoformação. O processo apropriado deve ser selecionado com base na aplicação específica e deve-se prestar atenção ao controle de temperatura e compatibilidade química.

1. Corte e Pré-tratamento

Seleção de ferramentas: As folhas de PVC possuem dureza média (dureza Shore aproximadamente 70-80A). Serras circulares, cortadores a laser ou cortadores a jato de água podem ser usados para cortá-los, evitando os problemas de rebarbas associados ao corte de metal.

Tratamento de Bordas: Após o corte, as bordas devem ser lixadas com lixa (grão 80-240) para remover rebarbas e evitar concentração de tensões ou defeitos durante o processamento subsequente (como soldagem).

2. Soldagem (para vedação ou conexões de alta resistência)

As chapas de PVC são comumente soldadas com ar quente ou soldagem de alta frequência, adequadas para a fabricação de grandes tanques de armazenamento, tubulações ou estruturas que exigem estanqueidade:

Soldagem com ar quente: Use uma pistola de soldagem de PVC dedicada (temperatura 200-300°C) para derreter a haste de soldagem (com a mesma composição da folha de PVC) na costura de solda. O controle de temperatura é necessário: uma temperatura muito baixa pode levar a uma soldagem deficiente, enquanto uma temperatura muito alta pode causar a decomposição do PVC (produzindo gás HCl, exigindo ventilação).

Soldagem de alta frequência: Este método aquece a folha de PVC usando um campo elétrico de alta frequência (utilizando fricção molecular para gerar calor). É adequado para produção em massa (por exemplo, montagem de folhas de PVC em tanques de água), oferecendo alta eficiência, mas também custos de equipamento mais elevados.

3. Colagem (para conexões não estruturais ou de vedação)

As folhas de PVC geralmente usam colagem com solvente ou adesivos específicos para PVC:

Ligação de solvente: envolve a mistura de pó de PVC com solventes como clorofórmio ou tetrahidrofurano para criar uma solução adesiva. Esta solução é aplicada nas superfícies a serem coladas e a pressão é aplicada até que o solvente evapore (aproximadamente 10-30 minutos). A desvantagem é a menor resistência, limitando sua aplicação a áreas sem carga (por exemplo, reparos em bancadas de laboratório).

Adesivos especiais: como adesivos de PVC à base de neoprene ou acrílico, oferecem alta resistência após a cura (a resistência ao cisalhamento pode atingir 3-5 MPa), adequados para conexões de flange de dutos de ventilação, bordas de vedação de equipamentos, etc.

4. Termoformação (criação de estruturas irregulares)

As folhas de PVC amolecem quando aquecidas a 80-120°C, permitindo que sejam moldadas em canais, cotovelos ou estruturas curvas.

Pontos-chave do processo: O aquecimento uniforme (usando um forno ou lâmpada infravermelha) é crucial para evitar superaquecimento e decomposição localizados; o resfriamento lento após a moldagem (resfriamento natural ou ao ar) é essencial para evitar empenamentos.

Exemplo de aplicação: As folhas de PVC podem ser termoformadas em cotovelos de 90° e soldadas com outros tubos de PVC para criar tubulações de transporte de fluidos resistentes à corrosão.

5. Compósitos e Reforços (Melhorando o Desempenho)

Reforçado com fibra de vidro: As folhas de PVC podem ser compostas com fibras de vidro picadas (FRP-PVC) para melhorar a resistência e a resistência à temperatura (aumentando a temperatura operacional de longo prazo para 80 ℃), adequadas para estruturas químicas mais exigentes.

Compósitos de estrutura metálica: As folhas de PVC podem ser coladas a estruturas de aço galvanizado ou liga de alumínio para criar caixas de equipamentos resistentes à corrosão (como pequenos armários de armazenamento de ácidos e álcalis), equilibrando resistência e resistência à corrosão.

III. Precauções de uso

Limitações de temperatura: A temperatura operacional de longo prazo das folhas de PVC geralmente não deve exceder 60°C, e a temperatura operacional de curto prazo não deve exceder 80°C. Altas temperaturas causarão amolecimento e decomposição; o contato com meios de alta temperatura ou vapor deve ser evitado.

Compatibilidade Química: Embora resistente à maioria dos ácidos e álcalis, meios oxidantes fortes (como ácido nítrico concentrado, ácido sulfúrico concentrado >90%) e solventes orgânicos polares (como acetona, diclorometano) devem ser evitados, caso contrário poderá ocorrer inchaço ou dissolução.

Proteção UV: Quando usado ao ar livre, estabilizadores UV ou um revestimento protetor (como um revestimento acrílico) devem ser adicionados para evitar envelhecimento e rachaduras causadas pela exposição prolongada à luz solar.

Resumo

As folhas de PVC são usadas principalmente na indústria química para componentes estruturais resistentes à corrosão, sistemas de ventilação, equipamentos de laboratório e instalações de tratamento de águas residuais. O processamento envolve principalmente soldagem, colagem e termoformação. O processo, a temperatura e a compatibilidade química apropriados devem ser selecionados com base na aplicação específica. Suas vantagens residem no baixo custo e na facilidade de processamento, tornando-o adequado para ambientes corrosivos de média a baixa temperatura e não fortemente oxidantes.

Folha de CPVC cinza AHD e folha de CPVC branca