De færdige PVC-produkter såsom blodposer og kloakrør er resultat af en række kemiske processer udført af virksomheder i en lang værdikæde. Værdikæden starter med den såkaldte klor-alkali-industri, som omdanner almindeligt salt til klor og kautisk soda eller lud. Selve PVC-råvaren, også kaldet resin, bliver produceret af klor og ethylen fra olie eller gas men kan også komme fra fornybare ressourcer. PVC-resin er inert og dermed ugiftigt, og bliver derfor betragtet som en "Polymer of Low Concern" af OECD. Men ligesom mel i bageprocessen ikke er tilstrækkeligt til at bage et brød, skal der tilsættes forskellige ingredienser eller additiver for, at det færdige produkt kan laves.
PVC laves primært af salt.
PVC-resin er inert og ugiftigt hvidt pulver.
PVC-resin kombineres med additiver til compound før brug.
Den kemiske fremstilling af PVC
Polyvinylklorid, oftest kendt som PVC eller vinyl, er en del af den kæmpemæssige klor-alkali-industri, som omdanner almindeligt salt til en uendelig række af produkter. Ved produktion af PVC omdannes olie eller gas først til ethylen, mens salt omdannes til klor og natriumhydroxid, også kendt som lud eller kaustisk soda. 30% af kloren bruges til PVC, mens den resterende andel indgår i medicin, desinfektion af drikkevand og meget andet. Dernæst bringes ethylen og klor til reaktion og danner ethylendiklorid (EDC). EDC omdannes til vinylkloridmonomer eller VCM ved påvirkning af høj temperatur og tryk.
Vinylkloridmonomer bringes til at polymerisere til PVC ved hjælp af en peroxyd-initiator. Der bruges forskellige polymerisationsprocesser – emulsions-PVC og suspensions-PVC – der giver PVC med forskellige egenskaber. PVC renses og tørres og leveres som et hvidt pulver til videre bearbejdning. Alle led omfatter komplicerede processer, hvor der inddrages hjælpestoffer, og hvor der ud over det ønskede produkt også dannes mellem- og biprodukter, der indgår i processen på ny. Læs mere i den seneste miljøvaredeklaration eller EPD for PVC.
Sikker håndtering af vinylklorid i Europa
Vinylklorid er en brandfarlig gas, som er potentielt skadelig for mennesker og miljø. Vinylklorid håndteres derfor efter strenge sikkerhedsforskrifter, så risikoen for udslip er så lille som mulig. Sikker håndtering af vinylklorid er del af det charter, som de europæiske PVC-råvareproducenter har tilsluttet sig.
I Europa har der gennem mange år været en tendens til at integrere produktionen af vinylklorid og færdig PVC-plast. Langt det meste af den vinylklorid, der produceres i Europa, forlader ikke fabrikken, men løber i lukkede rørsystemer. Resten transporteres via skib, lastbiler eller tog. Transporten er underlagt samme regulativer som anden form transport af farligt gods. Desuden finder der grundige tjek af togvogne sted før og efter påfyldning af vinylklorid.
Seneste ulykke, der involverede VCM, skete i Tyskland i 1996. Ulykken skyldtes dårligt vedligehold af skinnerne. Ingen langtidsvirkninger for mennesker og miljø er blevet observeret.
Markante miljøforbedringer siden 1980'erne
PVC blev tidligere udskældt for at bidrage til udledning af giftige dioxiner og andre farlige stoffer. Siden 1980'erne og 90'erne er der dog sket så markante miljøforbedringer, at dagens fremstilling af PVC-plast ikke kan sammenlignes med hvordan det var tidligere. Siden midten af 1990'erne har de europæiske PVC-producenter fremstillet i henhold til et frivilligt charter, der betyder at emissioner af uønskede stoffer holdes under EU's grænseværdier og at arbejdsmiljøet er sundt og sikkert. Samme historie gælder klor-alkali, hvor skadelig kviksølv-elektrolyse er erstattet af energibesparende og sikker membranteknologi.
Fra PVC-resin til færdigt produkt
PVC-værdikæden er lang og involverer mange forskelligartede virksomheder. Fra selve PVC-plasten, også kendt som resin, produceres på en kemisk virksomhed, til forbrugeren stifter bekendtskab med produktet, har den undergået mange forvandlinger.
PVC-resin laves på store kemiske anlæg. Resinen består af 57% salt og 43% ethylen fra olie eller gas. Det er et hvidt pulver, der er inert og dermed ugiftigt.
PVC-resin kan ikke omdannes til produkter i sig selv. Den kræver såkaldt kompoundering, hvor der tilsættes tilsætningsstoffer eller additiver. Det kan være farver, blødgørere og stabilisatorer, alt efter hvilket slutprodukt man ønsker at fremstille.
Den færdige compound emballeres i sække og bliver indkøbt af de plastforarbejdende virksomheder. Ekstrudering er den mest anvendte forarbejdning af PVC. Andre forarbejdningsprocesser er sprøjtestøbning, rotationsstøbning og kalendrering, som på billedet.
Før produktet når forbrugeren er der flere led i kæden. For eksempel indkøber en cykelsadelproducent folien til sadlen hos en folieproducent og samler sadlen med de andre materialer. Cykelproducenten repræsenterer så endnu et led i værdikæden når sadlen skal påmonteres cyklen. Cykelhandleren er sidste led.
PVC kan genanvendes 8 til 10 gange uden at miste sine funktionelle egenskaber. Det skyldes plasttypens høje klorindhold, der betyder at polymerkæderne kan holde til at blive varmet op og forarbejdet igen og igen.
Klorkemi er en forudsætning for vores høje levestandard
Vores højteknologiske samfund ville ikke kunne fungere uden klor og natriumhydroxid også kendt som kaustisk soda eller lud. Omkring 30% af kloren, der produceres i Europa, bruges til PVC. De resterende 70% bruges bl.a. til desinficering af drikkevand og vand i svømmehallen, til fremstilling af livsvigtig medicin, computere, batterier til elbiler og en lang række andre produkter. På denne måde indgår PVC-fremstillingen i en større tilstrømning af vedvarende og samfundsunderstøttende produkter Natriumhydroxid bruges til fremstilling af medicin, glas, aluminium, vaskemiddel, sæbe og i mange andre processer.
Ethylenen kommer i dag fra olie eller gas, men kan i princippet fremstilles af bio-baserede, fornybare ressource såsom træaffald. Den europæiske PVC-industri arbejder målrettet på at omstille til bio-baserede råstoffer, og de første fossilfri PVC-rør er allerede lagt i jorden i Skandinavien. VinylPlus' 2030-program har udskiftning af fossile råstoffer som central del.
Dioxin ikke længere et PVC-problem
Dioxiner kan dannes i naturen, ved nogle industrielle produktioner og kan også opstå ved forbrænding eller ophedning af materialer, der indeholder klor selv i små mængder. Fordi PVC delvist er lavet af klor blev fremstillingen tidligere kritiseret for at bidrage til dioxinforurening. Historien om PVC og dioxin er dog et eksempel på en rigtig god miljøhistorie, hvor en indsats fra både myndigheder og industri har før til markante resultater. PVC-produktion udgør i dag omkring 0,1% af industriens samlede udledninger, som i øvrigt er faldet med 99% gennem de seneste årtier. PVC’ens andel er derfor i dag ubetydelig. Når det gælder industriproduktion er det i dag stål- og cementindustrien, der står for den største udledning af dioxiner til miljøet.
Fremstilling af stål og cement er største industrikilder til dioxin i dag.
Brændefyring er største kilde til dioxinforurening.
Miljøstyrelsen: Brændefyring største dioxinkilde i dag
Tidligere var forbrænding af affald i affaldsforbrændingsanlæg den største kilde til forurening med dioxin, men her har indførelsen af krav om bedre forbrænding og rensning af røgen ført til at udslippene ifølge Miljøstyrelsen er faldet med 94%. Det er meget tvivlsomt om PVC-affaldet i dag overhovedet har en rolle at spille, når det gælder dioxinforurening i forbindelse med forbrænding.
I dag er det ifølge Miljøstyrelsen røgen fra fyring med træ i private husholdninger der er den største nationale kilde til forurening med dioxin af det danske miljø. Træfyring står nu for 40% af det samlede danske udslip af dioxin. Ildebrande er den næststørste kilde, i det brande i bygninger, biler og lossepladser står for 28% af det samlede danske udslip.
Ingen sammenhæng mellem vinylklorid fra Grindstedværket og PVC
Den vinylklorid, som bruges i produktionen af PVC, har intet at gøre med forurening af vinylklorid fra fx Grindstedværket. Der har aldrig været PVC-produktion i Danmark, og den vinylklorid man har fundet i området omkring Grindstedværket stammer fra klorerede opløsningsmidler, der tidligere blev anvendt på fabrikken. Over tid og under særlige forhold kan de klorerede opløsningsmidler blive nedbrudt til vinylklorid.
Der er desuden i dag så skrappe krav til håndtering af vinylkloridmonomer (VCM) i PVC-produktionen, at fremstillingen af plasten hverken udgør en risiko for mennesker eller miljø når det gælder vinylklorid.