PVC ve stavebnictví
Mezinárodní měnový fond snížil výhled HDP světové ekonomiky pro roky 2016 a 2017. Vloni měla dosáhnout růstu o 3,2 %, letos o 3,5 %. USA udrží i letos loňské tempo růstu o 2,4 %. EU však v roce 2017 zpomalí růst na 1,5 %. Čína zaznamená po loňském poklesu růstu o 6,5 % další pokles na 6,0 %. Pro ČR letos prognózují růst o 2,5 %, resp. o 2,4 %. Největší růst HDP zaznamená Indie: o 7,5 %. Ekonomické výsledky velkých chemických firem za 3. čtvrtletí 2016 potvrzují dosavadní trend snižování obratů, ale i zisků v pořadí od nejhoršího odvětví realizujícího těžbu a zpracování ropy (např. společnosti BP poklesl čistý zisk o 48 %) přes výrobu plastů (BASF vykázal pokles zisku o 5 %, Borealis růst zisku o 18 %) po výrobu specialit (firmě Covestro vzrostl zisk o 21,9 %, společnosti Solvay o 6,0 %). Globální využití kapacit chemického průmyslu v průběhu roku 2016 trvale klesalo, když v září dosáhlo 78,8 % a průměr v období 1987–2008 činil 91,3 %. Pesimisté předpovídají pro rok 2017 recesi, neboť nejnižší hodnoty dosáhl tento index v březnu 2009: 77,7 %. Pesimismus je zdůvodňován i výsledky prezidentských voleb v USA a brexitem. Velké obavy jsou ohledně utlumení obchodních dohod USA, které by mohlo vést k obchodní válce s Čínou, ostatní Asií a Mexikem. Obavy jsou i o osud Pařížské klimatické dohody, ve které se USA zavázaly snížit emise skleníkových plynů v porovnání s rokem 2015 o 80 % do roku 2050. V marocké Marrákéši proběhla od 7. 11. 2016, tzn. těsně před americkými volbami, konference COP22, kde byl tento závazek USA potvrzen, avšak nový prezident tuto aktivitu nemíní příliš podporovat. OPEC omezil těžbu ropy Situace na ropném trhu koncem loňského roku byla složitá. V říjnu, před zasedáním OPEC, které se uskutečnilo 30. 11. 2016 ve Vídni, dodaly na trh země sdružené v této organizaci rekordní množství ropy – denně průměrně 33,8 mil. barelů, což bylo o 1,3 mil. barelů více než v září 2016. Listopad byl rekordní: 34,2 mil. barelů. Na předchozím zasedání si přitom země OPEC stanovily cílová množství na maximálně 32,5–33,0 milionů barelů. Rusko, které není členem OPEC, dodalo v říjnu rekordních 11,2 mil. barelů a pro další období kalkuluje se zvýšením na 11,4 mil. barelů. Další země mimo OPEC – Brazílie, Kanada a Kazachstán – plánují vyšší dodávky o 0,5 mil. barelů denně. Pro zajímavost uvádím, že USA v roce 2015 těžily průměrně 9,4 mil. barelů denně. V srpnu 2016 nakupovaly od zemí OPEC průměrně 3,4 mil. barelů denně. Dohoda o omezení těžby ropy v zemích OPEC znamená, že od 1. 1. 2017 se na trh denně dodá 32,5 mil. barelů, což je pokles o 3,5 %. Již v druhém prosincovém týdnu začaly ceny ropy pro dodávky v lednu a únoru klesat a akcie břidlicových těžařů šly na dračku – jejich ceny rostly až o 30 %. V roce 2000 bylo v USA 23 000 frakovacích vrtů, které těžily 102 000 barelů denně, v roce 2015 jich bylo 300 000 a těžily 4,3 mil. barelů denně. Velikost nově objeveného naleziště břidlicové ropy v americké oblasti Wolfcamp v západním Texasu se odhaduje na 20 miliard barelů. Naleziště je tak třikrát větší, než je současné pole pro břidlicový plyn v Severní Dakotě. Těžbu plánují firmy Pioneer Natural Resources a Conoco Phillips. Současné náklady první z uvedených firem se pohybují mezi 2,15 a 12,27 USD za barel. Nový americký prezident nominoval svým ministrem pro energetiku příznivce frakování Harolda Hamma. Produktivita těžby břidlicového plynu v USA se prudce zvyšuje, nákladovost oproti roku 2013 klesla o více než polovinu. Zpráva o vlivu těžby na životní prostředí má být projednána do konce tohoto roku. Prezidentem vyhlášený cíl dosáhnout nezávislosti na importech ropy se rýsuje jako reálný. Zato Evropa v oblasti těžby břidlicového plynu zaostává. USA spoléhají na břidlicový plyn V roce 2015 se celosvětově vyrobilo 153 mil. tun polyolefinů, což přispělo k růstu světového HDP o 2,3 %. Další rozvoj plastikářského průmyslu v USA bude založen na břidlicových plynech. Koncem září proběhla v Chicagu konference s důrazem na novou éru polyolefinů. V období 2015–2021 na celém světě vznikne 31,7 mil. tun nových výrobních kapacit, z toho jedna třetina v Severní Americe. Světová spotřeba v tomto období by měla růst o 4,2 % ročně. Přebytek kapacit by tak měl v roce 2021 dosáhnout 6,8 mil. tun. V USA by měla růst spotřeba o 2–2,5 % ročně, v Číně o 6,5 %. Čína spotřebovává 47 % světové produkce PE. Využití kapacit ve světě je v současnosti 87 %, v období 2017–2018 však poklesne na 83,5 %, v USA ze současných 90 % na 85 %. V roce 2016 dosáhly v Severní Americe PE výrobní kapacity firem Braskem, Nova a Ineos výše 1,8 mil. tun. V případě první firmy se jedná o inovovaný ultravysocemolekulární PE (UHMWPE), který má desetkrát delší makromolekulární řetězce než HDPE, lze jej efektivněji plnit skelnými vlákny a výrobky mají vlastnosti srovnatelné s některými kovy. Jsou přitom až osmkrát lehčí a lze je aplikovat v dopravních prostředcích. Nova uvedla v Kanadě do provozu jednotku na výrobu LLDPE z etylenu z břidlicového plynu o kapacitě 450 000 tun, Ineos v USA jednotku o kapacitě 470 000 tun. Letos zahájí v USA provoz nové výrobny etylenu z břidlicového plynu – konkrétně půjde o firmy Dow (1,5 mil. tun krak), Exxon Mobil a Chevron (obě po 1,5 mil. tunách). Produkce PE se tak zvýší o dalších 3,5 mil. tun. V roce 2018 se očekává další přírůstek 3,5–5 mil. tun. Specializované konference a veletrhy V Amsterdamu se ve dnech 18. a 19. 1. 2017 konala obdobná konference Future of Polyolefins. Ve Valencii se 8. 3. 2017 uskuteční The 12th ICIS World Olefins Conference, ve Vídni pak ve dnech 26.–27. 4. 2017 The 6th ICIS World Polyolefins Conference. Na výstavě K2016 se prezentovalo 39 samostatných kompaundérů a výrobců regranulátu z odpadních plastů. Všichni využívají aditiva ke zlepšení vlastností plastů, jako stabilizátorů, plnidel, retardérů hoření, změkčovadel, pigmentů či barviv. Firma BASF informovala, že do inovací a rozšíření kapacit aditiv investuje v příštích 5 letech 217 mil. eur, z toho polovinu v Asii. Příliš nízká vodivost plastů je v některých aplikacích nežádoucí, neboť se na výrobcích vytváří statická elektřina. K řešení nabízely firmy na K2016 antistatické koncentráty nebo směsi pro zvýšení vodivosti. Podle studie BCC Research má vzrůst trh elektroaktivních polymerů v období 2016–2021 průměrně o 8,4 % ročně. Nejvíce se uplatní při výrobě obalových plastů, elektropřístrojů a nátěrových hmot. Značný rozvoj mají zaznamenat nanoplniva a kompatibilizátory, zejména pro recykláty. Informace v předchozích číslech TT o K2016 z hlediska strojů a zařízení se zaměřením na Průmysl 4.0 doplňuji statistickými údaji. Z 323 vystavovatelů bylo 123 výrobců vstřikovacích strojů, 72 výrobců extrudérů a 32 výrobců zařízení pro finalizaci produktů. V roce 2015 vyrobili evropští výrobci strojů a zařízení pro plasty a kaučuk (Euromap) produkty v hodnotě 13,5 miliardy eur. Globální hodnota v této kategorii dosáhla 33,9 miliardy eur. Do roku 2018 má produkce růst celosvětově o 3,4 %, v Evropě o 2,0 %. Evropa má výrazně proexportní charakter, USA naopak vykazují deficit ve výši 2,7 miliardy USD. Plasty a aditivní výroba Samostatné pojednání by si zasloužily plasty pro 3D tisk. Trh 3D tiskáren by se měl zvýšit ze současných 2,8 miliardy eur na 8,7 miliardy eur v roce 2020 (jiné zdroje hovoří o 21 miliardách eur, nebo 49 miliardách eur v roce 2025). Na tyto exponenciálně se rozvíjející technologie lze aplikovat 30 typů materiálů a více než 3000 surovin včetně plastů. Podle MarketsandMarkets má spotřeba plastů určených pro tuto technologii růst do roku 2021 průměrně o 21,6 % ročně. Doposud se používaly pro aditivní technologie struny z ABS, PET a biopolymeru PLA. Nejnověji lze aplikovat i inženýrské plasty ve formě prášku, reaktivní síťující polymery a fotopolymery. U většiny výrobců pracují výzkumníci na speciálních úpravách plastů pro různé typy 3D tisku. Budu jmenovat pouze vybraná řešení z kolekce na K2016: silikony od firmy Wacker a Dow Corning pro aplikace v lékařství a pro automobily termoplastické kopolyestery (Arnitel ID) a PA (Novamid ID) od DSM a Albis fluorpolymery od firem Dyneon a 3M PVC od firmy Chemson PA v prášku od firem Evonik, BASF, Solvay a Arkema TPU, TPE od firmy Woodoo TPU a PC od firmy Covestro PLA, ABS, ASA, PET, POM od firem EVO-tech a Elix retardovaný nebo antistatický ABS, PBT, PPS od firmy EVO-tech 20 barevných koncentrátů pro ABS a PLA – od firmy Gabriel-Chemie a Eastman PP, PEEK – od americké firmy Techmer PM a Indmatec z Německa PEAK v prášku od firmy Lehmann & Voss speciální inženýrské plasty od korejské firmy SK Chemical Bio-PE od firmy Braskem akryláty a metakryláty od firmy Sartomer Plasty nahrazují ve stavebnictví stále častěji tradičně používané suroviny, minerální látky nebo kovy. Připomenu již v TT uvedené údaje. Spotřeba plastů ve stavebnictví má podle analýzy Ceresana celosvětově vzrůst ze současných 54 mil. tun na 73 mil. tun v roce 2023. Polyvinylchlorid (PVC) zaujímá ve spotřebě plastů 3. místo (za PE a PP) se spotřebou ve výši 42 mil. tun a očekávaným ročním růstem o 3,2 %. Na evropské spotřebě plastů v roce 2015 ve výši 49 mil. tun se PVC podílelo 10,1 %. Evropské stavebnictví spotřebovává 19,7 % všech plastů, PVC dominuje s více než 30% podílem. V roce 2013 uplynulo 100 let od udělení patentů na výrobu PVC Fritzi Klattemu z Německa. Waldo Semon z USA objevil v roce 1926 způsob měkčení PVC. První poloprovozní výroba PVC byla zahájena u IG Farben v Německu v roce 1934, následovala komercionalizace v roce 1938. Obchodní název prvního PVC – Igelit – se následně stal synonymem názvu pro fólie všeobecně a často se dodnes nesprávně používá i pro obaly a tašky – „igelitky“ – z jiných polymerů. V roce 1950 se na celém světě spotřebovalo 200 000 tun PVC. Za lepší obraz PVC Ekology často kritizované PVC je vyráběno polymerací vinylchloridu. Výchozí surovinou je přírodní sůl, ze které se elektrolýzou vyrobí chlor. Další část vinylchloridu tvoří uhlovodík etylenu z ropy, který je však možno vyrobit i z přírodního etylalkoholu, takže 57 % molekulové hmotnosti PVC tvoří chlor a 43 % etylen. Výtky ekologů se kromě procesů výroby monomeru vinylchloridu a následné polymerace na PVC týkají také používání rizikových aditiv (stabilizátory, změkčovadla). Ekologové dále uvádějí, že PVC je nerecyklovatelné a průmyslově nespalitelné. Na tyto výtky reagoval evropský průmysl PVC v březnu 2000 vytvořením dobrovolné iniciativy Vinyl 2010, která se postupně přeměnila na VinylPlus a realizuje opatření ke zlepšení stavu. Při hodnocení dosažených efektů dobrovolného programu Vinyl 2010 bylo na 11. mezinárodní PVC konferenci 2011 v britském Brightonu konstatováno, že program prokázal, čeho lze dosáhnout, když se celý průmysl spojí s jasnou dlouhodobou vizí, pevnými závazky a vůlí udělat vše, co je k dosažení úspěchu potřebné. Europoslanec Sajjad Karim konstatoval: „Vinyl 2010 je dokonalý příklad průmyslu, který na dobrovolném základě dělá něco nejen v zájmu sebe a spotřebitelů, ale i v zájmu celé Evropské unie.“ Programy VinylPlus jsou založeny na výzvách: efektivně využívat a řídit PVC během životního cyklu – recyklovat 800 000 tun PVC po skončení jeho aplikace v roce 2020; zabránit akumulaci organochlorových emisí v přírodě, zpracovat předpisy pro bezpečnou přípravu vinylchloridu a eliminovat havárie při jeho přepravě; aplikace udržitelných aditiv – ukončit náhradu olovnatých stabilizátorů v zemích EU do konce roku 2015, zpracovat kritéria pro udržitelné aplikace ostatních aditiv; snížit spotřebu energií u výrobců PVC polymerů o 20 % do roku 2020, sestavit program snížení spotřeby energií u zpracovatelů PVC. Přednosti PVC Příčinou mimořádného rozšíření PVC je poměrně levná výroba a snadné zpracování práškovitého nebo granulovaného produktu. Lze použít všechny známé technologie zpracování plastů, jako kalandrování, vytlačování, vstřikování nebo vyfukování. Polymer lze snadno modifikovat přídavkem změkčovadel, stabilizátorů nebo barviv. Vyrobit lze i tuhé, polotuhé a měkké výrobky. Ceněnými vlastnostmi při rozličných aplikacích jsou nízká hmotnost (avšak v porovnání s většinou ostatních plastů vyšší), pevnost, tvrdost, požární odolnost, chemická a biologická inertnost a transparentnost. Spotřeba PVC v EU je patrná z grafu. Z výroční zprávy VinylPlus za rok 2015 vyplývá, že bylo z různých aplikačních segmentů po skončení životnosti recyklováno 514 900 tun PVC. Podle listopadového vydání Wonderful Vinyl (www.pvc.org) bylo v Evropě od roku 2010 zrecyklováno 2,5 mil. tun PVC. Exporty odpadního PVC z Evropy se snížily. V roce 2009 importovala Čína 2 mil. tun PVC odpadů, za rok 2015 se očekává 0,45 mil. tun. Údaje za rok 2016 budou prezentovány na The VinylPlus Sustainability Forum 2017 ve dnech 10.–11. 5. 2017 v Berlíně (www. vinylplus.com). V periodiku lze nalézt i zajímavé informace o aplikacích PVC ve stavebnictví, včetně zakládacích sad pro zateplovací systémy ETICS. Ing. František Vörös Sdružení EPS ČR
