Změkčování PVC zastudena aneb nová naděje pro staré hračky

Po roce hledání informací, co nikde napsané nejsou a shánění chemie, co není k dostání, konečně můžu říct, že to funguje.

Podařilo se mi sehnat bezpečné bezftalátové měkčidlo na PVC v kapalné podobě acetyl-tributyl-citrát (ATBC). Je to bezbarvá olejovitá kapalina bez zápachu za pokojové teploty velmi stabilní, neodpařuje se (teplota tání -59°C a varu 326°C). Chová se jako olej, ale na rozdíl od ostatních nezpůsobuje tvrdnutí polyvinylu, ale naopak se do něj vsákne jako do houby. Ten pak mírně zvětší objem a zvlní se vlivem nerovnoměrného vsakování do celého objemu. Po nasáknutí ztvrdlé měkčené PVC opět změkne.

Vsakování jsem testoval na tvrdých vzorcích, co jsem měl schované od pokusů s odmašťovači. Párkrát byl problém, že po odmašťovači zbyla na povrchu polyvinylu tenká vrstvička, co bránila vsakování měkčidla a to prostě zůstávalo na povrchu i několik dnů. Po důkladném očištění se mi podařilo změkčit i tyto.

Vsakování trvá asi 24h, když se kapalina rozetře hadříkem do tenké vrstvy. Funguje to za běžné pokojové teploty (což je informace, kterou se člověk nedočte nikde). Při zahřátí polyvinylu asi na 40°C to jde o něco rychleji.

Když se to s naneseným množstvím přežene, velmi snadno se dá dosáhnout polyvinylu měkčího, než byl původně. Je to optimistické u vzorků, co byly půl roku tvrdé jako plastové desky na papíry a za jeden den změknou tak, že jsou na omak měkké a pružné jako materiál nafukovacích balónků, ale při lokálním použití na větších hračkách je to nežádoucí.

Dodání změkčovadla tedy vrátí polyvinylu jeho původní fyzikální vlastnosti co měl, než vlivem vymytí původního změkčovadla ztvrdnul. Pokud se ale v tvrdé podobě s materiálem něco stalo, ostré ohyby, násilné vytažení a ztenčení, toto vrátit nedokáže. Po ostrých ohybech zbydou v materiálu poškozené průsvitné linky.

První pokusy:



Po nasáknutí:



Nakonec jsem sehnal dvě varianty měkčidla. Menší lahvička je od německého sběratele hraček, díky kterému jsem se dozvěděl, že něco takového existuje, větší je čistý ATBC.



Různé změkčené vzorky, je vidět jejich zvlnění:



Porovnání tvrdý a změkčený:



Dvojice tvrdých a dvojice změkčených:



porovnání původní vlevo a změkčené vpravo:



Ověření primitivní metody (oba původní vzorky):



Změkčené vzorky zůstaly stejné a stabilní několik týdnů, a tak jsem se rozhodl tu zázračnou kapalinu konečně použít na skutečné hračce. Draka mám už dva roky a hráli jsme si už tolikrát, že je to na něm velmi znát. Kromě oprav svárů se před časem objevily problémy i s tvrdnutím v místech, kde se ho dotýkám obličejem a bradou. Vždy si najdu chvilku, kdy mu sedím za krkem s hlavou na té jeho mezi hřbetem a pravým výčnělkem. To místo bylo už několik měsíců znatelně tvrdší než zbytek jeho těla.

Bohužel vsáknutí změkčovadla skrz potisk způsobilo jeho oddělení od podkladu a ten se pak setřel v podobě kaše pryč z hračky. (Potisk na této hračce se jim všeobecně nepovedl) Kapalinu jsem lehce rozetřel ubrouskem po ploše v místě, kde byl polyvinyl tvrdý a jemně i v okolí. Asi za den, dva zmizel olejovitý lesk a kapalina se vsákla dovnitř. To místo začalo být opět měkké. Ne tak jako původně, chtělo by natřít ještě jednou, ale i tak mám pocit, že jsem mu tím vrátil minimálně rok života zpátky.

Aplikace zevnitř:
Další místa, která bylo třeba dát na stejném drakovi do pořádku byla zespodu pod krkem a pod ocasem, tam kde se dotýká podložky, když je nafouknutý. Tyto místa jsou ale celoplošně pokrytá potiskem a protože o ten jsem nechtěl přijít, musel jsem vymyslet způsob, jak kapalinu dostat na stejné místo z druhé strany, tedy dovnitř hračky. Sfoukl jsem ho a srovnal tak, aby se ventil hlavní komory nacházel nad poškozeným místem. Dovnitř jsem po dlouhém rozmýšlení a velkou nejistotou poslal 1ml změkčovadla. Jakmile jsem ale s hračkou začal hýbat, tuhý vinyl se deformoval jak chtěl a kapalina odtekla neznámo kam. Z hračky jsem tedy okamžitě vysál zbylý vzduch podtlakem z pumpy, aby se stěny hračky přisály k sobě, a pak se snažil pohybem stěn o sebe rozetřít změkčovadlo uvnitř. Vůbec jsem ale nevěděl, kde je, tak jsem hračku naopak nafoukl a celý zbytek dne vždy po pár hodinách přemisťoval různě tak, aby domnělá kapalina nezůstala ve velkém množství na jednom místě, ale rozlila se tam, kde je potřeba.

Druhý den ráno jsem hračku sfoukl a koukal skrz ventil do míst, která bylo potřeba změkčit. Místa byla pokrytá tenkou vrstvičkou kapaliny poměrně rovnoměrně. Měkčidlo má velkou smáčivost zřejmě a tak to dopadlo dobře.

Řekl bych, že aplikace zevnitř je klíčová. Po týdnu jsou ošetřená místa znatelně měkčí a potisk bez poškození.

Závěr:

Na závěr bych řekl, že těmito pokusy jsem si splnil další z malých snů, kterým jsem možná dlouho nevěřil tolik, nato jaké ty výsledky skutečně jsou. Když to začalo fungovat a držel jsem v rukou první změkčené vzorky, byl jsem nadšen, ale ne tolik. Po takové době a ceně té chemie bych byl spíše zklamaný, kdyby to nefungovalo, než šťastný, že to funguje, i když jsem v to nikdy nedoufal a i když je to částečně revoluce ve starání se o staré hračky, nová naděje.

Pár dnů jsem pak vstával s pocitem: "Draci, jsem jeden ze tří lidí na světě, o kterých vím, co umí měkčit polyvinyl zastudena."

Do budoucna to vyžaduje ještě mnoho pokusů a testování na vzorcích různých druhů polyvinylu. Zatím to ale vypadá, že ATBC je kompatibilní jak s novými, tak ftalátovými změkčovadly a ani smíchání v jednom materiálu nevadí. Další metou by mělo být sehnání čistého Hexamoll DINCH, jako plnohodnotné náhrady ftalátových změkčovadel od firmy BASF. Ale je zde opět obvyklý problém sehnání malého množství v době, která prodeji chemikálií běžným občanům zrovna moc nepřeje.

Pokud by s tím chtěl někdo pracovat, je nutno přečíst si a dbát na bezpečnost práce dle MSDS dané chemické látky.

Literatura:
Wilkes, C. E.: PVC Handbook http://bilder.buecher.de/zusatz/14/14199/14199862_lese_1.pdf
Datasheet ATBC http://kljindia.com/PDF/ATBC.pdf
ATBC MSDS http://www.unitexchemical.com/MSDS_CURR/UPLX84_MSDS.pdf
Rozsáhlá studie o ATBC v hračkách: http://ec.europa.eu/health/archive/ph_risk/committees/sct/documents/out222_en.pdf