Qu'est-ce que le PVC : utilisation, avantage, inconvénient

Deuxième plastique le plus employé après le polyéthylène, le PVC est ainsi devenu l’un des matériaux incontournables dans le domaine de la construction, mais pas que ! On le retrouve partout, et souvent sans même le savoir. Comment est-il fabriqué ? Quel usage en fait-on ? Et quels en sont les avantages et inconvénients ? On vous répond.

Qu'est-ce que le PVC ?

Communément nommé PVC, il s'agit en fait de l'abréviation de la terminologie anglaise "Poly Vinyl Chloride", traduit "Polychlorure de Vinyle". Il s'agit donc d'une résine thermoplastique, qui est issue de la polymérisation du Chlorure de vinyle. Le PVC est issu de deux matières premières, qui sont le sel de gemme extrait des mines pour 57 %, qui formera le chlore ; et le carbone à base d'éthylène, dérivé du pétrole, pour les 43 % restants. La synthèse de ces deux procédés forme le Chlorure de vinyle. C'est ensuite la polymérisation qui formera le PVC sous forme de poudre blanche. Détaillons ensemble ce qu'est la polymérisation.

La polymérisation, aussi appelée "polycondensation", est une réaction chimique par laquelle de petites molécules réagissent entre elles pour former des molécules de masse molaire plus élevée. On parle du passage de micromolécule à macromolécule. Le résultat de cette réaction chimique transforme donc un monomère en polymère, ce qu'est le PVC.

Suite à cette étape, cette poudre de PVC devra être mélangée avec des additifs, notamment des stabilisants, des lubrifiants, des plastifiants, et des pigments, pour la transformer en le produit fini que l'on connait, qui répond à un cahier des charges spécifique. Voici pourquoi on peut trouver le PVC sous d'aussi diverses formes : rigide, souple, transparent, opaque, teinté, incolore, etc.

Quelle utilisation est faite du PVC ?

A lui seul, le PVC représente plus de 10 % de la consommation européenne de matières plastiques, notamment pour la construction et l'emballage. On le retrouvera généralement sous 4 formes différentes, toutes particulières et prédestinées à un usage spécifique :

• Le PVC souple : D'un aspect brillant, on le trouvera souvent comme matériau de revêtements, introduit dans les textiles, utilisé pour les manches d'outils isolants, ou même pour les plafonds tendus. C'est dire l'usage ultra polyvalent de ce matériau;
• Le PVC rigide (PVC-U) : D'aspect lisse, la majorité de sa production, soit plus de 40 %, sera destinée aux tuyaux de canalisation. Il a remplacé la majorité des canalisations en plomb, reconnu largement nocif pour la santé. Le PVC sera également utilisé pour la fabrication de tubes extrudés, ainsi que de profilés d'ouvertures, notamment pour les fenêtres, les portes, les baies vitrées, etc., souvent comme alternative au bois ou à l'aluminium;
• Le PVC plastifié : L'exemple premier et parlant pour justifier son usage polyvalent, est celui du film alimentaire étirable ou d'emballage. On le retrouvera généralement commercialisé sous forme de bobines à dérouler;
• Le PVC expansé : Principalement utilisé pour l'édification d'enseignes commerciales, ou encore de PLV (publicité sur le lieu de vente).

Les avantages du PVC

Il est utilisé à outrance, et on comprend bien pourquoi tant il présente de qualités. Intéressons-nous principalement à celles du PVC rigide, celui le plus utilisé, qui présente la particularité de n'être composé d'aucune matière plastique, que l'on nommera le PVC-U. Cette particularité lui confère donc des avantages supérieurs :

• Une matière inépuisable : Rappelons-le, le PVC est issu à 57 % du sel de gemme, qui est une matière première d'origine minérale. On estime que cette ressource est inépuisable, ce qui rend donc, pour partie, le PVC considéré comme matière "écologique", ou du moins à plus faible impact environnemental que d'autres polymères, car faisant appel à des matières présentes en abondance, et de fait à un usage plus faible des dérivés pétroliers, donc des énergies fossiles non renouvelables. Cette donnée reste tout de même à mesurer. C'est le cas aujourd'hui, mais qu'en sera-t-il demain ? N'oublions pas que l'eau douce a bien longtemps été considérée comme inépuisable car renouvelable…
• Une matière recyclable pour les menuiseries extérieures : Le PVC utilisé pour les menuiseries est un PVC rigide, fabriqué sans apport de matière plastique. Aussi, il ne dégage pas de substances cancérigènes dans l'air (les fameux COV ou formaldéhydes). De plus, il est 100 % recyclable, ce qui réduit son empreinte carbone. Il peut être recyclé jusqu'à 8 fois sans ne perdre aucune de ses qualités;
• Un pouvoir isolant : C'est un matériau non-conducteur, qui présente donc de bonnes performances d'isolation électrique, mais aussi thermique et acoustique. C'est d'ailleurs pourquoi il sera fort utilisé pour les canalisations, et pour les profilés d'ouverture;
• Un coût raisonnable : En rapport à d'autres matériaux proposant des performances similaires, le PVC n'est pas des plus onéreux. Pensez bien qu'il permet l'économie énergétique grâce à son pouvoir isolant, un entretien quasi inexistant, et une durabilité plutôt record !
• Une parfaite durabilité : Le PVC est une matière que l'on peut qualifier de stable, dans le sens où il ne se décompose pas, où ses performances restent identiques avec le temps, où il est inerte, donc sans aucune possibilité de développement fongique. Il est naturellement résistant au feu, donc agit pour limiter le risque de propagation. Enfin, il est parfaitement hygiénique et imputrescible. Toutes ces qualités se trouvent dans un seul matériau, qui présente une parfaite résistance mécanique, pour une durée de vie supérieure à 30 ans, même pour les surfaces exposées aux aléas climatiques;
• Un entretien facilité : Une simple éponge humide suffira à nettoyer une surface PVC. Pour les surfaces extérieures, une eau savonneuse sera idéale pour retirer les traces de salissures laissées par les intempéries, qui seront ensuite rincées à l'eau claire.

Les inconvénients du PVC

Bien que les procédés de fabrication du PVC soient largement optimisés, en termes de rendement, mais aussi de consommation, il n'en demeure pas moins un matériau industriel de synthèse, ce qui lui confère obligatoirement un inconvénient : son énergie grise. Même bien inférieure à d'autres procédés, elle reste le point noir de nombreux matériaux. L'énergie grise correspond à l'ensemble de l'énergie dépensée et consommée sur toute la durée de vie d'un produit et à chacune de ses étapes : extraction des matières premières, fabrication du produit, conditionnement, transport et acheminement, stockage, distribution, vente, utilisation, entretien, recyclage jusqu'à la fin de vie.

Parlons de quelques unes de ces étapes de vie. L'extraction des matières premières par exemple. Rappelons que le carbone est produit à base d'éthylène, obtenu après distillation du pétrole. Le carbone est extrait de mines de charbon d'Australie, d'Indonésie, de Russie, de Colombie ou encore d'Afrique du Sud. En bref, l'acheminement des matières premières représente une énergie grise considérable. La polymérisation est également un procédé de fabrication relativement énergivore.

Un autre inconvénient réside dans ses propriétés. C'est une résine thermoplastique. Hormis le PVC rigide utilisé pour les profilés notamment, qui n'intègre aucun plastique, les autres formes de PVC ne sont pas biodégradables, et libèrent des COV (Composés organiques volatiles). Les COV sont des atomes qui peuvent très rapidement passer de la forme solide à la forme liquide, et inversement, d'où leur appellation volatile. Ces atomes d'hydrogène et de carbone (les fameux hydrocarbures) sont libérés dans la nature, provoquant des effets extrêmement néfastes sur l'environnement et la biodiversité, comme sur la santé humaine.