پلی وینیل الکل پلیمری سنتزی، محلول در آب است و به صورت پودر سفید رنگ میباشد که در صنایع بسته بندی مواد غذایی ، تولید دارو ، چسب ، مواد آرایشی بهداشتی (ماسک صورت) و … کاربردهای فراوانی دارد .
نام‌های مترادف : پلی ویول; PVA ; PVOH ; PVAL ; polyvinyl alcohol
پلی وینیل الکل
پلی وینیل الکل از جایگزینی گروه استات در وینیل استات با گروه‌های هیدروکسیل تهیه میشود. دارای خواص بسیار عالی و همچنین خواص امولسیون کننده در محیط میباشد.دارای فرمول شیمیایی -C2 H4 O)n) – است که در آن n از 500-5000 متغیر است و می‌تواند باعث ایجاد تغییر در وزن مولکولی از 20000 تا 200000 دالتون شود. به دلیل ساختار کریستالی که دارد ، بسیار پایدار بوده و از لحاظ شیمیایی خنثی است . PVA هم با ترکیبات آلی و هم ترکیبات معدنی می‌تواند تحت استریفیکیشن قرار بگیرد و در واکنش با اسید بوریکو بوراکس استرهای حلقوی تشکیل می‌دهد .
مشخصات فنی
- نام شیمیایی : پلی وینیل الکل | polyvinyl alcohol
- فرمول شیمیایی : C2H4O
- انحلال پذیری در آب : انحلال پذیر است
- شکل ظاهری : پودر سفید رنگ و بدون بو
- گرید محصول : صنعتی
ویژگیهای پلی وینیل الکل
- پایدار است
- غیر سمی‌است.
- به راحتی توسط ارگانیسم‌های زنده قابل تجزیه است.
- سازگار با محیط زیست است.
- در آب سرد و گرم حل میشود.
- در برابر حلال، روغن و گریس مقاوم است.
- در حلال‌های آلی انحلال ناپذیر است.در اتانول نیز انحلال پذیری کمی‌دارد.
- PVA با حدود 88 درصد هیدرولیز در آب سرد و هم آب گرم حل میشود
- هرچه هیدرولیز بالاتر باشد حلالیت کمتر میشود و مقاومت نسبت به آب بیشتر میشود.
- هردو گرید 20 و 24 داری درجه هیدرولیز مشابه میباشند.اما چون درصد وینیل استات در گرید BP24 بیشتر میباشد، غلظت(ویسکوزیته) بیشتری نسبت به BP20 ایجاد میکند.
- هنگامی‌که به آن گرما داده میشود تا تجزیه حرارتی گردد، این ماده بخارات سوزاننده از خود متصاعد میکند
کاربردهای پلی وینیل الکل
1.کاربرد در پزشکی
- شاید جالب باشد که در اینجا ذکر شود یکی دیگر از کاربردهای در حال پیشرفت این ماده در بازار دارویی میباشد.
- پلی وینیل الکل در پزشکی جهت لایه پوششی قرص‌های دارویی بسیار مهم است.
- قطره پلی وینیل الکل که به عنوان اشک مصنوعی نیز شناخته میشود، برای تسکین خشکی و درد چشم مورد استفاده قرار می‌گیرد ، خصوصا در مواردی که خشکی ناشی از کاهش جریان اشک باشد .
- خواصی همانند محتوای بالای آب ، ماهیت الاستیک در حالت متورم ، سازگاری با بدن و تورم ، هیدروژل‌های PVOH را به یکی از کاندیداهای بالقوه برای جایگزینی بافت زنده کرده اند .
- مطالعاتی در مورد استفاده از این ماده در ساخت لنزهای نرم ، قلب مصنوعی ، غضروف مصنوعی ، پوست و غشای پانکراتس انجام گرفته است .
2.صنایع کشاورزی
- در صنایع کشاورزی به‌منظور افزایش چسبندگی خاک و جلوگیری از فرایش خاک استفاده میشود
- در تولید کود شیمیایی، آفت‌کش و علف‌کش‌ها نیز مورداستفاده است.
3.فیلم
- این ماده در حلال‌های نفتی نامحلول است و این ویژگی اجازه می‌دهد تا در پوشش‌ها و فیلم‌ها مورد استفاده قرار گیرد
- ساخت فیلم و پوشش با قدرت کششی و انعطاف پذیری بالا که در برابر نفوذ دی اکسید کربن، اکسیژن و دیگر بخار‌ها مقاوم باشند.
4.چسب
- چسب PVA نیز وجود دارد که نباید آن را با چسب پلی وینیل استات اشتباه گرفت .
- این چسب در آب محلول بوده و با گذشت زمان زرد نمی‌شود و برای چسپاندن کاغذ و موارد دیگری کاربرد دارد.
4.کاربردهای دیگر
- آهارزنی کاغذها و منسوجات و تولید کاغذ عکاسی.
- تولید دستکش‌های مقاوم در برابر مواد اولیه شیمیایی.
- تولید بسته‌بندی‌های شوینده‌های یک‌بارمصرف.
- تهیه کلوئیدی‌های محافظ برای پلیمریزاسیون امولسیونی.
- تهیه الیاف و تهیه پلی وینیل بوتیرات.
- آهارزنی کاغذ.
- در تهیه افزودنی‌های بتونی و اتصالات سیمانی در ساخت ساختمان‌ها.
- بالا بردن چسبندگی خاک برای جلوگیری از فرسایش خاک.
- در آفت کش‌ها، علف کش‌ها و کودهای شیمیایی.
- در مقدار کمی‌به عنوان امولسفایر در موارد آرایشی.
- پوشش‌های محافظ موقت
- در کاغذ عکاسی نیز کاربرد فراوانی دارد.
- بالا بردن چسبندگی خاک برای جلوگیری از فرسایش خاک.
- یک مانع بسیار نامناسب برای جلوگیری از اکسایش مواد درحالتی که کاملاً خشک باشد را داراست .
- مقاومت بسیار عالی شیمیایی و خواص فیزیکی ریزن پلی وینیل الکل باعث استفاده بسیار وسیع این رزین در صنعت شد.
- در صنایع آرایشی، روکش کاری و در ساخت و پوشش دهی صفحات چاپ جهت جلوگیری از سایش استفاده فراوان دارد.
تولید پلی وینیل الکل
ماده اولیه و کلیدی در تولید PVA مونومر وینیل استات(VAc) است. PVA به وسیله پلیمریزاسیون مونومر VAc و سپس با هیدرولیز جزئی به دست می‌آید. در این هیدرولیز، گروه استر در PVAc در با گروه هیدروکسیلی جایگزین میشود. در ادامه فرایند با حضور سدیم هیدروکسید به عنوان کاتالیست، فرایند کامل میشود. با اضافه کردن تدریجی عامل محلول صابونی شدن، PVA رسوب میکند و سپس آن را شستشو داده و خشک می‌کنند.
نکات ایمنی
با توجه به پایداری و خنثی بودن PVA به صورت کلی به عنوان ماده‌‌‌ای امن در نظر گرفته میشود. به صورت بلعیدنی نیز به عنوان ماده‌‌‌ای نسبتا ایمن شناخته میشود و به سرعت از بدن دفع میشود.