پلی وینیل الکل

پلی وینیل الکل (PVA) یک پلیمر پلی هیدروکسی با فرمول شیمیاییCH_۲CHOH  می باشد که به شکل جامدی خشک به صورت پودر یا گرانوله سفیدرنگ وجود دارد که همچنین با عنوان های پلی اتانول – هوموپلیمر – پلی وینول – وینول نیز شناخته می شود.

این ماده آلی یک پلیمر مصنوعی محلول در آب است. در حلال های آلی انحلال ناپذیر است. در اتانول نیز انحلال پذیری کمی دارد. به طور طبیعی این ماده پلیمری سنتزی به صورت سفید یا کرم رنگ و در برخی موارد شفاف بوده , بدون بو و غیر سمی است . PVA به دلیل ساختار کریستالی که دارد  بسیار پایدار بوده و از لحاظ شیمیایی خنثی است هم با ترکیبات آلی و هم ترکیبات معدنی می تواند تحت استریفیکیشن قرار بگیرد و در واکنش با اسید بوریک و بوراکس استرهای حلقوی تشکیل می دهد.

خواص پلی وینیل الکل:

پلی وینیل الکل دارای خاصیت تشکیل فیلم، امولسیون و چسبندگی عالی است. همچنین در برابر روغن، گریس و حلال ها مقاوم است. از مقاومت کششی و انعطاف پذیری بالایی برخوردار است و همچنین دارای اکسیژن می باشد. با این حال، این خصوصیات به رطوبت بستگی دارد: آب جذب شده در سطوح رطوبت بالاتر به عنوان نرم کننده عمل می کند، که باعث کاهش مقاومت کششی پلیمر می شود، اما باعث افزایش طول و پارگی آن می شود.

مشخصات فنی پلی وینیل الکل :

علامت اختصاری:    PVOH, PVA, PVAl                                    دانسیته:  1.19 g/cm³

فرمول شیمیایی: C₂H₄O                                                        نقطه اشتعال یا فلش پوینت: 79.44 °C

نقطه ذوب:   200 °C                                                              حلالیت در آب: کاملا محلول

نقطه جوش:   228 °C                                                          وزن مولکولی:  44.5 g/mol 

ویژگی های پلی وینیل الکل:

• مقاومت خوب در برابر مواد شیمیایی
• خواص مکانیکی مناسب
• قابلیت خوب تشکیل فیلم 
• خنثی بودن از لحاظ شیمیایی
• به راحتی توسط ارگانیسم های زنده قابل تجزیه است
• در آب حل می شود

 روش تولید پلی وینیل الکل :

پلی وینیل الکل  از هیدرولیز پلی وینیل استات یا سایر استر های پلی وینیل و توسط جابجایی گروه های استات با هیدروکسیل در زنجیره پلیمر تشکیل می شود، البته کاتالیستی اسیدی یا بازی هم در طی فرایند استفاده می شود.

 PVA با روش های مختلفی در صنعت تولید می شود. هیدرولیز آلکالین معمولا به عنوان روش تولید در مقیاس صنعتی می باشد. سدیم هیدروکسید و سدیم متوکسید به عنوان مهمترین کاتالیست ها برای الکلیزاسیون با حضور الکل هایی مانند متانول یا اتانول می باشد. پلی وینیل الکل همچنین با فرایند اسیدولیز تولید می شود.

کاربردهای پلی وینیل الکل :

• پلی وینیل الکل در صنعت کاغذسازی برای ساخت کاغذ به عنوان تراکم دهنده به کار می رود.
• در صنعت نساجی برای تولید پارچه مورد مصرف است.
• به عنوان تراکم کننده و تثبیت کننده امولسیون در فرمولاسیون های چسب های پی وی سی یا PVAc و انواع پوشش ها استفاده می شود.
• PVA به دلیل سازگاری زیستی، عدم تمایل به چسبندگی پروتئین و سمیت کمی که دارد، در کاربردهای مختلف پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. مثلا به عنوان جایگزین غضروف، لنزهای تماسی و قطره های چشمی به کار می رود.
• از پلی وینیل الکل به عنوان کمکی در پلیمریزاسیون سوسپانسیون استفاده می شود.
• به عنوان کلوئید محافظ برای ایجاد پراکندگی استات پلی وینیل به کار می رود.
• برای تولید الیاف وینیلون استفاده می شود. برای تولید این الیاف نیازی به روغن نیست.
• در فیلم عکاسی مورد مصرف است.
• امروزه از پلیمرهای پایه PVA به طور گسترده ای در تولید مواد افزودنی استفاده می شود. به عنوان مثال، اشکال دارویی خوراکی چاپ شده به صورت سه بعدی ظرفیت بالایی را در صنعت داروسازی نشان می دهد.
• در علم پزشکی، به عنوان عامل آمبولیک در فیبروئید رحم (UFE) استفاده می شود.

موارد ایمنی مربوط به پلی وینیل الکل:

به دلیل اینکه ترکیب پلی وینیل الکل، کاربردهای گسترده‌تری در بسیاری از صنایع دارد، مسئله سمی بودن و خطرناک بودن آن بسیار اهمیت دارد. تجزیه بیولوژیکی پلیمر یا خاصیت زیست تخریب پذیری آن نیز حائز اهمیت است. به طور متداول، محلول 5 درصد از این پلیمر برای ماهیان در آب‌ها، غیرسمی گزارش شده است. اگر این پلیمر به محیط زیست راه پیدا کند به تدریج و به آرامی تجزیه می‌شود. با توجه به پایداری و خنثی بودن PVA به صورت کلی به عنوان ماده ای امن در نظر گرفته می شود. به صورت بلعیدنی نیز به عنوان ماده ای نسبتا ایمن شناخته می شود و به سرعت از بدن دفع می شود.

 بازار جهانی پلی وینیل الکل :

بیشترین ظرفیت تولید پلی وینیل الکل در قاره آسیا در کشور چین متمرکز شده است. به این ترتیب طبق آخرین گزارشات، می توان اصلی‌ترین صادر کننده و تولید کننده این ترکیب پلیمری را کشور چین دانست.

بازار پلی‌وینیل‌الکل در خرید و فروش جهانی، بیشترین سهم را در مناطق آسیایی و اقیانوسیه آرام ثبت نموده؛ کشورهای آمریکای شمالی و کشورهای اروپایی، سایر مناطقی هستند که در این بازار فعال می باشند.