Поливинил спирт: Сав баглаа боодол болон эдлэл үйлдвэрлэлийн дэлхийн тусгаар мэдэгдэхгүй баатар

Поливинил спиртийн шинжлэх ухаан: Бүтэц, шинж чанар, үйлдвэрийн ангилал

Поливинил спиртийн (PVA) химийн бүтэц болон нийлэгжилт

Поливинил спирт эсвэл PVA нь гидролиз явуулдаг поливинил ацетатаас эхэлдэг бөгөөд үндсэндээ ацетатын бүлгийг гидроксиль бүлгээр солих үйл явц юм. Энэ нь OH бүлгийн филогидрофиль шинж чанартай урт полимерийн гинжин бүтэц үүсгэдэг гэсэн үг юм. Иймд PVA усанд маш сайн уусдаг, мөн эмнэлгийн зориулалтаар ч гайхалтай ажилладаг. 2023 онд полимерийн хими судалсан судалгаа нь гидролизын хэмжээний талаар сонирхолтой зүйлийг харуулсан. Хэрэв энэ хувь 87%-с 99%-ийн хооронд байвал эцсийн бүтээгдэхүүний уусамхай байдал, тогтвортой байдлыг шууд нөлөөлдөг. Үйлдвэрлэгчид зүйл зүйлээр наалдах, баглах материал үйлдвэрлэх эсвэл харьцангуй дэвшилтэт биомедицин хэрэглээнд хэрэглэх зэрэг шаардлагад нийцүүлэн эдгээр шинж чанарыг тохируулж болдог.

Үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд бүрдэх пленгийн чанар ба наалдах чанар

PVA нь гидроксиль бүлгүүдийн хоорондох өргөн хүрээний устөрөгчийн холбооны нөлөөгөөр хуурайшсанаар хүчтэй, уян хатан, туяа прозрачный пленг үүсгэдэг тул пленгийн үүсгэх чадвартаа онцлогтой. Эдгээр шинж чанарыг олон салбарт ашигладаг:

• Барааны багц : Усанд уусах плёнүүд угаалгын бодис
• Эдлэг : Улаан тугалганы хэмжээг бууруулах
• Нэмэлт : Хүнсний сав баглаа дахь хүчилтөрөгчийн саадны давхаргууд
  2022 онд Өндөр дэвшилтэт материалын шинжлэх ухаан pVA-д суурилсан кинонууд 60 МПа хүртэлх сунгалын бат бөх байдлыг олж, олон уламжлалт биологийн ургац бузарлах полимерүүдээс илүү амжилттай ажилладаг гэж мэдээлжээ.

Хидролизний түвшин, тэдгээрийн үр нөлөө тархалт, тогтвортой байдлын талаар

Гидролизний түвшин нь PVA-ийн үйл ажиллагааны онцлогт чухал нөлөө үзүүлдэг:

Хэсэгчилэн гидролизжсон PVA (87–89%) хүйтэн усанд хурдан уусдаг боловч дулаан тэсвэрт чанар багатай тул богино хугацааны хэрэглээнд тохиромжтой. Бүрэн гидролизжсан ангилал (95–99%) илүү өндөр дулаан, химийн тэсвэрт чанартай бөгөөд өндөр температурт эдлэл үйлдвэрлэх, бат бөх эмнэлгийн цаасны хувьд онц тохиромжтой.

Баглаа боодол, эдлэлийн хувьд хэрэглэгддэг PVOH-ийн ердийн ангилалуудын харьцуулалт

Үйлдвэрийн зориулалтын PVOH-ийн ангилалуудыг тодорхой үйл ажиллагааны шаардлагыг хангах зорилгоор үйлдвэрлэдэг:

• Ангилал 325 : 85% гидролизжилттэй өндөр уусамхай чанартай, зайлшгүй шохойжуулагчийн будгаас болон хэрэглэхэд тохиромжтой
• Ангилал 523 : 98% гидролизжилттэй өндөр суналтын хүчтэй, эдлэлийн хэмжээнд ашигладаг
  2024 оны Үйлдвэрийн Полимерийн Тайлангийн мэдээгээр, Ангилал 418 нь тэнцвэрт наалдац, уусамхай чанартай бөгөөд хатгамхай баглаа боодлын наалдамхай материалд үр дүнтэй ажиллах ба харьцангуй хуучин арга замаас үйлдвэрлэлтийн хаягдалд 18%-иар бууруулдаг.

Тогтвортой баглаа боодол дахь Поливинил спирт: Усанд уусдаг пленээс Эко-барьер хүртэл

PVA-ийн үндсэн биологийн задралын плен ба тэйл хаягдалгүй баглаа боодлын шинэчлэл

Усанд уусдаг пленуудын благодар Polyvinyl alcohol (PVA) нь экологийн хувьд илүү сайн баглах сав баглаа боодолд ихээхэн түгэн дэлгэрч байна. Эдгээр пленуудыг усанд дүрвэл ерөнхийдөө нэг эсвэл хоёр өдрийн дотор бүрэн задардаг. Ийм материалууд нь цэвэрлэх уусмалын капсулууд, газар тариалан дахь бордооны сачет, мөн агуулгатайгаар шууд идэж болох хоолны сав баглаа боодол зэрэгт ердийн пластикын оронд ашиглагдах болсон. Сүүлийн үеийн хөгжил нь PVA-г ургамлын ширхэг буюу целлюлозын нано ширхэгтэй хольж, найрлагат материал үүсгэх явдал юм. Энэ хослол нь материалыг илүү хүчтэй болгох боловч байгалийн замаар задрах чадварыг алдуулдаггүй. Өнгөрсөн жилийн лабораторийн судалгаа нь тодорхой сайжруулсан PVA-ийн хувилбар нь хоёр сарын дотор коммерцийн компостын төхөөрөмжид задардаг байна гэж харуулсан. Ийм түвшний задрал нь хэдэн арван жилээр хогийн цэцэрлэгт хадгалагдах хэмжээг ихэд бууруулдаг.

Уян хатан сав баглаа боодлын хүчилтөрөгч ба чийгийн хаалтын давхаргын PVA-ийн үүрэг

PVA-ийн нягт багцалсан молекулууд нь хүчилтөрөгчид онцгой хамгаалалт үзүүлдэг бөгөөд хөвхрөг материал болгон ашиглах үед квадрат метр тутамд өдөрт 1 см³-аас бага дамжуулалтын хурдтай байдаг. Цайрын исэл шиг нано хэсгүүдийг нэмснээр энэ чадварыг илүү сайжруулж, PVA-ийн хөвхрөг нь мууцахуйн 99%-с илүүг нь саатуулж, харин хөгжилтэй байдалдаа хадгалж, хоол хүнсний савалтанд маш чухал үлддэг. 2021 оны Coatings сэтгүүлд хийсэн судалгаанд сонирхолтой зүйл гарч ирсэн: үйлдвэрлэгчид PVA давхаргын кристаллаг шинж чанарыг зохицуулах замаар энгийн шилмүүстэй харьцуулахад талхны бүтээгдэхүүний хугацааг ойролцоогоор 30% илүү үргэлжлүүлж чаддаг. Ийм төрлийн сайжруулалт нь дэлгүүрийн тавилга дээр ихээхэн ялгааг гаргадаг.

Угаах уусмалын боов, хөдөө аж ахуйн химикат, эмийн найрлага дахь хэрэглээ

PVA-ийн хурдан уусах чанар, химийн тогтвортой байдал болон FDA-аас өгсөн GRAS (Ерөнхийд Нь Аюулгүй гэж Танигдсан) статус нь нэг удаагийн хэрэглээний системд тохиромжтой болгодог:

• Солиорлын шингэн угаах уусмалын капсулын зах зээлийн 85%-г эзэлдэг
• Усанд уусдаг пестицидийн сав баглаа боодол хэрэглэх боломжийг олгох бөгөөд тариачдын нөхцөлд өртөх эрсдэлийг багасгадаг
• Госпидалын түвшний уусдаг эмийн найрлага агуулах хайрцагт ашигладаг бөгөөд холимогдох эрсдэлийг бууруулдаг
  Түүний аюулгүй байдал, үйл ажиллагаа нь амтлагч капсулын цайны чанга, витаминий найрлага зэрэг хоол хүнсэнд шууд хэрэглэгдэх бүтээгдэхүүнд дэмжлэг үзүүлдэг

Орчны ашиг тус vs. Микропластиктай холбоотой асуудал: PVA-ийн биологийн задралтын талаарх заялгуудыг үнэлэх

PVA нь усны цэвэрлэх байгууламжид орох үед ердийн пластиктай харьцуулахад ойролцоогоор тав дахин хурдан задардаг. Энэ нь микропластик бохирдуулалтыг багасгахад бодитой нөлөө үзүүлдэг. 2022 оны судалгаа нь PVA нь LDPE-тэй харьцуулахад жижиг пластик хэсгүүдийг ойролцоогоор 78% багасгадагийг харуулсан. Гэсэн хэдий ч далайн орчинд PVA-ийн задрах хугацаа зургаас хүрээлсэн хүртэл арван хоёр сар байдаг тул байдал ийм сайн биш. Задрах хурд нь давсны агууламж, ямар төрлийн микробууд байгаа зэрэг хүчин зүйлсээс хамаарна. Үнэндээ үйлдвэрийн нөхөн сэргээх арга нь 90%-с дээш задардаг боловч гэр дээрх нөхөн сэргээлт ийм үр дүнтэй байдаггүй бөгөөд зөвхөн 40-60% хүртэл задардаг. Тиймээс энд тодорхой зөрүү байна. Хэрэв бид PVA-ийн орчин үеийн давуу талуудыг хамгийн их ашиглахыг хүсвэл бидэнд илүү сайн хаягдал менежментийн систем шаардлагатай.

Текстильд поливинил спирт: Урт чичилтийн хэмжээ, гадаргын боловсруулалт ба дэвшилтэт хэрэглээ

Урт чичилтэнд PVA: Зуурын сайн авалтыг сайжруулах, эдлэл тасрахыг бууруулах

PVA нь варп багцууд дээр хатуу, уян хатнамхай давхарга үүсгэж, өндөр хурдтай этлэлтийн үеийн үрэлтийг бууруулдаг. Судалгааны дагуу PVA-д суурилсан зузаан бодис нь тариан тосгоноос хамаарсан шийдэлтэй харьцуулахад багц унах тохиолдлыг 40%-иар бууруулдаг. Энэ сайжруулалт нь тогтвортой багцын бүтэн байдлыг шаарддаг орчин үеийн этлүүрт онцгой ач холбогдолтой үйлдвэрлэлийн үр дүнтэй ажиллагааг сайжруулдаг.

Халуун усаар зузаан бодис арилгах чадвар ба хлорин-полиэстерийн хольцортой нийцэх чадвар

PVA-ийн гол давуу талуудын нэг бол халуун усаар амархан арилгагдах чадвар юм. Ингэснээр эдлэлд хохирол учруулахгүйгээр зузаан бодис арилгах процессыг хялбаршуулдаг. Саяхан гарсан шинэчлэлтүүд нь хлорин-полиэстерийн хольцортой нийцэх чадварыг хангасан бөгөөд 2023 оны Текстилийн Бат бөх байдлын судалгаа нь PVA-аар обработ хийсэн хольцон эдлэл 15 удаа угаасны дараа чанарын 98%-ийг хадгалж чаддаг байна гэж заажээ. Энэ нь үйлдвэрлэлийн үр дүнтэй байдлыг хангаж, бат бөх байдлыг хадгалдаг.

Бөхийлтөнд цэвэрлэх агент болгон PVOH-ийг ашиглах нь даавуугийн будаа буусныг бууруулах, хатуулагийг удирдах

PVOH нь эдлэлүүдийн хооронд зуурасны төрлөөс барьж байх үүрэг гүйцэтгэж, тэдгээрийг илүү сайн хэлбэртэй байлгахад тусалдаг тул эдлэлийн дэвсгэрт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. PVOH-оор эмчилсэн байгалийн материал нь эмчилгээгүй материалтай харьцуулахад цэвдэг байдал нь хамаагүй бага байдаг бөгөөд зарим тохиолдолд цэвдэгийг ойролцоогоор гуравны нэг хүртэл бууруулж чаддаг. Энэ материал нь эцсийн бүтээгдэхүүний хатуу юмуу уян хатан байдалд хяналт тавих боломжийг үйлдвэрлэгчдэд илүү сайн олгохоор тусалдаг бөгөөд энэ нь ялангуяа эмнэлгийн боолтын материал эсвэл ус шүүх шүүлтүүр зэрэг тусгай зориулалтын эдлэл үйлдвэрлэх үед маш чухал ач холбогдолтой. PVOH-ийг үнэндээ үнэ цэнэтэй болгож буй зүйл бол ихэнх уламжлалт эмчилгээнд тулгуурладаг формальдегид агуулсан хатуу химийн смолыг ашиглахгүйгээр бүхнийг хийж чаддаг явдал юм. Аюулгүй байдлын стандартыг хангахаас татгалзахгүй өндөр чанартай техникийн эдлэл үйлдвэрлэхийг хүсч буй компаниудад энэ нь жинхэнэ давуу тал болдог.

Усанд уусдаг оройн тусламж ба эдлэлийн загварын шинэчлэл

PVA-ийн биологийн задрал нь зайлшгүй хэрэгцээт цэгээнд орох үедээ уусдаг, пластик суурь хаягдал үүсгэдэггүй түр зуурын гадасны тогтвортойжуулагчидад шинэлэг хэрэглээг авч ирсэн. Загварчид одоо нарийвчлалтай даавуун дээрх загварын хальс болгон PVA-ийн цаасыг ашиглан, үлдэгдэлгүй нарийн орчуудыг бий болгоход боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь экологийн хувьд илүү сайн хувцас үйлдвэрлэлд чиглэсэн тогтвортой даавуу судалгаанд онцлог анхаарал татсан хөгжил юм.

Зах зээлийн хандлага ба Улаан үйлдвэрлэлд поливинил спиртийн ирээдүй

Эко-баглаа боодол, даавуунд PVA-ийн дэлхийн эрэлт (2020–2030)

2024 оны Market Research Intellect-ийн мэдээллээр 2030 он хүртэл жил бүр PVA-ийн дэлхийн зах зээл жилд дунджаар 6% өсөх болно. Энэ өсөлт нь засгийн газрууд биологийн задралд ордог сонголтуудыг дэмжих, хэрэглэгчид экологийн хувьд илүү сайн баглах шийдлийг илүү ихээр шаардах тусам өсөж байна. Одоогоор текстиль үйлдвэрлэл нийт үйлдвэрлэж буй PVA-ийн ойролцоогоор 38%-ийг ашиглаж байна. Бид дарагдсан бичиг үсгийн усанд уусдаг дэмжлэг, цайруулагчийн хувцасны цэвэршүүлэгтэй сав, ялангуяа тэргүүлэх модны индустрид тулгамдаж буй тэгш хандлагын асуудлыг шийдвэрлэхэд илүү ихээр ашиглаж байна. Хоолны савалгааны хувьд PVA нь хүчилтөрөгчийн эсрэг хаалт үүсгэдэг тул муухай хоолыг илүү удаан хадгалах боломжийг олгоно. Энэ нь ердийн пластик савалттай харьцуулахад хоолны хаягдалыг ойролцоогоор 22%-иар бууруулдаг бөгөөд бүтээгдэхүүний чанарыг алдалгүй үйл ажиллагаагаа илүү ногоогоор хангахыг хүсч буй компаниудад татамжтай сонголт болдог.

PVA-ийг дахин боловсруулах, битүүн логистикийн системд хүртэлх дэвшил

Усанд уусдаг PVA пленкийг дахин боловсруулахад өмнө гарч байсан асуудлуудыг шинэ, маш гайхалтай технологийн хөгжилтэй холбоотойгоор эцэст нь шийдвэрлэж байна. Ферментийн задралын аргаар бид ойролцоогоор 92 хувийн цэвэр PVA-г буцаан авч чадаж байгаа бөгөөд энэ нь шинэ зүйлсийг дахин үйлдвэрлэхэд ашиглах боломжийг олгоно, зүгээр л хаях шаардлагагүй болсон юм. Инновацийн талаар ярихад, Японд хөгжүүлсэн дулааны эмчилгээний аргаар PVA-г хадаас найрмаг материалуудаас салгах систем бий. Тэдний туршилтын үйлдвэрүүд өдөрт дунджаар 12 метрик тонн орчим эдлэлэн хогийг боловсруулж чаддаг. Европын Холбооны Дугуй Эдийн Засгийн төлөвлөгөөтэй таарч байгаа ийм төрлийн дугуй системүүдийг компаниуд өргөнөөр хэрэгжүүлбэл, зөвхөн сав баглаа боодолд шинэ PVA материалыг ашиглах хэмжээг бараг хагасаар бууруулах боломжтой.

Био-үндэстэй, бүрэн задардаг PVA-ийн хувилбаруудын хөгжил

Хоол болон хооллолтын зориулалт биш ургамлын материал ашиглан PVA-ийн шинэ хувилбаруудад ажиллаж буй эрдэмтэд далайны усанд ASTM D6691 стандартын дагуу зөвхөн 45 хоногийн дотор ойролцоогоор 89% задардаг болсон. Хөгжих талаар, гурав дахь үеийн бүтээгдэхүүнд нарны гэрлиэс хамгаалах зориулалттай жижиг лингиний жижиг хэсгүүдийг оруулсан боловч компостын системд бүрэн задрана. Тестийн үр дүнгээр эдгээр шинэ хэлбэрүүд хүчилтөрөгчийн түвшин багатай хаягдал цэгт ч гэсэн бараг бүрэн (ойролцоогоор 97%) задардаг. Энэ нь одоогийн хэрэглэдэг пластиктай холбоотой хамгийн том асуудлыг шийдвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой - эдгээр жижиг пластик бөмбөлгүүд мөнхийн байдлаар үлддэг. Үйлдвэрлэгчид илүү ногоон сонголтуудыг хайж байгаа тул энэ сайжруулсан PVA нь чанарыг муруйтаахгүйгээр бодитойгоор хэрэгжүүлж болох зүйл болон ялгарч байна.

Түгээмэл асуулт

Поливинил спиртийн (PVA) химийн бүтэц юу вэ?

Поливинил спирт нь поливинил ацетатыг гидролизоор задлах замаар гарган авдаг бөгөөд ацетат бүлгийг гидроксил бүлгээр солих нь усанд сайн уусдаг урт полимерийн гинж үүсгэдэг.

PVA-г хэрхэн үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд тохиромжтой болгодог вэ?

PVA-ийн хүчтэй нимгэн хальс үүсгэх чадвар ба өргөн хүрээний устөрөгчийн холбоо нь түүнд хатангир, хүчтэй чанар олгох бөгөөд савалгаа, эдлэл, будаглах ажилд илүү тохиромжтой болгодог.

Гидролизын зэрэг PVA-ийн шинж чанарт яаж нөлөөлдөг вэ?

87%-99% хоорондох гидролизын хувь нь PVA-ийн уусалт ба тогтвортой байдлыг нөлөөлж, цаасны давхаргын буюу эмнэлгийн хальс зэрэг тодорхой хэрэглээнд зориулан тохируулдаг.

Поливинил Алкогол нь биологийн задралд ордог уу?

Тийм ээ, PVA нь биологийн задралд ордог бөгөөд шинэчилсэн хувилбар нь коммерцийн компостын төвд задран микропластик бохирдлыг бууруулахад хувь нэмрээ оруулдаг.

Тогтвортой PVA савалгаанд ямар шинэчлэлүүд байна вэ?

PVA-ийн найрмал материалд целлюлозын нано ширхэгийг холих нь экологийн хувьд илүү сайн савалгааны шийдэл болох биологийн задралд ордог илүү хүчтэй хальсуудыг үүсгэдэг.