PVA 0588: Хурдан уусдаг, бага зуурамтгай чанартай хэрэглээнд тохиромжтой

PVA 0588-ийн үзүүлэлтийг тодорхойлсон гол шинж чанарууд

PVA 0588-ийн химийн бүтэц болон молекул масс

PVA 0588-ийн гүйцэтгэлийн онцлогууд нь молекул жингийн ойролцоогоор 22,000 г/моль болон ойролцоогоор 500 нэгжийн полимержилтийн зэргээс шалтгаалдаг. Эдгээр тоонууд нь бусад PVA материалтай харьцулахад харьцангуй богино полимерийн гинжүүдийг авчирдаг гэсэн үг юм. Богино гинжүүд нь бодисыг цөөн хялбар вискоз болгодог ч хэвийнхээс илүү уусах шаардлагатай түрхэцийн болон нимгэн давхаргууд зэрэг хэрэглээнд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг устөрөгчийн холбоог хадгалж чаддаг. 2020 онд Express Polymer Letters сэтгүүлд хэвлэгдсэн судалгааны ажилд энэхүү богино гинжүүд материалд кристаллаг чанарыг бууруулдаг байна гэж зааж өгсөн бөгөөд энэ нь PVA 0588 нь усанд олон орчуулгынхаас илүү хурдан уусдаг шалтгааныг тайлбарладаг.

Уусах чанарын үзүүлэлт ба дулааны шинж чанарууд

PVA 0588 нь 88 хувийн гидролизжилтийн түвшинтэй тул хүйтэн эсвэл өрөөний температурт (25 хэм буюу бага) усанд бараг мөгөөн дотор бүрэн уусдаг. Халаах үед материал тогвортой байдаг бөгөөд 180 хэм хүртэлх температурт ч сайн ажилладаг тул илүүдэлд задрахгүйгээр экструзийн процесст ашиглахад тохиромжтой. Бүрэн гидролизжисан PVA 1799 шиг бусад сонголтуудтай харьцуулахад энэ хэсэгчилэн гидролизжисан хувилбар нь сул хүчиллэг болон сул шүлтлэг орчинд зориулсан найрлаганд илүү сайн ажилладаг. Энэ шинж чанар нь найрлагыг үзэж байгаа үед pH-ийн түвшин нөлөөлөхөөс ихэд айх шаардлагагүй тул найрлага боловсруулагчдад илүү их чөлөөг олгоно.

Гидролизийн зэрэг ба үйлдэлд нөлөөлөх нь

The 88% гидролизийн түвшин зориулалтын тэнцвэрийг бий болгодог:

• Наалтанд хүчтэй устөрөгчийн холбоог дэмжихийн тулд хангалттай гидроксил бүлэгтэй
• Илүүдэл кристалжилтийг хязгаарлахын тулд хангалттай үлдэгдэл ацетат бүлгүүдтэй
  Энэхүү хос үйл функцийн хүч нь 35 МПа-ийн хүртэлх суналтын бат бөх байдлыг хангах боломжийг олгодог бөгөөд усанд 20 секундээс бага хугацаанд бүрэн уусдаг байна.

Бусад PVA-ийн зэрэгтэй харьцуулах (жишээлбэл, PVA 2488, PVA 1799)

Богино цувралтай байдлаас шалтгаалан PVA 0588 нь PVA 1799-ийнхаас 60% бага холилдох эсэргүүцэл үзүүлдэг тул шингэрэх хурд, боловсруулах ажиллагаа хялбар байх шаардлагатай бага зуурамтгай системүүдэд тохиромжтой.

Үйлдвэрийн найрлагад PVA 0588-ийн бага зуурамтгай чанарын хэрэглээ

PVA 0588-ийн бага зуурамтгай чанар нь урсгал, хурдан холих болон үр дүнтэй боловсруулах нөхцөл шаардлагатай үйлдвэрийн хэрэглээнд илүү дуртай сонголт болдог.

Бүрхэвч ба наалтанд найрлагын давуу тал

22,000 г/моль молекул масс бүхий PVA 0588 нь усанд суурилсан найрлагад хялбархан нийлж, өндөр зуурамтгай орлуулагчидтай харьцуулахад холих үеийн дааруулах хүчдэлийг хамгийн ихдээ 40% бууруулдаг. Энэ нь даралтад мэдрэг наалтанд жигд цацраг үүсгэхэд нэмэлтэй хувь нэмрээ оруулж, бүрхэвчид гарч болох жижиг тав тус бүрээс зайлсхийх боломжийг бий болгох бөгөөд бүтээгдэхүүний нягтрал, ажиллагааг сайжруулдаг.

Шидэх, бүрхэх боломжтой бүтээгдэхүүнүүдийн усанд уусах шингэнд хэрэглэх

PVA 0588 нь 25°C температурт таван минутанд бүрэн уусдаг бөгөөд хөдөө аж ахуйн саршилтын давсгал, зузаан бус эмийн нимгэн далавч шиг шүршээрэй системийг дэмждэг. Хурдан задлагдах чанар нь сархины найрлагатай холилдуулалтаас харьцуулахад тоног төхөөрөмжийн таталтыг 65%-иар бууруулж, томоохон үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагааны үр ашгийг сайжруулдаг.

Үйлдвэрлэлийн технологийн давуу тал

Бага хайлах зуурамтгай чанар нь 180°C-д экструзид орох боломжийг олгоно. Энэ нь их молекул масс бүхий PVA-аас шаардагдах температураас ойролцоогоор 20% бага байдаг тул энерги хэрэглээг бууруулж, дулааны задралыг хамгийн бага болгодог. Ингэснээр цутгамал далавч, шахан хэлбэрлэсэн детальд хурдан үйлдвэрлэх боломжийг бий болгох бөгөөд үйлдвэрлэлийн нэгжийн гарцыг 30%-иар нэмэгдүүлдэг. Энэ нь 2023 оны үеийн үйлдвэрлэлийн полимерийн боловсруулалтын аргачлалын шинжилгээний дүн юм.

Хүйтэн ба өрөөний температурт уусах шинж чанар ба усанд уусдаг далавчны хэрэглээ

Хүйтэн ба өрөөний температурт уусах кинетик

PVA 0588 нь бага молекул масс (20,000–30,000 Da) болон хяналттай гидролиз (87–89%) шалтгаанаар хүйтэн ба өрөөний температурт усанд хурдан уусдаг. Энэ нь цэвэрлэгчийн капсулууд шиг цаг хугацааны хувьд мэдрэмтгий ашиглалтын талаар гол давуу тал болдог бөгөөд 30 секундын дотор 95%-иас дээш уусдаг. 10°C температурт ч гэсэн 25°C-той харьцуулахад зөвхөн 15% уусалт удаашрана, иймд янз бүрийн цаг агаарт найдвартай ажиллах чадвартай.

Уусалтын хурдад нимгэн хальс болон гадаргуугийн талбайн нөлөө

Нимгэн хальсууд (<50 μm) нь диффузын зам богино учраас зузаан хальснаас (100 μm) 40% хүртэл хурдан уусдаг. Микро нүхтэй болгох эсвэл гадаргуугийн бүтэц өөрчлөх замаар гадаргуугийн талбайг нэмэгдүүлэх нь уусалтын хурдыг 20–35% хурдасгаж, нэг удаагийн эм, цасан тарианы обработ зэрэг хэрэглээнд нарийвчлалтай удирдлагыг хангана.

Үйлдвэрлэлийн аргачлал: Хаялт vs Шахалт

Полиметилсилоксан нь багцын материалд тохиромжтой нэгэн төрлийн, тунгалаг хальс үүсгэдэг боловч уусгагчийг зайлуулахад их хэмжээний энерги шаарддаг бөгөөд масштаблах боломж нь хязгаарлагдмал байдаг. Экструзи нь илүү өндөр нэвтрэлтийг санал болгодог боловч уусах хурд болон механик хатангийн чанарыг хадгалахын тулд температурыг нарийвчлан удирдах шаардлагатай бөгөөд вискозитетэй холбоотой асуудлыг зохицуулахын тулд ихэвчлэн нэмэлт бодис шаарддаг.

Механик хатангижилт ба хамгаалалтын чанар

Усанд хурдан уусдаг ч PVA 0588 хальс нь тээвэрлэлт болон ашиглах үеийн зориулалтаар хангалттай барьж чадах 25-35 МПа хүртэлх рзгалтын хатангижилттэй байдаг. Хүчилтөрөгч дамжуулах чадвар нь 10 см³/м²/хоног-ийн доор байхад пробиотик, хөдөө аж ахуйн химик бодис зэрэг хүчилтөрөгчөд мэдрэг агууламжийг үр дүнтэй хамгаалдаг. Идэвхижүүлэхээс өмнө урт хугацааны тогтвортой байдлыг хангахын тулд чийглэгийг 50%-иас доош хадгалах шаардлагатай.

Бодит ертөнцийн хэрэглээ: Зайрмагны боов, Хөдөө аж ахуй, Шүүлтүүр

Зайрмагны боов болон хөдөө аж ахуйн инкапсуляцд хэрэглээ

PVA 0588 нь хүйтэн усанд хурдан уусдаг, ихэвчлэн 15 хэмийн бага температуртай үед 30-45 секундын дотор бараг үлдэгдэл үлдээхгүйгээр уусдаг тул цэвэрлэгээний шингэн буюу туузан баглаа боодол болон агрохимийн бодисыг хуримтлуурахад өргөн хэрэглэгддэг болсон. Энэ материал нь уламжлалт давхаргаар хучих арга замаас харьцуулахад дундуур газар урсаж гарах хөнгөн цэвэрлэгээний бодис, хорт үржүүлэгчийн хэмжээг 25-40 хувь хүртэл бууруулдаг тул тариачид түүндээ итгэл найдвартай хандах болсон. Үйлдвэрлэгчдэд PVA 0588-ийг онцгойлж буй зүйл бол түүний өрөөний температурт (ойролцоогоор 20 хэм) бараг бүрэн уусах чадвар (98-99 хувь) ба харьцангуй сайн буюу 2.5-3.0 мегапаскалийн хооронд хэвийн байдаг пленкийн хүч чадал хоёрын хооронд тодорхойлогдох зохицлын сайн тал юм. Энэ хослол нь бүтээгдэхүүн урт хугацаагаар чийглэг орчинд хадгалагдаж байхад ч тогтвортой, бүтэн байдлаа хадгалж чаддаг.

Туршлагын тохиолдол: PVA 0588 ашигласан усанд уусдаг сав баглаа боодол

2023 онд хийсэн туршилтаар PVA 0588-ийн цаасыг зуухны машинд зориулсан багцан дотор амжилттай шалгаж, тэдгээр нь 10°C хэмд ч гэсэн пластик х waste гаралгүй, 99.7% уусах үзүүлэлттэй байв. Үр дүнгээр нь өрсөлдөгч PVOH-ийн ангиллуудаас илүү сайн ажилласан:

Тэмдэглэх зүйл нь PVA 0588 нь 60% харьцангуй чийгшилттой орчинд 14 сарын турш бүтцийн бүрэн байдлыг хадгалж чадсан бөгөөд өөр материалуудаас илүү амжилттай байв.

Ус цэвэрлэх болон бохирдлыг шүүх ажиллагааны үзүүлэлт

PVA 0588 мембранууд ус цэвэрлэх явцад Pb²⁺ ба Cd²⁺ шиг хүнд металл ионыг 92–95% шингээдэг. Ашиглалтын дараа бүрэн усанд уусдаг тул харш хаягдал үүсгэхгүй бөгөөд энэ нь задрах чадваргүй шүүлтүүрүүдтэй харьцуулахад тодорхой давуу тал юм. PVA 0588-д суурилсан тунамалжуулагч бодисын хамт ашиглахад хиймэл усны туршилт нь микропластикийг 87%-иар бууруулсан үр дүнтэй байв.

Дэгдэлийн шинжилгээ: Тогтвортой шүүлт системд ашиглалт нэмэгдэж буй нь

Хугацаа хязгаартай материалуудыг хэрэглээнийг Европын Холбоо болон АНУ-ын Байгаль орчны хамгааллын ерөнхий газар (EPA) хориолож байгаагаас үүдэн 2021-2023 онд PVA 0588-ийн эрэлт жил бүр дунджаар 18% өссөн. Ирээдүйн зах зээлийн судалгаа (2024) 2030 онд хотын ус цэвэрлэх төхөөрөмжүүдийн 65% нь уусдаг PVA мембран ашиглаж, жилд 1.2 сая метрик тонн хаягдал бууруулах боломжтой гэж таамаглаж байна.

PVA 0588-ийг илүү их тогтвортой болгох, функц ашигийн хувьд тохируулах өөрчлөлт

Химийн холбоос үүсгэгчид: Глютаральдегид ба Хүхрийн хүчил

Хэрэв бид PVA 0588-ийг глутаральдегид эсвэл борын хүчил шиг бодисууд ашиглан холбох үед ковалент холбоо эсвэл pH-өөс хамаарсан мэдрэг чанар бүхий холбоогоор материал нь тогвортой байдлаа ихээр сайжруулдаг. Жишээ нь, глутаральдегид нь таталтын бат бэхийг ойролцоогоор дөчин хувиар нэмэгдүүлж чаддаг ч, уян хатан чанар нь гурван аравны орчим хувиар буурдаг тул үүнийг хэрхэн тэнцвэртэй болгох нь зарим тохиолдолд чухал байдаг. Борын хүчил өөрөөр ажилладаг бөгөөд тодорхой нөхцөлд урвуулах чадвартай холбоо үүсгэдэг. Энэ шинж чанар нь хөдөө аж ахуйн хэрэглээнд илүү шүлтлэг орчин үүсэх үед жижигхэн бодисыг удирдлагатайгаар ялгаруулахад маш ихээр тохиромжтой, жишээ нь, багасгагчийг хүрээлэн баглахад илүү тохиромжтой. Гайхалтай зүйл бол эдгээр эмчилгээний арга нь хэт их хавагнах асуудлыг багасгадаг явдал юм. Эмчилгээ хийгээгүй плёнгууд хэт их хавагнаж болох ч эмчилгээний дараа хавагнал нь хяналтанд орж, хяналтын нөхцөл ба найрлагаас хамааран найман аравныхь гучин тавнаас есөн аравныхь хувь хүртэл буурдаг.

Дулаан ба цацрагийн нөлөөгөөр салбарлах арга

180-200 градус Цельсийн хооронд халаахад PVA 0588 нь кристалжилт үүсгэж физик салбарлалт явуулдаг бөгөөд ингэснээр дулаан тэсвэрт чанар нь ойролцоогоор 60%-иар сайжрана. Цацрагаар хатууруулах аргыг ашигладаг хэрэглэгчид акрилоил хлорид зэрэг гэрлийн идэвхжүүлэгч нэмснээр гадаргууг зөвхөн таван минутын дотор хатуу болгох боломжтой. Энэ нь үйлдвэрийн нөхцөлд хурдан хатдаг шүрших бодис үйлдвэрлэхэд тун их тохиромжтой болгож өгдөг. Олон полимерийн лабораторийн судалгаагаар халаах үед ойролцоогоор 10% сорбитол нэмснээр материал таван секундын дотор уусаж, ховхрохоос тэсвэртэй болох нь харагдаж байна. Эдгээр шинж чанаруудын хослол нь ихэнх үйлдвэрлэгчид наалдамхай бүтээгдэхүүндээ хурд ба бат бөхийг хамтад нь шаарддаг үед энэ аргыг илүүд үздэг шалтгаан юм.

Уусамхай байдал ба механик бат бөхийн хоорондын харьцаа

Холбоосын нягтшил 1%-иар нэмэгдэх бүрт хүйтэн усанд материал задрахад ойролцоогоор 12-15 секундын нэмэлт хугацаа шаардагдана. Шүүлтүүрт зориулан зохион бүтээсэн зарим дэвшилтэт пленууд нь бүхэлдээ нэг өдрийн турш усанд байсан ч 2%-иас доош уусалттай байх боломжтой боловч тэдгээрийг үйлдвэрлэхэд тодорхой нэмэлт энерги зарцуулдаг. Эдгээр материалыг зохион бүтээхдээ ажлын шаардлагатай нийцүүлэн хийдэг. Жишээ нь, зайлшуухайн будагны капсулууд нь маш хурдан, иделаар 25 секундын дотор задран цэгцгүй болох шаардлагатай. Гэтэл ус цэвэрлэх мембранууд өөр ярих ёстой. Эдгээр нь гурваас дээш өдөр усанд дүрэгдсэн ч бүхэл бүтэн байдалдаа хадгалагдах ёстой.

PVA 0588-ын талаарх асуулт хариулт

PVA 0588-ын молекул масс хэд вэ?

PVA 0588-ын молекул масс ойролцоогоор 22,000 г/моль байдаг.

PVA 0588 усанд хэр хурдан уусдаг вэ?

PVA 0588 ихэвчлэн хүйтэн эсвэл өрөөний температуртай усанд 15-20 секундын дотор уусдаг.

PVA 0588-г будагт ашигласнаар ямар давуу талуудтай вэ?

PVA 0588-ийн бага зуурамтгай чанар нь холих үед дарагч хүчдэлийг бууруулж, нэгэн төрлийн нимгэн давхаргыг үүсгэхэд нэмэлт болох бөгөөд цэвэршүүлэгчид тусгал зэрэг дутагдалтуудыг хамгийн бага болгох ба хучилтын үзүүлэлтийг сайжруулна.

PVA 0588 цэвэрлэгчийн боодолд ямар ажиллагаатай вэ?

PVA 0588 хүйтэн усанд хурдан уусдаг бөгөөд бараг бүхлээрээ уусах, үлдэгдэл багатай байдаг тул цэвэрлэгчийн боодолд тохиромжтой.