E-1203 Polivinil o álcool é um aditivo alimentar, agente retentor de umidade e agente de envidraçamento.
Característica:
Polivinil o álcool é um polímero sintético solúvel em água e termoplástico. Externamente E-1203– é um pó cristalino fino branco (menos frequentemente amarelo claro ou creme), inodoro e insípido. É altamente solúvel em água, moderadamente solúvel em álcool etílico e resistente a gorduras, óleos, gasolina, soluções alcalinas e ácidas. É higroscópico, possui grande elasticidade e resistência, devido ao teor de cerca de 5% de água em sua composição, que plastifica a substância. Além disso, quando a umidade é absorvida, sua elasticidade aumenta, mas sua resistência diminui. Também Polivinil o álcool é resistente à luz e microorganismos. Fórmula química: (C2H4O)n, onde n é o grau de polimerização. O principal método de produção do álcool polivinílico é a saponificação do acetato de polivinila em água ou meio alcoólico, na presença de bases ácidas. É um bom polímero emulsionante, absorvente de umidade e formador de filme, com propriedades E-1203 fornecer proteção contra umidade e oxidação.
Aplicativo:
Na indústria alimentícia, parcialmente hidrolisado Polivinilálcool. É usado como agente retentor de umidade na tecnologia de alimentos para reter a água remanescente nos produtos após os processos de produção. Aditivo E-1203 utilizado na composição de soluções de envidraçamento na tecnologia de produção de pescado congelado, como agente de envidraçamento para criar uma casca lisa e brilhante do produto acabado. Polivinil o álcool é utilizado em filmes e revestimentos para tratamento superficial de embutidos, frios, queijos e suas tripas. Na produção de suplementos dietéticos (aditivos biologicamente ativos) para alimentos na quantidade de 45 g/kg. Amplamente utilizado em muitas indústrias:
- produto químico na produção de cola e látex como material adesivo e espessante;
- papel;
- indústria têxtil para produção de fibras de álcool polivinílico;
- complexo agroindustrial (fertilizante sintético);
- na metalurgia para endurecimento de aço;
- indústria de perfumaria e cosméticos, incluída em produtos de puericultura e higiene pessoal feminina, xampus;
- em construção;
- indústria de fabricação de instrumentos;
- na indústria farmacêutica como enchimento na produção de medicamentos em comprimidos;
- em microbiologia - para imobilização de enzimas e células;
- na medicina como agente embólico no tratamento de doenças oncológicas que não requerem intervenção cirúrgica, como lubrificante para lentes de contato e colírios, como substituto do plasma para transfusões de sangue. E E-1203 utilizado na fabricação de filmes poliméricos para embalagens de produtos alimentícios e bens de consumo ou para uso doméstico.
Impacto no corpo humano:
Não é tóxico e não tem efeito negativo no corpo humano, é considerado um aditivo alimentar seguro e é amplamente utilizado em medicamentos. Ingestão diária máxima permitida E-1203 não determinado. Polivinil o álcool é aprovado para uso na produção de alimentos na União Europeia, na Ucrânia e na Federação Russa. Mas seu uso como aditivo alimentar é proibido na Austrália e na Nova Zelândia.
O álcool polivinílico (PVA) é um polímero artificial branco duro (menos frequentemente amarelo claro ou creme) que aparece na forma de pó, flocos ou grãos. O componente cristalino da substância pode atingir até 68%. A fórmula química do álcool polivinílico é a seguinte: [- CH 2 – CH(OH) -] n, onde n é o grau de polimerização. O valor de n pode chegar a 5.000, ou seja, uma molécula de álcool polivinílico pode conter até 5.000 unidades idênticas.
Este polímero artificial resistente ao calor foi obtido pela primeira vez pelos químicos alemães W. Hermann e W. Gonel através da reação de saponificação do éter polivinílico com hidróxido de potássio (KOH).
Se a maioria das substâncias poliméricas conhecidas são obtidas por polimerização de monômeros, então o processo de produção de álcool polivinílico é fundamentalmente diferente: para obter esta substância é necessária uma reação de hidrólise completa ou parcial do acetato de polivinila, com a qual o grupo acetato de etila é removido.
A síntese industrial moderna do PVA ocorre através de diversas variantes da reação de saponificação do acetato de polivinila em meio aquoso ou alcoólico, na presença de ácidos ou álcalis que desempenham o papel de catalisadores.
Em 2002, ocorreu um acontecimento significativo que permitiu acelerar e reduzir o custo da síntese do álcool polivinílico. Uma equipe de cientistas liderada por A. A. Kuznetsov descobriu e desenvolveu um método sem gel para a produção de PVA.
Propriedades do álcool polivinílico
O álcool polivinílico puro é inodoro, insípido e não tóxico. Seu único solvente é a água. O álcool polivinílico não se dissolve em nenhum solvente orgânico. Particularmente resistente a quaisquer óleos, gasolina, querosene e outros hidrocarbonetos, bem como álcalis e ácidos diluídos.
O PVA é higroscópico e sempre contém aproximadamente 5% de água, o que até certo ponto plastifica a substância. Mas a água evapora fácil e rapidamente. Portanto, etilenoglicol, butilenoglicol, ácido fosfórico e glicerina são usados como plastificantes para este polímero. O melhor plastificante para PVA é a glicerina.
Devido às suas propriedades, o álcool polivinílico é amplamente utilizado nas indústrias alimentícia e farmacêutica, na medicina, em diversos setores da economia nacional.
Aplicação de álcool polivinílico
Como a substância descrita é fisiologicamente neutra, é compreensível o uso generalizado de álcool polivinílico nas indústrias alimentícia e médica. O PVA é utilizado como agente formador de filme, aditivo alimentar retentor de umidade e envidraçamento, ao qual é atribuída a designação internacional E1203. Graças ao uso do PVA, é possível reter a quantidade necessária de umidade em produtos submetidos a diversos métodos de processamento. O álcool polivinílico também está incluído no esmalte que cobre peixes e frutos do mar recém-congelados. O E1203 está incluído na maioria dos tipos de tripas usadas para revestir produtos prontos para consumo e semiacabados. Por exemplo, salsichas e salsichas.
O E1203 está oficialmente aprovado para uso na Ucrânia e nos países da CEE. Na Rússia, este aditivo alimentar não é oficialmente proibido, mas não há permissão oficial para o uso de álcool polivinílico na fabricação de produtos alimentícios.
As propriedades do álcool polivinílico permitem que ele seja amplamente utilizado como material para a produção de equipamentos, instrumentos e dispositivos médicos. Na indústria farmacêutica, o PVA é utilizado na fabricação de revestimentos e enchimentos para diversos comprimidos. Além disso, o álcool polivinílico é por vezes utilizado para transfusões de sangue como substituto do plasma. Muitas vezes há casos em que, no tratamento de doenças oncológicas, o PVS é utilizado como agente embólico (nos casos em que a cirurgia é contraindicada ou não é necessária). Este polímero resistente ao calor também é usado para produzir fibras especiais que são utilizadas para fazer suturas cirúrgicas internas que se dissolvem ao longo de um determinado período de tempo. O PVA também está incluído como lubrificante em líquidos para lentes de contato e colírios. Essa substância é frequentemente utilizada na fabricação de produtos e cremes de higiene infantil e feminina.
O uso de PVA para a produção de filmes e fibras poliméricas é bastante difundido. O álcool polivinílico plastificado é usado para fazer mangueiras resistentes a líquidos agressivos.
Algumas tecnologias de tingimento de tecidos também requerem o uso de PVA.
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O álcool polivinílico é um polímero artificial que se dissolve facilmente em água. Foi obtido em 1924 por dois químicos - Gonel e Hermann - por meio de uma reação de saponificação.
Propriedades físicas
O álcool polivinílico é um pó branco com capacidade de formar um filme. Este polímero é muito forte e flexível, mas como essas qualidades dependem da umidade (absorve líquidos), a resistência à tração diminui e, a um certo grau de umidade, surge maior ductilidade. Possui propriedades higroscópicas e se dissolve facilmente (principalmente em água). Não é capaz de se dissolver em solventes orgânicos, como gorduras e óleos. Quando utilizada, esta substância não tem efeito tóxico, o que significa que pode ser considerada inofensiva.
Obtenção de álcool
O álcool polivinílico ou PVA é obtido a partir do acetato de polivinila por hidrólise ou alcoólise e é produzido na forma de grânulos ou pó. Na produção de PVA, são utilizados diversos métodos tecnológicos, desde simples até bastante complexos e trabalhosos.
Álcool polivinílico - aplicação
O PVA é amplamente utilizado hoje. Pode atuar como espessante na fabricação de colas e xampus, além de ser utilizado na produção de látex. É usado com sucesso por restauradores para restaurar pinturas artísticas. Devido à sua higroscopicidade, tem ampla aplicação na criação de produtos de higiene. Todos os tipos de fraldas, tampões e absorventes são feitos de PVA. Os fabricantes de alimentos não esqueceram o álcool polivinílico. É utilizado como emulsificante na produção de maioneses, molhos, ketchups e outros produtos alimentícios, sendo também utilizado como confeitaria.
A medicina moderna também adotou algumas das propriedades do PVA. É utilizado na produção de alguns medicamentos, após ser completamente purificado de impurezas. Os oftalmologistas usam álcool polivinílico no preparo e como lubrificante para lentes de contato. Até oncologistas descobriram o uso do PVS no tratamento do câncer. Em particular, é necessária a realização do procedimento de embolização não cirúrgica. E esta não é toda a gama de utilizações do álcool polivinílico na medicina.
Na indústria têxtil, o PVA é utilizado para decapagem, e na indústria do papel - para decapagem, além de ser um componente indispensável na produção de celulose. O álcool polivinílico é necessário para construtores e metalúrgicos, curtidores e fabricantes de tintas e vernizes. Todas as fábricas que produzem fibras artificiais utilizam PVA para confeccioná-las, o que lhes confere resistência no processo de dimensionamento dos fios.
Até mesmo uma ciência como a microbiologia começou a usar o PVA no processo de células. O álcool polivinílico também encontrou aplicação na impressão, em particular na serigrafia. Nesta área, é utilizado como camada polimérica para o processo de cópia. Também pode ser utilizado como embalagem ou material de proteção na produção para revestimento de peças, devido à facilidade de remoção da camada de PVA.
As empresas que fabricam e utilizam moldes também utilizam esse polímero com sucesso. Hoje, o PVA está se tornando cada vez mais difundido na economia nacional. É acessível e facilmente transportado (geralmente em sacos plásticos embalados em sacos de papel) em transporte fechado para evitar molhar. Como o álcool polivinílico é inflamável, deve-se ter cuidado ao armazená-lo e manuseá-lo.
O álcool polivinílico (PVA) é um polímero de cadeia de carbono de fórmula geral
Propriedades. PVS. – polímero sólido branco, insípido e inodoro, não tóxico. PVS. pode cristalizar durante o tratamento térmico na faixa de 80 – 225ºС, atingindo um grau de cristalinidade de 68%. Macromoléculas de PVA convencional. contêm de 1,0 a 2,5% de unidades conectadas de forma “head to head” e possuem estrutura tática.
Peso molecular do PVA. dependendo do método de produção, varia de 5.000 a 1.000.000.A relação entre o peso molecular médio da viscosidade e a viscosidade intrínseca [η] do PVA. em água a 20ºС é expressa pela proporção:
[η] = 8,86 10 – 4 M 0,72
A distribuição do peso molecular é determinada pelas condições de obtenção do acetato de polivinila original.
Principais indicadores de temperatura:
À temperatura ambiente, cerca de 70% dos grupos hidroxila estão ligados. A destruição quase completa das ligações de hidrogênio ocorre a 150ºС. Devido à presença de um grande número de ligações de hidrogênio, o PVA. dissolve-se apenas em água quente (a uma temperatura de 80 - 100ºС) com agitação durante 2 - 4 horas. Soluções aquosas de PVA. instável durante o armazenamento: a gelificação começa algumas horas após a preparação. Para dar a tal solução suas propriedades originais, ela deve ser aquecida, mexendo, a 80 - 90ºС por
0,5 – 1,5 horas.
Com aumento do PVS. a quantidade de grupos acetato residuais de 5 a 30% (em peso) devido a uma diminuição na densidade de empacotamento das macromoléculas, a taxa de dissolução do polímero aumenta e a temperatura de dissolução diminui. O PVA, contendo 8–10% de grupos acetato residuais, já se dissolve em água à temperatura ambiente. Soluções PVA. com um aumento no conteúdo de grupos acetato, eles se tornam mais estáveis, e com um conteúdo de mais de ~16% de grupos acetato residuais, o gel não se forma.
O principal e único para PVS. Na prática, o solvente é a água; também é solúvel em DMF e álcoois poli-hídricos.
PVS. resistente a óleos, gorduras, hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, ácidos diluídos e álcalis. As destruições térmica, luminosa, oxidativa e outros tipos começam com a desidratação do PVA, acompanhada pela formação de ligações duplas, éteres e outras. A formação de ligações duplas isoladas pode levar ao enfraquecimento da interação entre os átomos de carbono-carbono e os átomos de carbono-hidrogênio do grupo α-metileno e à cisão da cadeia. Para estabilizar os radicais resultantes, os fenóis são os inibidores mais eficazes.
Propriedades quimicas PVS. determinado principalmente pela presença de grupos hidroxila. PVS. entra em reações típicas de álcoois poli-hídricos. É capaz de formar ésteres e éteres e reagir com sódio metálico e outros reagentes.
Recibo. PVS. não pode ser sintetizado pela polimerização do álcool vinílico, pois este se isomeriza em aldeído ou óxido de etileno no momento do preparo.
O método mais comum para produzir PVA. – hidrólise ou alcoólise de polímeros de éster vinílico. Na indústria, PVA. obtido por alcoólise, principalmente por metanólise de acetato de polivinila (catalisador - ácido ou alcalino) de acordo com o seguinte esquema:
No PVA resultante. geralmente contêm grupos acetato residuais, cuja quantidade, dependendo das condições do processo, pode variar de 0,05 a 5,0% (em peso). O PVA pronto, que é um pó ou grãos de 3–5 mm de tamanho, contém 5–8% de acetato de sódio. Para reduzir o teor de acetato de sódio do PVA. Antes de secar, lave repetidamente com metanol (ou etanol).
Os métodos de produção de copolímeros de álcool vinílico e acetato de vinila contendo 10 - 30% (em massa) de grupos acetato residuais (os chamados solvares ou soviols) não são fundamentalmente diferentes dos métodos de síntese de PVA, exceto que utilizam uma quantidade menor de catalisador (álcali ou ácido) e introduzir aditivos especiais para interromper a reação de saponificação em sua fase final.
PVA isotático e sindiotático foram sintetizados em condições de laboratório. O primeiro é obtido principalmente pela saponificação de polímeros de éter vinílico, o segundo pela decomposição hidrolítica de polivinil acetais.
Aplicativo. PVS. utilizado para fiar fibras, para a produção de polivinil acetais, dimensionamento de urdiduras de fios e acabamento de tecidos, como colóide protetor para emulsificar monômeros e estabilizar dispersões poliméricas aquosas, como espessante para diversas soluções aquosas e látex, como aglutinante na fabricação de injeção moldes para metais não ferrosos e ferrosos, para produção de filmes solúveis em água, preservação de pele doadora, etc. Classes especiais de PVA de baixo peso molecular cuidadosamente purificado. utilizado como substituto do plasma em transfusões de sangue, bem como na fabricação do medicamento “iodinol” (solução aquosa de PVA a 1% é utilizada como anti-séptico na medicina e na medicina veterinária).
Fibras de álcool polivinílico(PV) – fibras sintéticas formadas a partir de álcool polivinílico. O acetato de polivinila, a partir do qual o álcool polivinílico (PVA) é usado para fiar fibras, é geralmente sintetizado por polimerização radical de acetato de vinila em metanol. Para obter um polímero ligeiramente ramificado com uma distribuição de peso molecular relativamente estreita, o processo é realizado até uma conversão de não mais que 55-65% em uma passagem. Feito de acetato de polivinila PVA. formado como resultado da alcoólise. Abaixo estão os principais requisitos para PVA. como matéria-prima para produção de fibras:
| Grau de polimerização | 1200 – 1700 |
| Conteúdo de grupos acetato,% | ≤0,2 |
| Conteúdo de impurezas, % | |
| acetato de sódio | 6 – 10 |
| ferro | ≤ 0,003 |
| frações voláteis | ≤ 3 |
| frações de baixo peso molecular, lavadas com água a 20ºС | ≤ 3 |
| Grau de inchaço na água a 20ºС, % | ≤ 150 – 200 |
| Tipo de polímero inchado | Pedaços pequenos e antiaderentes |
| Viscosidade de uma solução a 15% em água a 50ºС, N seg/m 2 (pz) | 2 – 4 (20 – 40) |
| Transparência de uma solução a 4% em água, % | ≥ 90% |
| Solubilidade em água a 95ºС,% | ≥ 99,9 |
| O número de partículas semelhantes a gel em 1 cm 3 de uma solução a 15% em água (usando o método de filtração de malha) | ≤ 2 – 3 |
Obtenção de uma solução giratória. Preparação de fibras de PVA. é possível tanto a partir de soluções pelo método úmido ou seco, quanto a partir de polímero plastificado com água pelo método seco. A maioria dos tipos de P. v. moldado pelo método úmido em banhos de sal.
Até que o PVA se dissolva. lavado de acetato de sódio e frações de baixo peso molecular com água a 15 – 20ºС e módulo de banho (proporção entre massa de PVA e massa de água) de 1 – 10 a 1 – 20. A lavagem é realizada duas vezes em tanques com agitadores ou em esteira de malha (contracorrente). Após a lavagem, o polímero é prensado em centrífuga ou em calandras. Para equalizar a umidade, é aconselhável condicioná-la para
12 – 24 horas
O polímero inchado é dissolvido em aparelhos verticais com agitadores e camisas, aquecidos a vapor, em água dessalinizada ou amolecida a uma temperatura de 95–98ºС por 4–8 horas. Dos aparelhos de dissolução, a solução giratória é bombeada para misturadores, onde em pelo menos três lotes são misturados para nivelar a composição. Depois disso, a solução é filtrada duas vezes em filtros-prensa (através de tecido) e alimentada em tanques, onde a desaeração é realizada por 12 a 18 horas à pressão atmosférica.
Todos os processos de processamento da solução de fiação são realizados a uma temperatura não inferior a 80ºC para evitar a sua gelatinização. Portanto, todos os equipamentos e tubulações são aquecidos com água a uma temperatura de 95 – 98ºС. A solução que entra na moldagem tem uma concentração de 15 a 16%.
Além do esquema de dissolução periódica, também foi proposto um esquema contínuo, mas ainda não encontrou aplicação prática.
Na fiação das fibras pelo método seco, a solução de fiação é preparada de acordo com o mesmo esquema do caso anterior; a concentração da solução é de 30 – 45%.
Formação de fibra. PVS. pode ser precipitado de suas soluções aquosas usando água-sal ou banhos orgânicos. Bons precipitantes são sulfatos de sódio e de amônio, acetona, álcoois, etc. Normalmente, a moldagem é realizada em banho de precipitação contendo uma solução de Na 2 SO 4 (concentração 400 - 420 g/l), em pH 4 - 5 e temperatura de 43 - 45ºC. O comprimento do caminho do fio no banho é de 150 – 200 cm, a velocidade de movimento é de 7 – 12 m/min. Este longo processo de moldagem é necessário devido à lenta deposição do polímero.
A fibra recém-formada é submetida a estiramento de plastificação (3–4 vezes) em um banho contendo 200–400 g/l de Na 2 SO 4 a 70–80ºС. A extração geralmente é realizada em duas etapas.
Após a trefilação, a fibra é lavada do sulfato de sódio com água a uma temperatura de 10 - 20ºС. Embora a fibra nesta fase ainda apresente baixa resistência à água, durante a lavagem sob tensão ela não perde suas propriedades de resistência ao entrar em contato com a água.
Após o recebimento da fibra descontínua, a fiação é realizada em morre com 4.800 - 15.000 furos, ao receber fios contínuos -
com 30 – 1200 furos. Depois máquina de fiar as fibras são coletadas em um feixe comum e todo o processamento posterior é realizado no feixe.
Após a lavagem e centrifugação, a fibra é seca sob tensão em rolos de ar quente ou em secadores elétricos ou aquecidos a gás. A secagem é realizada de forma suave e com temperatura do ar não superior a 70 – 100ºС para evitar a dissolução da fibra na água nela contida.
Na produção de P. v. pelo método de moldagem a seco, é realizada em poço em ambiente de ar quente. Este método está preparado apenas para a obtenção de fibras de grande espessura (0,5 - 0,7 tex após trefilação térmica). Estrutura supramolecular das fibras. Moldado pelo método a seco, caracteriza-se pela presença de grandes formações fibrilares, o que, aliado à grande espessura das fibras, determina sua rigidez e baixas propriedades de fadiga. As fibras do método de fiação úmida, que possuem uma estrutura com formações fibrilares menores e menor espessura, são em grande parte desprovidas dessas desvantagens.
Estiramento térmico e tratamento térmico de fibras. Para obter as diferentes propriedades de P.. Após a secagem, são submetidos a diversos tratamentos. As fibras que devem ter maior resistência são submetidas à trefilação térmica em ambiente de ar quente a 230 - 260ºС. O grau de estiramento na produção de fibras descontínuas reforçadas é de 1,5 - 2,5, na produção de fios técnicos - 3 - 5.
Outra operação importante - o tratamento térmico é acompanhado por processos de relaxamento e cristalização, com os quais a fibra adquire uma estrutura molecular de equilíbrio. O tratamento térmico é realizado a 220 – 250ºС durante 0,3 – 2 minutos. Dependendo da duração do processo, obtêm-se fibras com diferentes resistências à água.
Sem tratamento térmico, o processamento químico adicional das fibras é difícil, uma vez que a fibra não tratada termicamente incha, altera a estrutura e reduz drasticamente as propriedades mecânicas sob a influência de água e soluções aquosas.
Operações de processamento químico e acabamento para produção de fibras. Após tratamento térmico P. v. têm um grau de cristalinidade de cerca de 60 – 75%. Para melhorar ainda mais a resistência à água, a fibra pode ser reticulada com compostos bifuncionais que reagem com grupos hidroxila; Outra forma de aumentar a resistência à água é bloquear os grupos hidroxila livres das macromoléculas de PVA. grupos mais hidrofóbicos. Melhorar a resistência à água é geralmente necessário para fibras descontínuas que possuem uma estrutura menos ordenada.
Para obter fibras que sejam estáveis mesmo após fervura prolongada em água, elas são mais frequentemente acetalizadas com formaldeído (às vezes com benzaldeído). O processo é realizado a 65–70ºС em uma solução contendo 3–4% de formaldeído, 15–20% de ácido sulfúrico (catalisador) e 15–20% de sulfato de sódio (para reduzir o inchaço das fibras); A duração do processo é de 25 a 40 minutos. A fibra resultante é embalada em fardos. Também é possível liberar a fibra em feixe.
A linha técnica é acetalizada em bobinas em máquinas seladas, onde é lavada e tratada com solução avivage. Após a secagem, a linha é rebobinada em bobinas cônicas. Porém, a maior parte dos fios técnicos e todos os fios de alto módulo não são acetalizados, mas imediatamente após as operações térmicas são rebobinados em bobinas cônicas para envio ao consumidor.
O formaldeído é a substância mais tóxica utilizada na produção de P. v. Porém, sua liberação na sala de produção e na atmosfera praticamente não ocorre devido à suficiente estanqueidade do equipamento. O formaldeído liberado nas águas residuais é facilmente destruído durante o processo da biorrefinaria.
Propriedades e aplicação. P. v., dependendo do seu tipo e condições de produção, podem apresentar diferentes propriedades mecânicas. Via de regra, possuem alta resistência, alta resistência à abrasão e flexão. Devido ao grande número de grupos hidroxila polares na macromolécula de PVA. pode ser obtida uma fibra com a maior higroscopicidade entre outras fibras sintéticas. A alta reatividade dos grupos hidroxila garante uma coloração satisfatória de P. in. corantes utilizados para tingir fibras de celulose. Pelo mesmo motivo, fibras PVA. têm boa adesão a plásticos e borracha e são fáceis de modificar quimicamente.
A estrutura da cadeia de carbono com alta regularidade química garante excelente estabilidade de P. in. à ação da luz (neste indicador, as fibras de poliacrilonitrila, juntamente com as fibras de poliacrilonitrila, são superiores a todas as outras fibras sintéticas), microrganismos, suor e também boa resistência química a muitos reagentes (ácidos, álcalis, agentes oxidantes de concentrações moderadas) . Fibras PVA. Particularmente resistente a solventes molopolares e produtos petrolíferos.
Fibras básicas. São processados de acordo com vários esquemas, tanto na forma pura como em mistura com algodão, lã, linho ou outras fibras químicas. São utilizados na produção de roupas, linhos, camisas, cortinas e outros tecidos e malhas.
Produtos feitos de uma mistura de fibra de algodão ou viscose com PV. têm uma vida útil 1,5 a 3 vezes maior do que o algodão puro ou a viscose pura. Alta higiene, durabilidade e resistência a reagentes químicos permitem obter a partir de P. v. tecidos (às vezes misturados com outras fibras) para roupas de trabalho e uniformes de alta qualidade para trabalhadores de muitas profissões.
Graças ao fato de que P. v. Não estão sujeitos ao apodrecimento e ao suor e ao mesmo tempo apresentam boa higroscopicidade e resistência ao desgaste, são utilizados na indústria calçadista para a produção tanto da parte superior do calçado têxtil quanto principalmente do forro. Fibras PVA. – as únicas fibras químicas que não prejudicam a feltragem da lã na produção de tecidos, feltros e feltros. Portanto, sua utilização para obtenção desses produtos é muito promissora.
Devido à sua alta resistência às intempéries e à ação de microrganismos, ao inchaço limitado em condições úmidas e às altas propriedades mecânicas de P. v. – o melhor material entre todas as fibras sintéticas para fabricação de lonas, lonas, equipamentos de camping e esportivos. Fibra PVA. Para isso, são utilizados puros ou misturados com fibras liberianas e de algodão.
Fibras básicas de PVA. Eles também são usados para a fabricação de cordas e equipamentos de pesca não críticos. É especialmente aconselhável utilizar produtos que contenham P. in. em climas tropicais úmidos.
Boa resistência química de P. v. possibilita a produção de tecidos a partir deles e produtos não tecidos, utilizados como materiais filtrantes e divisórias semipermeáveis para ambientes quimicamente agressivos. Grampo P. v. Eles também são usados para reforçar plásticos, fortalecer papel e alguns outros produtos. Como resultado da modificação de P. v. fibras de troca iônica, bem como fibras para diversos fins médicos, foram obtidas (ver livro “Compostos de alto peso molecular”, parte V, seção 4.1.5. Fios médicos).
Tópicos. Fios PVA. usado para reforçar correias transportadoras, mangueiras, correias de transmissão, membranas e outros produtos de borracha. As vantagens desses fios como reforço são determinadas pelo seu alto módulo de elasticidade e baixa fluência, principalmente em comparação com os fios de poliamida.
Fios PVA de alto módulo. Devido à sua baixa densidade, alta adesão a muitos ligantes, resistência e alto módulo de elasticidade, são excelentes cargas de reforço para plásticos. Os melhores resultados são obtidos na produção de plásticos à base de ligantes epóxi, fenólicos, epóxi-fenólicos. Novos materiais também foram obtidos através do reforço com fios de PVA de alto módulo. poliolefinas e outros termoplásticos. Para fortalecer os plásticos, também podem ser usados plásticos carbonizados. (assim chamado fios de carbono).
Cordas, cabos e equipamentos de pesca feitos de fios de PVA são caracterizados por maior rigidez mecânica.
Além dos fios técnicos de PVA, também são produzidos fios para bens de consumo (por exemplo, capas de chuva e tecidos de linho).
Grampo solúvel em água P.v. utilizado como componente auxiliar (removível) em misturas com outras fibras na produção de produtos perfurados, tecidos finos, estruturas porosas, bem como na produção de tecido base solúvel em água utilizado na produção de guipura (em vez de tecido feito de seda natural).
Com a introdução de 7 a 15% de P. v. na polpa de papel facilita-se o processo de fundição do papel e, na fase de secagem, essa fibra cola as fibras de celulose (base) do papel. Este método produz papel e papelão para purificação do ar, filtração de combustíveis para motores, óleos, fluidos hidráulicos, etc.
P.v. também usado na produção papéis de fibra sintética, produtos não tecidos e produtos de papel de alta resistência de uso único (linho, guardanapos, produtos médicos).
Produção industrial de P. v. foi masterizado pela primeira vez em 1950 no Japão, onde agora é produzido por diversas empresas sob os nomes vinilon, kuralon, mulon, cremona e outros P. v. também produzido na Rússia ( vinho), RPDC ( Vinalon), China e outros países.
Polimetilmetacrilato
O polimetilmetacrilato (PMMA) é um polímero termoplástico linear pertencente à série homóloga de polímeros de ésteres de ácido polimetacrílico, fórmula geral:
Estrutura e propriedades. Dependendo das condições de polimerização, o PMMA pode ser atático, sindio e isotático, bem como um copolímero estereobloco de iso e sindioestrutura. O PMMA produzido industrialmente é um polímero atático amorfo, em cujas macromoléculas cerca de 80% das unidades monoméricas estão incluídas na sequência sindiotática. O peso molecular do PMMA pode atingir vários milhões. A relação entre o peso molecular M e a viscosidade intrínseca [h] é expressa pela equação de Mark – Houwink – Kuhn
[h] = K∙M a,
Onde PARA= 0,4×10 –4; a = 0,8 (dispersão de luz, clorofórmio, 20ºС).
O PMMA se dissolve em seu próprio monômero e outros ésteres, hidrocarbonetos aromáticos e halogenados, cetonas, ácidos fórmicos e acéticos glaciais, formando soluções muito viscosas (a viscosidade de uma solução a 10% de bloco de PMMA em um solvente orgânico é 10 5 - 10 6 MN× seg. /m 2 ou spz). O PMMA é insolúvel em água, álcoois, hidrocarbonetos alifáticos e éteres; Resistente a álcalis e ácidos diluídos. Para saponificação completa com solução aquosa de álcali, o polímero deve ser aquecido a uma temperatura de pelo menos 200ºC. Com ácido sulfúrico concentrado a 25ºС em 6 horas o PMMA é hidrolisado em 52%, a 75ºС em menos de 1 hora - completamente. Sofre acidólise com solução aquosa de ácido acético na presença n-ácidos toluenossulfônicos para formar ácido polimetacrílico e acetato de metila.
O PMMA estereoregular é um polímero cristalizante com maior densidade e maior resistência a solventes do que o PMMA atático. O PMMA isotático cristaliza mais facilmente do que o PMMA sindiotático. A cristalinidade é ainda aumentada por tratamento térmico ou inchaço do polímero em xileno, éter dietílico, metanol ou heptanona-4. Os copolímeros estereoblocos são caracterizados por um baixo grau de cristalinidade; após tratamento térmico ou inchaço, eles se amorfizam completamente. O comportamento químico de várias modificações estereorregulares do PMMA também é diferente. Por exemplo, a taxa de hidrólise alcalina diminui na ordem: isotático > estereobloqueio > sindiotático.
O PMMA é fisiologicamente inofensivo e resistente a ambientes biológicos.
PMMA obtido por polimerização radical em massa (o chamado vidro orgânico), é um polímero transparente incolor com alta permeabilidade aos raios visíveis e UV, alta resistência às intempéries, boas propriedades de isolamento físico, mecânico e elétrico (Tabela 3.10).
É um pó branco (menos frequentemente amarelo claro ou creme), inodoro e insípido. É um polímero termoplástico sólido artificial. É altamente solúvel em água, solúvel em glicóis alifáticos, glicerina, soluções aquosas de uréia, dimetilformamida, dimetilsulfóxido. Resistente à maioria dos solventes orgânicos universais, óleos, gasolina, querosene e outros hidrocarbonetos, ácidos diluídos e soluções alcalinas. Não tóxico.O álcool polivinílico é higroscópico e sempre contém aproximadamente 5% de água, o que até certo ponto plastifica a substância. Mas a água evapora fácil e rapidamente. Portanto, etilenoglicol, butilenoglicol, ácido fosfórico e glicerina são utilizados como plastificantes para este polímero.
Densidade - 1,3 g/cm³. Ponto de fusão 225° C, temperatura de decomposição 230° C.
Fórmula química: (C 2 H 4 O) x, onde x é o grau de polimerização.
Atualmente, a síntese industrial do álcool polivinílico é realizada por transformações análogas ao polímero, em particular, utilizando éteres polivinílicos e éteres polivinílicos, como o acetato de polivinila (PVA), como polímeros de partida. Os principais métodos para seu preparo incluem diversas opções de saponificação do PVA em álcoois ou em água na presença de bases e ácidos.
O uso de álcool polivinílico.
O álcool polivinílico é um excelente polímero emulsificante, adesivo e formador de filme. Possui alta resistência à tração e flexibilidade. Essas propriedades dependem da umidade do ar, pois o polímero adsorve umidade. A água atua no polímero como um plastificante. Em alta umidade, a resistência à tração do PVA diminui, mas sua elasticidade aumenta.
O álcool polivinílico (PVA) é amplamente utilizado em muitas indústrias:
Na indústria química é utilizado na produção de fibras de álcool polivinílico e filmes poliméricos, também é utilizado como estabilizador na polimerização aquosa de acetato de vinila e é importante componente (agente adesivo e espessante) na produção de adesivos e látex . Atua como matéria-prima para a produção de outros polímeros: polivinil acetal e polivinil nitrato.
No setor agrícola, é utilizado como fertilizante sintético que melhora a fertilidade do solo.
Na metalurgia - para endurecer aço.
Na indústria de perfumaria e cosméticos - como componente de produtos de puericultura e femininos.
Na construção, o PVA é utilizado como revestimento protetor para materiais de construção e como fibra para reforço de concreto.
Nas indústrias de papel, têxteis e artigos de couro, o álcool polivinílico é utilizado para colagem de retalhos de tecido, couro, papel e papelão, colagem de etiquetas e rótulos de produtos, etc.
Na indústria de instrumentação - para a produção de clichês ciclográficos e diversas placas de circuito impresso.
Em microbiologia - para imobilização de enzimas e células.
No Ocidente, o PVA se difundiu na conservação de pinturas monumentais desde a década de 1950. Em nosso país, o PVA é utilizado principalmente para selamento preventivo e como componente de primers restauradores.
Na medicina, o álcool polivinílico é utilizado como substituto do plasma em transfusões de sangue, como agente embolizante em procedimentos médicos, como fixador para coleta de amostras, etc.). Álcool polivinílico de baixo peso molecular, cuidadosamente purificado de impurezas, é usado para fazer o medicamento “iodinol”.
Graus especiais de álcool polivinílico de baixo peso molecular são usados na indústria alimentícia (aditivo alimentar E1203) como agente de revestimento e componente que se liga à água. O álcool pode ser encontrado em compostos para glaceamento de frutos do mar e peixes, filmes e revestimentos para tratamento de superfície de queijos e embutidos.
Grandes fabricantes de álcool polivinílico o produzem na forma de diversos produtos rotulados que diferem na composição e em algumas características físicas e químicas.
Características físico-químicas do álcool polivinílico:* - solução aquosa a 4% a 20° C.Requisitos de segurança.
Substância não perigosa de acordo com a Lei de Produtos Químicos ou com os Regulamentos sobre Substâncias Perigosas, ou com as recomendações da UE 67/548/EC e 1999/45/EC.
Embalagem, transporte e armazenamento.
O álcool polivinílico é acondicionado em sacos de papel de 20 kg.
O álcool polivinílico em sua embalagem original pode ser armazenado em ambientes fechados e secos, em temperatura ambiente, quase indefinidamente.
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