Поливиниловый спирт представляет собой синтетический водорастворимый и при этом термопластичный полимер. Синтезируется данное вещество благодаря обменной реакции алкоголиза и щелочного гидролиза. Впервые поливиниловый спирт был открыт в 1924 году. Создано вещество было немецкими химиками Вольфрамом Гонелем и Вилли Германом.
Поливиниловый спирт: получение
В отличие от многих виниловых полимеров, данное вещество образуется не в результате полимеризации соответствующих компонентов. Мономер этого продукта встречается только в виде таутомерной формы ацетальдегидов. Поливиниловый спирт получают путем полного или же частичного гидролиза такого вещества, как поливинилацетат. Этот способ позволяет удалить из конечного спирта этилацетатовые группы.
Что касается промышленного производства поливинилового продукта, то здесь существует несколько способов. В данном случае происходит омыление вещества в спиртовой среде или же в водной в присутствии оснований и кислоты.
Под руководством А. А. Кузнецова в 2002 году был разработан более эффективный способ получение продукта. В данном случае его изготавливали безгелевым методом. Этот способ обладает множеством преимуществ по сравнению с предыдущими. Прежде всего следует выделить относительно низкую стоимость, кратковременный синтез и высокую производительность.
Какими свойствами обладает вещество
Поливиниловый спирт широко применяется во многих областях. Объяснить это можно его основными свойствами. Это вещество обладает склеивающими, эмульгирующими и пленкообразующими свойствами.
Помимо этого, ПВС (поливиниловый спирт) прекрасно переносит воздействие растворителей, жиров и масел. Вещество не обладает запахом и совершенно нетоксично. Полимер обладает высокой прочностью при растяжении и гибкостью. Стоит отметить, что в составе поливинилового спирта очень много кислорода.
Однако стоит учесть, что данные свойства продукта напрямую зависят от некоторых факторов, среди которых влажность. При повышении данного показателя вещество начинает впитывать воду. Она же действует на полимер как пластификатор. В результате этого поливиниловый спирт теряет свою прочность. В некоторых случаях вещество полностью распадается, а затем растворяется в воде.
Основные свойства
Что же это за вещество - поливиниловый спирт? Применение его достаточно широко. Итак, что нужно знать о продукте:
- Молекулярная формула - С 2 Н 4 О х.
- Температура, при которой вещество закипает: 228°С.
- Плотность - 1,19 - 1,31 г/см 3 .
- Температура, при которой вещество плавится - 200°С.
Применение вещества для получения полимеров
Чаще всего поливиниловый спирт используют для получения прочих полимеров, например:
- Ацеталь поливиниловый. Данное вещество образуется в результате взаимодействия поливинилового спирта с альдегидами.
- Нитрат поливиниловый представляет собой эфир из поливинилового спирта и азотной кислоты.
В качестве чего используют и где
Благодаря своим свойствам поливиниловый спирт используют в качестве модификатора и загустителя в составе поливинилацетатных клеев. В Китае данное вещество применяют как стабилизатор эмульсионной полимеризации, а также как защитный коллоид в процессе изготовления поливинилацетатных дисперсий.
Зачастую продукт используют и в текстильной промышленности. В Северной Корее и в Японии поливиниловый спирт получил широкое распространение при производстве волокон.
В каких отраслях вещество применяется
Поливиниловый спирт уже давно применяется в совершенно разных сферах и отраслях. Из него изготавливаются:
- Покрытие бумажное для лайнеров.
- Барьерный слой в полиэтилентерефталатовых емкостях для диоксида углеродов.
- Водорастворимая пленка для производства стиральных порошков в специальных капсулах.
- Смазка для твердых контактных линз, он же добавляется в капли для глаз.
- Фиксатор, необходимый для сбора образцов.
- Волокна для армирующих элементов в бетонном растворе.
- Агент эмболизации при проведении медицинских процедур.
- Адгезионное вещество и сгуститель при производстве всевозможных шампуней, а также латекса.
- Эмульгатор во многих отраслях пищевой промышленности.
- Эмболизирующий агент при лечении онкологических заболеваний без хирургического вмешательства.
Медицинская и пищевая промышленность
Поливиниловый спирт представляет собой физиологически нейтральное вещество. Именно поэтому его часто используют не только в медицинской, но и пищевой промышленности. Как правило, этот продукт используют как глазирующую, влагоудерживающую и пленкообразующую добавку. Ей было присвоено международное название - Е1203.
Благодаря поливиниловому спирту, после всевозможных обработок в продуктах удается сохранить влагу в нужном количестве. Стоит отметить, что добавку Е1203 часто используют для изготовления глазури, которой покрываются многие морепродукты.
представляет собой белый (реже - светло-желтый или кремовый) порошок без запаха и вкуса. Является искусственным твердым термопластичным полимером. Хорошо растворяется в воде, растворяется в алифатических гликолях, глицерине, водных растворах мочевины, диметилформамиде, диметилсульфаксиде. Устойчив к действию большинства универсальных органических растворителей, масел, бензина, керосина и других углеводородов, разбавленных кислот и растворов щелочей. Нетоксичен.Поливиниловый спирт гигроскопичен, и всегда содержит примерно 5% воды, которая в некоторой степени пластифицирует вещество. Но вода легко и быстро испаряется. Поэтому в качестве пластификаторов для этого полимера применяются этиленгликоль, бутиленгликоль, фосфорная кислота и глицерин.
Плотность - 1,3 г/см³. Температура плавления 225° C, температура разложения 230° C.
Химическая формула: (C 2 H 4 O) x , где x - степень полимеризации.
В настоящее время промышленный синтез поливинилового спирта осуществляют путем полимераналогичных превращений, в частности, с использованием в качестве исходных полимеров простых и сложных поливиниловых эфиров, таких как поливинилацетат (ПВА). К основным способам его получения можно отнести различные варианты омыления ПВА в среде спиртов или в воде в присутствии оснований и кислот.
Применение поливинилового спирта.
Поливиниловый спирт является превосходным эмульгирующим, адгезионным и пленкообразующим полимером. Он обладает высокой прочностью на разрыв и гибкостью. Эти свойства зависят от влажности воздуха, так как полимер адсорбирует влагу. Вода действует на полимер как пластификатор. При большой влажности у ПВС уменьшается прочность на разрыв, но увеличивается эластичность.
Поливиниловый спирт (ПВС) широко применяется во многих отраслях промышленности:
В химической промышленности его применяют для получения поливинилспиртовых волокон и полимерных пленок, также он используется в качестве стабилизатора при водной полимеризации винилацетата, является важным компонентом (адгезионным агентом и загустителем) при производстве клеев и латексов. Он выступает в качестве сырья для изготовления иных полимеров: поливинилового ацеталя и поливинилового нитрата.
В агропромышленном комплексе он применяется в качестве синтетического удобрения, улучшающего плодородные свойства почвы.
В металлургии - для закаливания стали.
В парфюмерно-косметической отрасли - как компонент для продуктов по уходу за детьми и для женщин.
В строительстве ПВС используется как средство для защитного покрытия строительных материалов и как как волокно для арматуры в бетонах.
В бумажной, текстильной промышленности и кожгалантерее поливиниловый спирт применяется для склеивания лоскутов ткани, кожи, бумаги и картона, наклеивания товарных бирок и этикеток и пр.
В приборостроительной отрасли - для производства циклографических клише и различных печатных плат.
В микробиологии - для иммобилизации энзимов и клеток.
На Западе ПВС получил распространение в консервации монументальной живописи с 1950-х годов. У нас ПВС используется в основном для профилактических заклеек и как компонент реставрационных грунтов.
В медицине поливиниловый спирт применяется в качестве плазмозаменителя при переливании крови, как агент эмболизации в медицинских мероприятиях, как фиксатор для сбора образцов и др.). Тщательно очищенный от примесей низкомолекулярный поливиниловый спирт используют для изготовления препарата "иодинол".
Специальные марки низкомолекулярного поливинилового спирта используют в пищевой промышленности (пищевая добавка Е1203) как глазирующий агент и компонент, обеспечивающий связывание воды. Спирт можно встретить в составе соединения для глазирования морепродуктов и рыбы, пленок и покрытий для поверхностной обработки сыров и колбас.
Крупные производители поливинилового спирта выпускают его в виде нескольких маркированных средств, отличающихся составом и некоторыми физико-химическими характеристиками.
Физико-химические характеристики поливинилового спирта: * - 4%-го водного раствора при 20° С.Требования безопасности.
Неопасное вещество в соответствии с Законом о химических веществах или Инструкции по опасным веществам, или рекомендации ЕС 67/548/ЕС, а также 1999/45/ЕС.
Упаковка, транспортировка и хранение.
Поливиниловый спирт упаковывается в бумажные мешки массой по 20 кг.
Поливиниловый спирт в оригинальной упаковке может храниться в закрытых сухих помещениях при комнатной температуре практически неограниченно долго.
ООО “Компани “Плазма”® осуществляет поставки химической продукции со склада в Харькове в сроки и по доступным ценам, на выгодных для Вас условиях.
PVOH , поливиниловый спирт .
Химические свойства
Водорастворимый искусственный термопластический полимер. Вещество получают из поливинилацетата с помощью реакции щелочного гидролиза или алкоголиза . Химическое соединение было впервые получено в 1924 году. Это слаборазветвленный полимер, степень полимеризации составляет порядка 500-2500. Вещество достаточно прочное на разрыв, гибкое, обладает способностью образовывать пленки. Средняя температура плавления составляет 230 градусов, температура стеклования = 85 градусов Цельсия. Спирт стабилен по отношению к маслам, жирам и органическим растворителям. Удельная теплоемкость Поливинилового Спирта = 1,26 кДж на кг на 1 градус. На территории РФ вещество выпускают в соответствии с ГОСТом 10779 78 .
Применение Поливинилового Спирта:
- в качестве адгезионного материала и загустителя в клее, шампуне, изделиях из латекса;
- при производстве искусственных волокон, косметических средства для ухода за детьми;
- в качестве эмульгатора в пищевой промышленности;
- при проведении исследований в микробиологии для иммобилизации энзимов и клеток;
- для обеспечения барьерного слоя для углекислого газа в бутылках из полиэтилентерефталата ;
- при производстве поливинилацеталей;
- в медицине в составе глазных капель и р-ов для хранения контактных линз, в некоторых лекарствах, в качестве эмболизирующего агента при лечении онкологических заболеваний.
Фармакологическое действие
Кератопротекторное, удерживающее влагу.
Фармакодинамика и фармакокинетика
Вещество защищает кожу и слизистые оболочки глаза, роговицу от воздействия внешних факторов. Поливиниловый Спирт смягчает и увлажняет поверхность глаза и повышает стабильность слезной пленки при интенсивном испарении жидкости. У средства проявляются свойства, сходные с естественным продуктом конъюнктивальных желез – муцином . При местном использовании лекарство не проникает в кровоток.
Показания к применению
Средство применяется в комбинации с другими веществами:
- для устранения ощущения дискомфорта и жжения, сухости глаза;
- при ;
- в виде заменителя слез при снижении интенсивности выработки слезной жидкости;
- для лечения хронического , гнойного отита , варикозных и трофических язв;
- при гнойных хирургических заболеваниях, химических и термических ожогах .
Противопоказания
Вещество нельзя использовать при .
Побочные действия
Поливиниловый Спирт редко вызывает побочные реакции. Иногда проявляются аллергические реакции .
Инструкция по применению (Способ и дозировка)
Дозировка и способ применения средства зависит от лекарственной формы, заболевания и цели применения спирта.
Лекарства используют местно, промывают носоглотку или закапывают в конъюнктивальный мешок.
Передозировка
Нет данных о случаях передозировки средством.
Взаимодействие
Вещество несовместимо с фосфатами , сульфатами и прочими органическими солями, может образоваться осадок.
Соединение разрушается при воздействии на него сильных кислот и слабых щелочей.
В присутствии буры вещество может превращаться в гель.
Условия продажи
Рез рецептурный отпуск.
Особые указания
Средство нельзя использовать при изменении его внешнего вида, помутнении, выпадении осадка.
Препараты, в которых содержится (Аналоги)
Вещество содержится в препаратах: , Офтолик БК , Сикапротект . В том числе для не медицинского использования средства выпускают под марками: Alcotex , Gelvatol , Polyviol , Kartonol и так далее.
ПОЛИВИНИЛОВЫЙ СІНірт ЯВЛЯетСЯ ОДНИМ ИЗ ПерСНеКТПВПЫХ ПОЛНМС- ризацноппьгх материалов, предназначенных для использования в различных областях народного хозяйства.
Очень незначительное количество работ посвящено изучению токсических сиойети полнпнпнлоиого спирта; при ггом и большинстве исследований оценивалась возможность использования раствора этого полимера в качестве кронезамеїцаюіцеіі жидкости.
В лаборатории кровезаменителей Ленинградского научно-исследовательского института переливания крови Л. Г. Богомоловой п 3. А. Чаплыгиной (1960) был разработан кроиезаменяіоіцнік препарат поливпнол, представляющий собой 2--3"о пыл коллоидный раствор поливинилового спирта с молекулярным весом 24000-40 000, относительной вязкостью 4,7-5,3 и рП 5,7-6,4.
Оказалось, что поливпнол обладает хорошими гемодинамическими свойствами при введении его взамен крови в кровеносное русло прп кровопотерях, достигающих даже очень больших величин. Н. В. Шестаков (1963) исследовал влияние, оказываемое внутривенным и внутриартериальным введением полчвипола на гемодинамические п некоторые гемопоэтические показатели у собак. Автор выявил, что при экспериментальном кровопускании у собак, достигающем 65-86 п о от общего количества крови, внутривенное п, особенно, внутриартериальное введение поливинила в количестве, составлявшем 60-70% потерянной крови, быстро поднимает артериальное и венозное давление почти до нормальных цифр, а при струнном методе введения иногда может даже вывести животных из состояния клинической смерти. II. В. Шестаков показал также, что введение полнввчола в организм не оказывает отрицательного влиянии па гемопоэз. Количество гемоглобина в крови, содер канне эритроцитов и отношение объема плазмы к объему эритроцитов (гематокритный индекс) восстанавливались до исходных величии в течение 2-3 педель. Быстро появлявшийся у животных лейкоцитоз также проходил в течение 2 недель. Незначительные изменения белкового спектра сыннротки крови нормализовались к 20 -30-м суткам после вливання поливинила, а содержание витамина В, к 5 13-м суткам.
Прп дальнейшем изучении влияния, оказываемого поливиниловым спиртом на организм животных, было установлено, что раствор этого продукта, так же как и другие синтетические коллоиды, после введения в кровеносное русло сначала частично откладывается в клетках ретикуло-эидотелиальноп системы и соединительной ткани, а затем выводится из организма (Л. А. Данилова, С. Г. Гасанов. 1958). Временное присутствие поливинилового спирта в клетках стимулирует фагоцптарпую функцию ретикуло-эндотелиальноп системы, вызывая увеличение коэффициента фагоцитоза в 1,5 раза (3. Л. Чаплыгина, J963; 3. А. Чаплыгина, В. П. Теодорович, 1964). Однократное и дробное внутривенное введение 10 и 100 мл/кг (десять раз по 10 мл!кг) поливинилового спирта в течепие 1-10 дней (0,3 и 3,0 г!кг) не оказали влияния на иммунологическую активпость оргаппзма кроликов. Иммунизация животных через 3-7 суток и через 2 мес. после введенпя полпвинола бараньими эритроцитами с последующим определением титра гемолизина через 6 и 12 суток выявила отсутствие изменений у подопытных животных по сравнению с контрольными: и у тех и у других титр колебался до -1: 3000 (3.
А. Чнплм- ІЧПІН, І*. В. Жиляева, В. II. Теодорович, 1964).
Изучение белковой, пигментообразующей и дезнптокснкационной функции печепи, а также почек в клинике (Е. А. Сепчило, Н. В. Петров, 1961) и в эксперименте (И. М. Хлебникова, 1964) после вливания поливинила позволило выявить безвредность этого препарата.
Однако в литературе за последнее время начали появляться сообщения о токсическом действии поливинилового спирта на организм. Согласно Ш. Бенке и др. (1961) после внутривенного введенпя поливинилового спирта у животных развивались ретикулоцитоз, анемия, лейкоцитоз, гиперглобулинемип и атеросклероз,
Ч. Холл и О. Холл (1963а, 19636) изучали действие шести образцов поливинилового спирта с молекулярным весом 35 000. 115 000, 133 000, 148 000, 171 000 и 240 000. Поливиниловый спирт вводили белым крысам подкожно по 1 мл 1% и 5%-иого растворов в течение 48 суток. На 42-е сутки у подопытных животных развивался синдром, напоминающий эклампсию: выраженная анемия (гематокритный индекс - 19, гемоглобин - 4,98 г %, эритроцитов 2 090 000). асцит, отеки и протеинурия, увеличение сердца, почек, селезенки и печени. Гистологически авторами были обнаружены у подопытных животных сосудистые расстройства во всех внутренних органах, гломерулонефрит, геморрагии и некрозы печени, некрозы коры надпочечников, тромбоз капилляров легких. Эти явления наблюдались авторами при введении образцов поливинилового спирта с молекулярным весом 35 000 н, особенно, 133 000. На основании результатов своих работ авторы пришли к выводу, что патогенное действие поливинилового спирта зависит от его физико-химических свойств, хотя связь между молекулярным весом и степенью токснчпостп образцов отсутствовала.
Г. II. Заева и др. (1963, 1964) изучали токсические свойства поливинилового спирта с плотностью 1,259. /Авторы установили,
минеральной и растительной пыли, пе содержащей SiO 2 и примесей токсических веществ», считая вполне безопасной предельно допустимую концентрацию этого полпмернзационного материала в размере 10 .мг/л 3 .
Полнвнннлбутираль при интратрахеальном введении в виде взвеси в физиологическом растворе может вызвать в легких сравнительно вялый пневмоконпотнческнй процесс, отличающийся, однако, большей выраженностью, чем процесс, развивающийся под влиянием поливинилового спирта. Но поливнпплбутираль в обычных условиях находится в таком малоднсперсном состоянии, что появление этого порошкообразного материала в воздухе нронзіїодстнеіііімх помещений в концентрациях, которые могли бы представлять опасность для работаЮІЦІІх, невероятно.
| | В ы в о д ы
1. Высокодиспергнрованный п практически нерастворимый в воде сополимер стирола САМ способен вызывать пневмокоііііотнческніі процесс.
2. Высокодиспергнрованный и хорошо растворимый в воде поливиниловый спирт обладает очень слабой способностью вызывать пиевмокоппотнческип процесс.
3. Предельно допустимая концентрация аэрозоля сополимера стирола САМ в воздухе производственных помещений не должна превышать 5 мг/м 3 .
4. Предельно допустимая концентрация аэрозоля поливинилового спирта в воздухе производственных помещений пе должна превышать 1(1 лг/.м 3 .
1 1 Л II Т Е I’ А Т УРА
Архангельская Г. В., Гнгиепа труда н нроф. заболев., № 4 (1957). \/Головатюк А. П., сб. «Токсикология и гигиена высокомолекулярных соединений и химического сырья, используемого для нх синтеза», Л.,
1964, стр. 44.
Даль М. К., Труды и материалы Лен. нн-та охраны груда ВЦСПС, 8, 9, 129 (1934).
Добрина С. К., Новости мед. техники, 3, 21 (1962).
Красногорская М. II., Робачевскап Е. Г., Труды юбилейной научион сессии, посвященной 30-летпей деятельности Лсп. нн-та гигиены труда н профзаболевании. Л., 1957, стр. 307.
О р л о в а Т. В., Труды научной сессии, посвященной итогам работы за 1955 г. Изд. Лсп. нн-та гигиены труда и профзаболеваний, 1958, стр. 126.
Р о ні о т ю к А. Д., Архив патологии, 9, 56 (1962).
Т р о н е и к о II. П., сб. «Актуальные вопросы гематологии и переливання крови». Труды Леп. НИИ переливания крови, вин. 14, 1963, стр. 595.
III а г а н И. В., Труди ЛСГМИ, т. 75, 1963, стр. 181.
U а с с м а и и Пвлгрн м (Massmann W., Pilgrim К.), Arch. Gewerbepa- ІІюІ ІЗ. ПО (1956).
Пищевая добавка Е1203 Поливиниловый спирт или иначе ПВС, Polyvinyl alcohol и PVOH относится к категории особых веществ, которые применяются в пищевой индустрии в качестве глазирующих и влагоудерживающих агентов.
По сути, пищевая добавка Е1203 Поливиниловый спирт является водорастворимым и термопластичным искусственным полимером, который отличается белым цветом и устойчивостью к действию масел, жиров, бензина, растворам кислот и щелочей.
Основным способом промышленного получения пищевой добавки Е1203 Поливиниловый спирт считается омыление поливинилацетата ПВА в спиртовой среде или воде с обязательным присутствием оснований кислот. В результате получается субстанция, которая является хорошим пленкообразующим и эмульгирующим полимером, способным адсорбировать влагу.
В качестве влагоудерживающего агента данная добавка принимает участие в технологических процесса производства продуктов питания, обеспечивая связывание воды, которая остается в изделиях после производственных процессов. Как глазирователь пищевая добавка Е1203 Поливиниловый спирт обеспечивает готовой продукции гладкую блестящую оболочку.
Этот спирт можно встретить в составе растворов, которые предназначаются для глазирования замороженной рыбы и морепродуктов. Применяется Е1203 и при изготовлении покрытий и пленок для поверхностной обработки колбасных изделий и сыров. Кроме того, зачастую поливиниловый спирт входит в состав биологически активных добавок к пище, только в строго установленном количестве - 45 граммов на один килограмм вещества.
При производстве шампуней, латекса и клея пищевая добавка Е1203 Поливиниловый спирт играет роль сгустителя и адгезионного материала. Помимо этого, вещество входит в состав продукции, которая предназначена для личной гигиены для женщин и ухода за детьми. Поливиниловый спирт может использоваться как лубрикант для глазных капель и контактных линз, а в качестве фармацевтического наполнителя он нередко применяется в процессе изготовления таблетированных лекарственных препаратов.
Кстати сказать, в медицинских целях пищевая добавка Е1203 Поливиниловый спирт зачастую выступает в качестве эмболизирующего агента, который необходим при лечении онкологических заболеваний, которые не требуют хирургических вмешательств. Между тем, при переливании крови поливиниловый спирт может использоваться как плазмозаменитель.
Применяется пищевая добавка Е1203 Поливиниловый спирт и в текстильной промышленности для получения поливинилспиртовых волокон. В микробиологии поливиниловый спирт используется при производстве полимерной пленки для упаковки продуктов питания и товаров широкого потребления. В качестве поверхностно-активных веществ в виде капсул его используют в технологии получения наночастиц.
Установлено, что пищевая добавка Е1203 Поливиниловый спирт не оказывает неблагоприятного воздействия на организм человека, однако максимальной нормы потребления данного вещества неизвестно. К слову, разрешение на применение этой добавки имеется в странах ЕС и на Украине, в то время как на территории нашего государства ее использование законодательно запрещено согласно некоторым источникам.
