L-alkoħol tal-polivinil-materjal polimeriku b'applikazzjonijiet mifruxa kemm fil-ħajja ta' kuljum kif ukoll fl-industrija-iqajjem il-mistoqsija: x'inhu eżattament il-proċess ta' sinteżi tiegħu? Huwa prodott permezz tal-polimerizzazzjoni diretta tal-monomeri tal-alkoħol tal-vinil? Ingħaqad magħna hekk kif inneħħu l-velu fuq il-proċess ta 'sinteżi fundamentali tal-alkoħol tal-polivinil. Tiżvela s-Sinteżi tal-Alkoħol Polyvinyl
Ħafna nies jemmnu bi żball li l-alkoħol tal-polivinil huwa ffurmat permezz tal-polimerizzazzjoni diretta tal-monomeri tal-alkoħol tal-vinil; madankollu, dan mhuwiex il-każ. Ir-raġuni wara dan tinsab fit-tautomerism li jeżisti bejn l-alkoħol tal-vinil u acetaldehyde; speċifikament, il-kostanti ta 'ekwilibriju għal din l-interkonverżjoni hija estremament għolja, li tirriżulta f'konċentrazzjoni estremament baxxa ta' alkoħol tal-vinil taħt kundizzjonijiet normali. Preċiżament minħabba l-instabilità strutturali tal-alkoħol tal-vinil, l-alkoħol tal-polivinil (PVA) ma jistax jiġi sintetizzat permezz tal-polimerizzazzjoni tal-monomeri tal-alkoħol tal-vinil. Minflok, huwa attwalment miksub billi polimerizza l-esteri tal-vinil ta 'ċerti aċidi, segwit minn reazzjoni ta' idroliżi biex jitneħħew il-gruppi esteri. Issa se neżaminaw il-proċess ta 'sinteżi tal-alkoħol polyvinyl fid-dettall.
1. Polimerizzazzjoni tal-Vinyl Acetate
Il-punt tat-tluq għas-sintesi tal-alkoħol tal-polivinil huwa l-polimerizzazzjoni tal-aċetat tal-vinil. F'dan il-pass-iffaċilitat minn katalizzatur-monomeri tal-aċetat tal-vinil huma marbuta flimkien biex jiffurmaw polimeri ta' katina-twila; dan il-proċess huwa kruċjali għar-reazzjoni ta 'idroliżi sussegwenti. Matul dan l-istadju, katalisti speċifiċi u kundizzjonijiet ta 'reazzjoni huma impjegati biex jgħaqqdu molekuli tal-aċetat tal-vinil fi ktajjen polimeriċi twal, u b'hekk jistabbilixxu l-pedament għall-pass sussegwenti tal-idroliżi.
2. Reazzjoni ta 'l-alkoħoliżi
L-alkoħol tal-polivinil huwa kkonvertit fi gradi varji ta 'prodotti permezz ta' reazzjoni ta 'alkoħoliżi. Għalkemm il-ktajjen molekulari tal-alkoħol polyvinyl huma ffurmati matul il-pass inizjali tal-polimerizzazzjoni, huwa meħtieġ aktar ipproċessar biex jagħti prodott li jissodisfa rekwiżiti speċifiċi. Dan il-pass sussegwenti huwa r-reazzjoni tal-alkoħoliżi. Permezz tal-proċess tal-alkoħoliżi, l-alkoħol tal-polivinil ta 'speċifikazzjonijiet varji jista' jiġi prodott kif meħtieġ, u b'hekk jissodisfa t-talbiet ta 'firxa wiesgħa ta' xenarji ta 'applikazzjoni.
L-alkoħoliżi alkalina tal-polyvinyl acetate hija tipikament kategorizzata f'żewġ proċessi distinti: alkoħoliżi mxarrba u alkoħoliżi niexfa. Fil-proċess ta 'alkoħoliżi mxarrba, 1-2% ilma huwa miżjud mas-soluzzjoni tal-metanol biex iservi bħala l-mezz ta' reazzjoni, filwaqt li l-katalizzatur alkalin huwa wkoll ippreparat bħala soluzzjoni milwiema. Il-vantaġġi ta 'dan il-metodu jinkludu rata ta' reazzjoni rapida, kapaċità ta 'produzzjoni għolja, u footprint ta' tagħmir kompatt. Madankollu, tippreżenta wkoll ċerti żvantaġġi-bħal inċidenza ogħla ta' reazzjonijiet sekondarji-li jwasslu għal żieda fil-ġenerazzjoni ta' aċetat tas-sodju mill--prodott. Bl-użu tal-metodu tal-alkoħoliżi mxarrba, jistgħu jiġu prodotti serje ta' prodotti bi gradi differenti ta' alkoħoliżi tal-ester-speċifikament 98%, 97%, 95%, 92%, u 88%-. Bil-maqlub, il-metodu ta 'alkoħoliżi niexfa jinvolvi t-twettiq tar-reazzjoni f'soluzzjoni ta' metanol ta 'polyvinyl acetate mingħajr iż-żieda ta' ilma; minflok, l-alkali jinħall direttament fil-metanol. Għalkemm dan il-metodu jevita b'mod effettiv l-iżvantaġġi assoċjati mal-alkoħoliżi mxarrba, ir-rata ta 'reazzjoni hija aktar bil-mod u l-ħin ta' residenza tal-materjal huwa itwal, u b'hekk joħloq sfidi għall-kontinwità tal-proċess ta 'produzzjoni. Irrispettivament minn jekk il-metodu imxarrab jew niexef huwiex utilizzat, kemm il-kundizzjonijiet ta' reazzjoni-alkali għolja kif ukoll-alkali baxxi jistgħu jiġu impjegati biex jiġi prodott il-prodott ta' grad 99%.
3. Reazzjoni ta 'Saponifikazzjoni u Trattament ta' Likwidu ta 'Skart
Ir-reazzjoni ta 'saponifikazzjoni tiffaċilita l-proċess ta' alkoħoliżi u ssaħħaħ il-grad ta 'alkoħoliżi ester. Fil-kuntest tal-alkoħoliżi katalizzata-alkali tal-polyvinyl acetate, ir-reazzjoni ta' saponifikazzjoni tikkostitwixxi stadju kritiku. Din ir-reazzjoni tinvolvi l-interazzjoni bejn il-prodotti tal-alkoħoliżi u l-alkali, bl-għan primarju li tkompli tmexxi 'l quddiem l-alkoħoliżi u tiżdied ir-rata ta' konverżjoni tal-gruppi ester. Permezz tar-reazzjoni ta 'saponifikazzjoni, tista' tinkiseb firxa diversa ta 'prodotti li juru gradi varji ta' alkoħoliżi ester, u b'hekk tissodisfa firxa wiesgħa ta 'rekwiżiti ta' applikazzjoni.
Matul l-alkoħoliżi tal-polyvinyl acetate, jiġi ġġenerat volum sostanzjali ta' skart likwidu-komunement imsejjaħ "soluzzjoni ta' ħażna ta' rkupru"-. Dan il-likwidu ta 'skart jinkludi taħlita kumplessa ta' komponenti, inkluż metanol, aċetat tal-metil, aċetat tas-sodju, u aċetaldeid. L-irkupru u t-trattament ta' dan il-likwidu tal-iskart jippermettu l-użu effiċjenti tar-riżorsi filwaqt li fl-istess ħin jimminimizzaw l-impatt ambjentali. Konsegwentement, dawn il-komponenti għandhom jgħaddu minn proċeduri speċjalizzati ta' rkupru u pproċessar biex jiġi żgurat li r-riżorsi jiġu utilizzati bis-sħiħ u biex jipprevjenu kwalunkwe effett negattiv fuq l-ambjent.