Alla scoperta dell'alcol polivinilico (PVA): un protagonista chiave nel settore tessile, edile e non solo

Introduzione all'alcol polivinilico (PVA)

Nome

• Nome chimico: Alcol polivinilico
• Nome inglese: Alcol polivinilico
• Abbreviazione inglese: PVA

Composizione e struttura molecolare

• Formula molecolare: (CH₃CHCOOCH₃)ₓ (CH₂CHOH)ᵧ
  • Dove:
    • x+yX+e rappresenta il grado di polimerizzazione.
    • yx+yX+y**y rappresenta il grado di alcolizzazione.

Proprietà fisiche

• Aspetto: Solido bianco in fiocchi, granulare o in polvere (processo di alcolisi a bassa alcalinità) o solido bianco flocculante (processo di alcolisi ad alta alcalinità).
• Densità: 1,23–1,31 g/cm³.
  • Densità apparente del PVA in scaglie: 0,42–0,52 g/cm³.
  • Densità apparente del PVA flocculante: 0,20–0,27 g/cm³.

Proprietà chimiche

• Formula di struttura: -[CH₂CH(OH)]ₙ-, dove nN rappresenta il grado medio di polimerizzazione.
• Le proprietà fondamentali del PVA sono determinate dal suo grado medio di polimerizzazione e alcolisi. Tuttavia, anche la presenza di più di 10 strutture irregolari nelle molecole di PVA ne influenza significativamente le prestazioni.

1. Solubilità in acqua:
   • Le molecole di PVA contengono un gran numero di gruppi idrossilici, il che le rende facilmente solubili in acqua.
   • La solubilità aumenta con la temperatura dell'acqua.
     • Si gonfia in acqua fredda (i prodotti a bassa gradazione alcolica possono dissolversi lentamente in acqua a temperatura ambiente).
     • Si dissolve completamente in acqua calda, formando una soluzione con eccellenti proprietà filmogene e adesive.
2. Stabilità termica:
   • Si ammorbidisce se riscaldato.
   • Nessuna variazione significativa al di sotto dei 40°C.
   • Il riscaldamento prolungato a temperature superiori a 160°C provoca una graduale decolorazione.
   • Si decompone a temperature superiori a 220 °C, producendo acqua, acido acetico, acetaldeide e crotonaldeide.
3. Resistenza chimica:
   • Quasi insensibile agli acidi deboli, alle basi deboli o ai solventi organici.
   • Elevata resistenza all'olio.
4. Stabilità di conservazione:
   • Eccellente stabilità; non ammuffisce, non si deteriora e non assorbe umidità se conservato in uno stato naturalmente asciutto.
5. Reattività:
   • Il PVA è un polimero con gruppi ossidrilici secondari.
   • I gruppi idrossilici secondari nelle molecole di PVA sono altamente reattivi e possono subire tipiche reazioni chimiche simili a quelle degli alcoli a basso peso molecolare, come l'esterificazione, l'eterificazione e l'acetalizzazione.
   • Reagisce con molti composti inorganici e organici.
   • Non tossico per l'uomo e gli animali, biodegradabile e riconosciuto come prodotto ecologico.

Stoccaggio, trasporto e applicazioni di mercato

1. Produzione e proprietà:
   • L'alcol polivinilico (PVA) è prodotto dalla polimerizzazione dell'acetato di vinile seguita dall'alcolisi.
   • È un polimero bianco, stabile, atossico e idrosolubile che si dissolve rapidamente in acqua formando un colloide stabile. L'acqua è un ottimo solvente per il PVA.
2. Proprietà filmogene ed emulsionanti:
   • Le soluzioni acquose di PVA presentano eccellenti proprietà filmogene ed emulsionanti.
   • I film formati presentano eccezionali proprietà di adesione, resistenza ai solventi, resistenza all'attrito, resistenza alla trazione e barriera all'ossigeno.
   • Il PVA contiene gruppi funzionali sia idrofili che idrofobi, il che lo rende una sostanza tensioattiva. Può agire come colloide protettivo nelle reazioni di polimerizzazione in emulsione e sospensione.
3. Applicazioni:
   • Il PVA viene utilizzato principalmente nella produzione di fibre sintetiche, materie plastiche, adesivi, rivestimenti e nuovi materiali da costruzione.
   • Ampiamente applicato in settori quali quello chimico, tessile, della stampa, della carta, della pelletteria e dell'edilizia.

Questa panoramica evidenzia le caratteristiche principali, le proprietà e le applicazioni dell'alcol polivinilico (PVA), sottolineandone la versatilità e la natura ecocompatibile.