Alcohol polivinílico, el polímero de las industrias

El alcohol de polivinilo, también conocido como alcohol polivinílico, polietanol, polialcohol vinílico, PVOH, PVA, o PVal es un polímero sintético de fórmula química [CH2CH(OH)]n. Es soluble en agua, se sintetiza usando al acetato de vinilo como monómero, el cual se polimeriza para generar acetato de vinilo, un pegamento de madera de uso común.

¿Cómo se obtiene el alcohol de polivinílo?

A diferencia de otros polímeros vinílicos, el polialcohol vinílico no se prepara por la polimerización del monómero correspondiente. Esto se debe a que es inestable con respecto a la isomerización a acetaldehído, por lo que debe prepararse por métodos menos directos.

El alcohol polivinílico se prepara por hidrólisis del acetato de polivinilo. En ocasiones se usan otros polímeros derivados del éster de vinilo, con cloroacetato en vez de acetato, o con grupos de formiato. La conversión de los poliésteres se lleva a cabo mediante un proceso de transesterificación, y las propiedades del polímero se ven afectadas por el grado de esta.

El alcohol polivinílico se compone principalmente por enlaces 1-3 diol [-CH2-CH(OH)-CH2-CH(OH)-]. Puede formar películas con capacidad adhesiva y emulsionante, las cuales pueden soportar fuertes tensiones. Además, es un material flexible, higroscópico, muy soluble en agua y sus propiedades son afectadas por el grado de hidratación.

Características físicas

El alcohol polivinílico puede obtenerse en gránulos o polvo, y al mezclarse con agua forma un plastificante.

Sin olor, alcanza su punto de ebullición a los 340°C, su punto de fusión es de 227°C (a partir de esta comienza a descomponerse y emitir un humo irritante y acre), y su punto de ignición es de 79°C. No tiene color, pero puede pigmentarse.

Es una sustancia soluble en agua y etanol, pero insoluble en solventes derivados del petróleo, aceites vegetales y animales, en ésteres, éteres, acetona y en hidrocarburos aromáticos.

De acuerdo con su viscosidad, tiene grados diferentes: súper alta con un peso molecular de 250.000 a 300.000 g/mol; viscosidad alta con peso molecular 170.000 a 220.000 g/mol; media con peso molecular de 120.000 a 150.000 g/mol, y baja con peso molecular de 25.000 a 35.000 g/mol.

Su pH es de 5.0 a 6,5, por lo que es una sustancia ácida. Sin embargo, no es tóxico, es biodegradable, es resistente a aceites, grasas y solventes.

Breve historia del alcohol polivinílico

El alcohol polivinílico fue preparado por primera vez en 1924 por los científicos Hermann y Haehnel, quienes hidrolizaron el acetato de polivinilo con hidróxido de potasio y en presencia de etanol.

Años después, en la década de 1950 fue comercializado por una marca japonesa en forma de la materia prima, para posteriormente convertirse en líder mundial en la producción de alcohol polivinílico para uso comercial.  

Usos del alcohol polivinílico

El alcohol polivinílico tiene un amplio campo de aplicaciones, como:

Fabricación de láminas o películas que actúan como barreras para el oxígeno y aromas con las que se elaboran empaques de alimentos. Este es el uso más común de este alcohol, ya que más del 30% de su producción se destina a la producción de empaques que protejan a los alimentos de la degradación y fenómenos que los hagan perder su sabor. También se emplea para elaborar las bolsas en las que se guardan las toallas para higiene femenina y para la incontinencia urinaria.

Una aplicación similar es para elaborar sobres para dosificar la liberación de detergentes empleados en lavandería.  

También se usa como materia prima para la síntesis de otros polímeros como el nitrato de polivinilo, el cual es un éster de ácido nítrico y alcohol polivinílico, y que se usa en la fabricación de propulsores y explosivos moldeables.

Otro uso es para elaborar fibras y láminas con capacidad de absorber el agua hasta un 30% superior a otras fibras. Su principal aplicación es reemplazar el algodón en usos en los que la fibra se encuentra en contacto con el cuerpo, y brinda una sensación táctil muy parecida a la de la lana o el lino. Estas fibras también se usan en la industria de construcción para el reforzamiento del concreto.

El alcohol polivinílico se usa para formular gotas para los ojos como las lágrimas artificiales para la resequedad ocular, así como lubricantes para lentes de contacto. Otro uso en el campo farmacéutico es para la fabricación de cápsulas que se usan en el suministro de medicamentos y como un compuesto de los productos anticonceptivos que son administrados por vía intravaginal.

También se puede usar para láminas, recubrimientos o selladores con gran resistencia ante condiciones de humedad aún durante los días de lluvia. En la industria de pinturas y adhesivos se puede usar como agente espesante.

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