Anwendung von Polyvinylpyrrolidon (PVP) im Membranbereich

NachLyvinylpyrrolidon (PVP)ist ein chemisches Acetylenprodukt. Es wurde 1938 vom deutschen Chemiker Walter Reppe entdeckt. Es ist ein lineares Polymer, das aus 1-Vinyl-2-pyrrolidon-Monomer synthetisiert wird. Seit seiner Entstehung findet Polyvinylpyrrolidon (PVP) breite Anwendung in der Pharmaindustrie, bei medizinischen Geräten, in der Membranindustrie, in der Batterieindustrie für neue Energien, bei der Herstellung von Nanomaterialien, in der Lebensmittelverarbeitung, in Klebstoffen, Kosmetika, Zahnpasta, Reinigungsmitteln, in optischen und elektrischen Anwendungen, bei der Papierherstellung, beim Drucken und Färben, in Beschichtungen, Tinten, Faser- und Textilmaterialien, Keramik, Metallbeschichtungen, in der Lithografie und Fotografie, in metallurgischen Abschreckflüssigkeiten und Schneidflüssigkeiten, Bohr- und Komplettierungsflüssigkeiten, im Erdgastransport und in anderen Bereichen aufgrund seiner hervorragenden amphiphilen Öl-Wasser-Eigenschaften, seiner guten chemischen Stabilität, seiner extrem hohen Biokompatibilität und seiner starken Affinität zu hydrophoben Substanzen.

Mit der industriellen Entwicklung ist die traditionelle Trenntechnik zunehmend in Frage gestellt worden, weshalb die Entwicklung einer neuen Trenntechnik dringend erforderlich ist. Die Membrantrenntechnik ist ein umweltfreundliches und effizientes Trennverfahren, das die Vorteile einer hohen Trennleistung, Energieeinsparung und Umweltverträglichkeit sowie die Einhaltung nachhaltiger Entwicklung bietet und weltweit große Beachtung findet. Die Trennmembran ist das Herzstück der Membrantrenntechnik. In den Bereichen Wasseraufbereitungsmembranen, Hämodialysemembranen sowie Labor- und medizinische Spezialmembranen sind Membranmaterialien mit der Entwicklung der Trenntechnik, insbesondere der Membrantechnik, zum Schlüssel für die rasante Entwicklung dieses innovativen Bereichs geworden. Membranmaterialien lassen sich in anorganische Materialien und organische Polymermaterialien unterteilen. Zu den häufig verwendeten anorganischen Membranmaterialien gehören Glas, Metalloxide, Keramik und Kohlenstoff. Organische Polymermaterialien werden auf Basis moderner Polymermaterialien entwickelt. Die meisten der derzeit verwendeten Trennmembranen sind organische Polymermembranen. Sie bestehen hauptsächlich aus Cellulose, Polyamid, aromatischen heterozyklischen Polymeren, Polysulfon, Polyolefin, Silikonkautschuk und fluorhaltigen Polymeren.

Die Lactamgruppe im Polyvinylpyrrolidon-PVP-Molekül ist eine stark polare Gruppe mit hydrophiler Wirkung. Das Membranmaterial (Polyvinylidenfluorid, Polyethersulfon usw.) ist selbst hydrophob und kann daher bei der Anwendung leicht organische gelöste Stoffe (Proteine oder Bakterien usw.) adsorbieren, wodurch die Membranporen verstopft und die Leistung der Membran beeinträchtigt werden. Beim Einbringen von PVP in die Membran können die hydrophilen Molekülkettensegmente aufgrund der hydrophilen Lactambindung in PVP eine dichte Wassertrennschicht auf der Membranoberfläche bilden, die Hydrophilie der Membran verbessern, die Schmutzhaftung auf der Membranoberfläche verringern, das Risiko einer Membranverstopfung verringern, die Widerstandsfähigkeit der Membran gegen Verschmutzung verbessern, die Lebensdauer der Membran verlängern und die Wartungskosten senken.

Filmbildende Eigenschaft: Polyvinylpyrrolidon (PVP) besitzt gute filmbildende Eigenschaften und kann eine gleichmäßige und stabile Membranstruktur bilden. Bei der Herstellung von Wasseraufbereitungsmembranen und Hämodialysemembranen kann PVP als Filmbildner verwendet werden, um eine Membran mit guter Porenstruktur und mechanischer Festigkeit zu bilden.

Biokompatibilität: Polyvinylpyrrolidon (PVP) ist gut biokompatibel, reizt menschliches Gewebe nicht und löst keine Immunreaktionen aus. Dadurch ist Polyvinylpyrrolidon (PVP) bei der Verwendung in Hämodialysemembranen mit Blutbestandteilen kompatibel und reduziert unerwünschte Reaktionen zwischen Blut und Membranen. Physiologische Inertheit: PVP ist unter physiologischen Bedingungen chemisch stabil und wird nicht abgebaut oder setzt schädliche Substanzen frei. Diese Eigenschaft stellt sicher, dass Polyvinylpyrrolidon (PVP) während der Hämodialyse keine negativen Auswirkungen auf Blutbestandteile hat.