Aplikasi polivinilpirolidon (PVP) di bidang membran

Setelahlivinilpirolidon (PVP)adalah produk kimia asetilena. Pertama kali ditemukan oleh ahli kimia Jerman, Walter Reppe, pada tahun 1938. Polivinilpirolidon (PVP) merupakan polimer linier yang disintesis dari monomer 1-vinil-2-pirolidon. Sejak kemunculan polivinilpirolidon (PVP), polivinilpirolidon telah banyak digunakan dalam industri farmasi, perangkat medis, industri membran, industri baterai energi baru, preparasi nanomaterial, pengolahan makanan, perekat, kosmetik, pasta gigi, deterjen, aplikasi optik dan listrik, pembuatan kertas, percetakan dan pewarnaan, pelapis, tinta, serat dan bahan tekstil, keramik, pelapis logam, litografi dan fotografi, cairan pendingin metalurgi dan cairan pemotongan, cairan pengeboran dan penyelesaian, transportasi gas alam, dan bidang lainnya karena sifat amfifilik minyak-airnya yang sangat baik, stabilitas kimia yang baik, biokompatibilitas yang sangat tinggi, dan afinitas yang kuat dengan zat hidrofobik.

Seiring perkembangan industri, teknologi pemisahan tradisional menghadapi tantangan yang semakin besar. Oleh karena itu, pengembangan teknologi pemisahan jenis baru menjadi sangat mendesak. Teknologi pemisahan membran, sebagai metode pemisahan yang ramah lingkungan dan efisien, memiliki keunggulan efisiensi pemisahan yang tinggi, hemat energi, ramah lingkungan, serta sesuai dengan prinsip pembangunan berkelanjutan. Keunggulan tersebut telah menarik perhatian dunia. Di antara keunggulan-keunggulan tersebut, membran pemisah merupakan inti dari teknologi pemisahan membran. Dalam bidang membran pengolahan air, membran hemodialisis, membran khusus laboratorium dan medis, seiring perkembangan teknologi pemisahan, khususnya teknologi membran, material membran menjadi kunci pesatnya perkembangan bidang inovatif ini. Material membran dapat dibagi menjadi material anorganik dan material polimer organik. Material membran anorganik yang umum digunakan antara lain kaca, oksida logam, keramik, karbon, dan sebagainya. Material polimer organik dikembangkan berdasarkan material polimer modern. Sebagian besar membran pemisah yang digunakan saat ini adalah membran polimer organik. Material-material tersebut terutama selulosa, poliamida, heterosiklik aromatik, polisulfon, poliolefin, karet silikon, dan polimer yang mengandung fluor, serta sebagainya.

Gugus laktam dalam molekul polivinilpirolidon PVP merupakan gugus polar kuat dengan efek hidrofilik. Material membran (polivinilidena fluorida, polietersulfon, dll.) sendiri merupakan material hidrofobik, sehingga mudah menyerap zat terlarut organik (protein atau bakteri, dll.) selama aplikasi, yang menyebabkan pori-pori membran tersumbat dan memengaruhi kinerja membran. Ketika PVP dimasukkan ke dalam membran, karena ikatan laktam dalam PVP merupakan gugus hidrofilik, segmen rantai molekul hidrofilik dapat membentuk lapisan pemisah air yang rapat pada permukaan membran, meningkatkan hidrofilisitas membran, mengurangi adhesi kotoran pada permukaan membran, mengurangi risiko penyumbatan membran, meningkatkan kemampuan anti-polusi membran, memperpanjang masa pakai membran, dan mengurangi biaya perawatan.

Sifat pembentuk film: polivinilpirolidon PVP memiliki sifat pembentuk film yang baik dan dapat membentuk struktur membran yang seragam dan stabil. Dalam proses preparasi membran pengolahan air dan membran hemodialisis, PVP dapat digunakan sebagai agen pembentuk film untuk membantu membentuk membran dengan struktur pori dan kekuatan mekanis yang baik.

Biokompatibilitas: polivinilpirolidon PVP memiliki biokompatibilitas yang baik, tidak mengiritasi jaringan manusia, dan tidak menyebabkan respons imun. Hal ini membuat polivinilpirolidon PVP kompatibel dengan komponen darah ketika digunakan dalam membran hemodialisis, sehingga mengurangi reaksi merugikan antara darah dan membran. Inertitas fisiologis: PVP stabil secara kimiawi dalam kondisi fisiologis dan tidak akan mendegradasi atau melepaskan zat berbahaya. Fitur ini memastikan bahwa polivinilpirolidon PVP tidak akan menimbulkan efek samping pada komponen darah selama hemodialisis.