झिल्ली क्षेत्र में पॉलीविनाइलपाइरोलिडोन (पीवीपी) का अनुप्रयोग

बादलिविनाइलपाइरोलिडोन (पीवीपी)पॉलीविनाइलपाइरोलिडोन (पीवीपी) एक एसिटिलीन रासायनिक उत्पाद है। इसकी खोज सबसे पहले जर्मन रसायनज्ञ वाल्टर रेपे ने 1938 में की थी। यह 1-विनाइल-2-पाइरोलिडोन मोनोमर से संश्लेषित एक रैखिक बहुलक है। पॉलीविनाइलपाइरोलिडोन (पीवीपी) के उद्भव के बाद से, इसका व्यापक रूप से दवा उद्योग, चिकित्सा उपकरण, झिल्ली उद्योग, नवीन ऊर्जा बैटरी उद्योग, नैनोमटेरियल निर्माण, खाद्य प्रसंस्करण, चिपकाने वाले पदार्थ, सौंदर्य प्रसाधन, टूथपेस्ट, डिटर्जेंट, ऑप्टिकल और विद्युत अनुप्रयोगों, कागज निर्माण, छपाई और रंगाई, कोटिंग, स्याही, रेशा और वस्त्र सामग्री, चीनी मिट्टी की चीज़ें, धातु कोटिंग, लिथोग्राफी और फोटोग्राफी, धातुकर्म शमन द्रव और काटने वाले द्रव, ड्रिलिंग और समापन द्रव, प्राकृतिक गैस परिवहन और अन्य क्षेत्रों में इसके उत्कृष्ट तेल-जल उभयचर गुणों, अच्छी रासायनिक स्थिरता, अत्यधिक उच्च जैव-संगतता और हाइड्रोफोबिक पदार्थों के साथ मजबूत आत्मीयता के कारण उपयोग किया गया है।

उद्योग के विकास के साथ, पारंपरिक पृथक्करण तकनीक को अधिक से अधिक चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है, इसलिए एक नई प्रकार की पृथक्करण तकनीक विकसित करना अत्यावश्यक है। एक हरित और कुशल पृथक्करण विधि के रूप में, झिल्ली पृथक्करण तकनीक में उच्च पृथक्करण दक्षता, ऊर्जा की बचत और पर्यावरण संरक्षण, और सतत विकास के अनुपालन के लाभ हैं, और इसने दुनिया भर में व्यापक ध्यान आकर्षित किया है। इनमें से, पृथक्करण झिल्ली झिल्ली पृथक्करण तकनीक का मूल है। जल उपचार झिल्ली, हेमोडायलिसिस झिल्ली, प्रयोगशाला और चिकित्सा विशेष झिल्ली के क्षेत्र में, पृथक्करण तकनीक, विशेष रूप से झिल्ली प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, झिल्ली सामग्री इस नवीन क्षेत्र के तेजी से विकास की कुंजी बन गई है। झिल्ली सामग्री को अकार्बनिक सामग्री और कार्बनिक बहुलक सामग्री में विभाजित किया जा सकता है। आमतौर पर उपयोग की जाने वाली अकार्बनिक झिल्ली सामग्री में कांच, धातु ऑक्साइड, सिरेमिक, कार्बन आदि शामिल हैं। कार्बनिक बहुलक सामग्री आधुनिक बहुलक सामग्री के आधार पर विकसित की जाती है। वर्तमान में उपयोग की जाने वाली अधिकांश पृथक्करण झिल्लियाँ कार्बनिक बहुलक झिल्ली हैं। ये मुख्य रूप से सेल्यूलोज, पॉलियामाइड, एरोमैटिक हेट्रोसाइक्लिक, पॉलीसल्फोन, पॉलीओलेफिन, सिलिकॉन रबर, फ्लोरीन युक्त पॉलिमर आदि हैं।

पॉलीविनाइलपाइरोलिडोन पीवीपी अणु में लैक्टम समूह एक प्रबल ध्रुवीय समूह है जिसमें जलस्नेही प्रभाव होता है। झिल्ली पदार्थ (पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड, पॉलीइथरसल्फोन, आदि) स्वयं एक जलविरागी पदार्थ है, इसलिए अनुप्रयोग के दौरान कार्बनिक विलेय (प्रोटीन या बैक्टीरिया, आदि) को आसानी से अवशोषित कर लेता है, जिससे झिल्ली के छिद्र अवरुद्ध हो जाते हैं और झिल्ली के प्रदर्शन पर प्रभाव पड़ता है। जब पीवीपी को झिल्ली में प्रविष्ट कराया जाता है, तो चूँकि पीवीपी में लैक्टम बंध एक जलस्नेही समूह होता है, जलस्नेही आणविक श्रृंखला खंड झिल्ली की सतह पर एक सघन जल पृथक्करण परत बना सकते हैं, जिससे झिल्ली की जलस्नेही क्षमता में सुधार होता है, झिल्ली की सतह पर गंदगी का आसंजन कम होता है, झिल्ली के अवरुद्ध होने का जोखिम कम होता है, झिल्ली की प्रदूषण-रोधी क्षमता में सुधार होता है, झिल्ली का सेवा जीवन बढ़ता है और रखरखाव लागत कम होती है।

फिल्म-निर्माण गुण: पॉलीविनाइलपाइरोलिडोन पीवीपी में अच्छी फिल्म-निर्माण क्षमता होती है और यह एक समान एवं स्थिर झिल्ली संरचना बना सकता है। जल उपचार झिल्लियों और हेमोडायलिसिस झिल्लियों की तैयारी प्रक्रिया में, पीवीपी का उपयोग एक फिल्म-निर्माण एजेंट के रूप में किया जा सकता है ताकि अच्छी छिद्र संरचना और यांत्रिक शक्ति वाली झिल्ली बनाने में मदद मिल सके।

जैव-संगतता: पॉलीविनाइलपाइरोलिडोन पीवीपी की जैव-संगतता अच्छी है, यह मानव ऊतकों को परेशान नहीं करता और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न नहीं करता। यह पॉलीविनाइलपाइरोलिडोन पीवीपी को हेमोडायलिसिस झिल्लियों में उपयोग किए जाने पर रक्त घटकों के साथ संगत बनाता है, जिससे रक्त और झिल्लियों के बीच प्रतिकूल प्रतिक्रियाएँ कम होती हैं। शारीरिक निष्क्रियता: पीवीपी शारीरिक परिस्थितियों में रासायनिक रूप से स्थिर रहता है और हानिकारक पदार्थों का क्षरण या उत्सर्जन नहीं करेगा। यह विशेषता सुनिश्चित करती है कि हेमोडायलिसिस के दौरान पॉलीविनाइलपाइरोलिडोन पीवीपी का रक्त घटकों पर कोई प्रतिकूल प्रभाव नहीं पड़ेगा।