科学家通过对PVA结构的研究，来确定影响PVA降解酶降解速率的因素， 研究发现聚合度较低的PVA更容易被PVA降解微生物降解，同样醇解度 的下降也会影响PVA脱氢酶的活性。PVA氧化酶对立体结构的PVA更加 敏感，PVA链上醇基的位置对PVA脱氢酶也有影响。
综合国内外的研究，我们可以知道PVA的降解机理主要是 聚合链的内部断裂，第一步由微生物产生的PVA氧化酶和 脱氢酶作用，形成特定的基团然后被水解酶催化促使碳碳 链的断裂。同时PVA的结构以及其本身的聚合度的不同造 成PVA降解酶活性的不同，使得对PVA的降解产生较多的问 题。但是相信由于自然界PVA的逐渐增多，会有越来越多 的微生物被发现可以降解PVA。
基本特性
【溶解性】PVA溶于水，水温越高则溶解度越大，但几乎不溶于有机 溶剂。PVA溶解性随醇解度和聚合度而变化。部分醇解和低聚合度的 PVA溶解极快，而完全醇解和高聚合度PVA则溶解较慢。一般规律，对 PVA溶解性的影响，醇解度大于聚合度。PVA溶解过程是分阶段进行的， 即：亲和润湿一溶胀一无限溶胀一溶解。 成膜性PVA易成膜，其膜 的机械性能优良，膜的拉伸强度随聚合度、醇解度升高而增强。 粘 接性PVA与亲水性的纤维素有很好的粘接力。一般情况，聚合度、醇 解度越高，粘接强度越强。
聚 乙 烯 醉 (P V A )是 较 少 的 可 溶 于 水 并被 生 物 降 解 的 乙 烯 聚 合 物 之 一 。 研 究表 明 , 在 受P V A 污 染 的 自然 环 境 中存在 着 能 降解 P V A 的 微 生 物 , 并从 中提 取 出 了 P V A 降解 酶。
国内PVA生物酶研究
聚乙烯醇的合成与降解
化学1203 厉剑
基本介绍
分子式：[C2H4O]n
聚乙烯醇（简称PVA）外观为白色粉末，是一种用 途相当广泛的水溶性高分子聚合物，性能介于塑 料和橡胶之间，它的用途可分为纤维和非纤维两 大用途。聚乙烯醇具有较佳的强力粘接性、皮膜 柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、胶体保护 性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的 耐水性等，在纺织、食品、医药、建筑、木材加 工、造纸、 印刷、 农业以及冶金等行业具有广 泛的应用前景，开发利用前景广阔。
通过参照Finley法测定PVA的原理，PVA和碘的作 用，王银善等建立一种快速筛选PVA降解菌的简便 方法，他们从中培养分离SBI菌落，此菌落对聚乙 烯醇有很好的降解效果。同时研究表明，PVA的分 子量，结晶度对生物降解性具有决定性作用，通 过等离子里作用或者氧化处理，可以在PVA分子上 引入一系列的集团，从而提高PVA的生物降解性和 降解速率。在自然界样品中分离得到的能降解聚 乙烯醇的细菌，通过正交试验，对原生质体的融 合条件进行优化得到能够高效降解聚乙烯醇的菌 株。 纪 4 0 年代 就 开 始作 为 纺 织 浆 料应用 于纺织工 业 , 它具有优 异 的浆膜 性 能和 良 好 的粘附性 能 , 在 各类 高 分 子合 成 浆料 中 占 主 要地 位 。P V A 一 般都是 在碱性 条件下 用氧化 剂退 浆 , 由于 聚乙 烯 醇为高分 子 聚合 物 , 用 一 般 的方 法很 难进 行 降解 , 而 且退浆 废 液 中的 P V A 难 以 被 一般 的微 生 物分解 , 会 对环境 造成 一 定 的污染 。
2 电石乙炔法生产pva
2.2 工艺流程及说明
以电石为原料, 生产 PVA 的工艺流程见图 1( 本 文略) 。
以电石为原料, 在乙炔发生器中与水反应生成乙 炔; 乙炔再与醋酸合成反应, 生成的反应液经过 精馏得到醋酸乙烯 ( VAc) ; VAc 在引发剂的作 用下聚合生成聚醋酸乙烯 ( PVAc) ; PVAc 再醇 解得到最终产品 PVA。 电石乙炔法技术成熟, 投 资少, 催化剂易得, 但电石污染严重, 是制约其 工业生产的重要因素。随着我国科学技术的进步 和发展, 对电石乙炔法带来的环境污染已经得到 了很好的治理。
国外PVA生物降解研究
相比于国内，国外的科学家对PVA的生物降解同样进行了深入的研究， 从一种假单胞菌的培养液中提取的PVA降解酶，此种降解酶可以降低 一些低分子量的仲醇。研究证明PVA链的内不断裂时随机的，PVA脱氢 酶的发现使得人们对PVA的降解能够更加明确其降解机理。同时对此 种酶的研究也发现各种影响酶活性的过程.同样科学家也发现共生细 菌对PVA的降解，一种细菌产生PVA降解酶，另一种细菌提供必要的生 长因子。更多的研究表明此PVA的共生降解是基于一种维生素类因子 的交叉补给。此共生菌降解PVA的研究也使得人们对于PVA降解酶的产 生有一定的了解。担子菌类对木质素的降解使人们认识到真菌同样可 以降解PVA，它产生的多种酶能够有效的氧化多芳香族和非芳香族化 合物。
PVA 是由醋酸乙烯( VAc) 经聚合醇解而制成,生产 PVA 通常有两种原料路线: 一种是以乙烯为原料, 制醋酸乙烯, 再制得 PVA; 一种是以乙炔( 分为电石乙炔和天然气乙炔) 为原料制备醋酸乙烯, 再制得 PVA。日本、 美国等国外 生产商大多采用石油乙烯法, 中国则多采用电石乙炔法, 三种生产方法各有优缺点, 其工艺方法及特点比较见表 1[1]。
【热稳定性】PVA粉末加热到100℃左右时，外观逐渐发生变化。部分 醇解的PVA在190℃左右开始熔化，200℃时发生分解。完全醇解的PVA 在230℃左右才开始熔化，240℃时分解。热裂解实验表明：聚合度越 低，重量减少越快；醇解度越高，分解时间越短。
生产工艺与现状
PVA 最 早 是 由 德 国 化 学 家 W.O.Herrmann 和 W.W.Hachnel 博士于 1924 年发现的, 由于它能进行典型 的多元醇的化学反应及通过不溶处理, 使其变性而具有不 同的功能作用, 从而产生一系列的合成材料, 广泛地应用 于工农业生产和医用等方面。1926 年 PVA 实现了工业化 生产, 20 世纪 50 年代实现大规模工业化生产。