聚乙烯醇(简称PVA)薄膜属于环境友好、高阻隔、可自然降解的材料, PVA粒料可作为高阻隔基材代替EVOH、PVDC等用于复合共挤、共吹,具有广阔的应用前景和巨大的市场需求。
由于PVA加工过程中容易分解,其加工一直是高分子材料加工领域中的难题之一。因此,目前国内外一般采用湿法流延和湿法涂布加工,我们经过多年研究开发出干法加工技术,并申请了国家发明专利(申请号200910129221.8、公开号CN 101508746A)。
国外湿法流延是在PVA中加入适量的水、增塑剂、表面活性剂等,使用结构特殊的具有溶解、塑炼和脱泡装置的挤出机流延挤出成型。国内湿法涂布是采用水作溶剂,将原料配成固含量为18~20%的水溶胶,经多次涂布、干燥、剥离、再干燥、切边、收卷获得成品膜。
本(干)法工艺是应用复配改性剂体系,改变聚合物的分子形态和聚集状态,促使分解温度提高,而熔化温度降低,可有效防止PVA热分解,同时,对国产设备的改进,采用特别设计的部件,克服PVA熔体粘度大、流动性差的困难,实现了PVA干法塑化造粒和吹膜,且粒料加工技术为国际上独创。
本项技术经多年工业化试验研究,技术和工艺成熟、可靠,可以大大节省企业产业化的投入,并完成了全套设备的国产化。可以在同一条生产线上只需对配方和工艺参数做适当调整就可实现常温水溶或高温水溶PVA的造粒和吹膜。本法相对于湿法加工,具有工艺和设备简单、占地小、能耗少、无废水、效率高、成本低等优点。
PVA薄膜无色透明,良好的力学强度,氢、氧、二氧化碳等气体透过率极低,具有耐油、耐溶剂性好,不带静电、不吸尘,印刷性能好,易溶于水等特点,应用领域广泛。PVA薄膜既可以作为普通包装材料,如服装、鞋帽、玩具的包装,以及人们不愿或不宜直接接触的物料,如农药、消毒剂、漂白粉、染料、颜料、洗涤剂、除臭剂及待洗涤衣物的包装等,可直接投入水中使包装溶解;作为复合包装材料的阻隔层,可阻止O2、CO2透过,避免商品氧化变质,可阻止香气、香味或CO2气体外逸,避免内装物品失去应有的风味或变味、变质,大大延长货架寿命,可广泛用于食品、饮料、香料、茶叶、化妆品、名贵中药材以及文物、档案的包装和保存。同时,其它行业的应用市场也很大,如刺绣底布、水转印(曲面印刷)、农用种子条带等需要使用大量水溶性PVA薄膜。PVA作为高阻隔层与其它树脂复合共挤或用PVA单层膜与其它薄膜复合,生产高阻隔膜、高阻隔中空容器、高阻隔软管等。PVA粒料为多层共挤生产高阻透材料、各种塑料组件、构件及中空容器的加工提供了选择,
目前常用的高阻隔材料为EVOH、PVDC等,EVOH国内不能生产,全部依赖高价(8万元/吨)进口,PVDC国内虽有生产,但技术尚不成熟,主要也是依赖进口。我国PVA产量约占全球一半(年产量约50万吨以上)。本技术开辟了PVA树脂新的应用领域,可带动国内原料、塑机及包装等行业的发展。