聚乙烯醇薄膜及聚乙烯醇涂布膜工艺技术.doc

新技术与设备 聚乙烯醇薄膜及聚乙烯醇涂布膜工艺技术 周祥兴 软塑包装的一个重要的技术要求是要有良好的阻气阻湿性，因为不少食品的腐败变 质是由于氧气和水分渗透过包装材料进入到食品中，给细菌的繁殖生长提供了必要的条 件，结果引起了食品的氧化变质。因此，开发生产新颖高阻隔性包装材料是软塑包装界中 一个重要的发展方面。所谓高阻隔性材料是指标准状态下(23℃，65％R．H．)1密耳 (25．4p．m)厚度的薄膜透氧量在5ml／肝·d以下，且透湿量在29／M2·d以下的材料。通常 把聚乙烯醇(EVAL)、聚偏二氯乙烯共聚物(PVDC)和聚丙烯腈称为三大高阻隔性透明 膜。上述材料价格昂贵，国内很少生产，为了能满足软塑包装业的广泛需求，开发具有良好 阻隔性的聚乙烯醇薄膜及聚乙烯醇涂布膜将具有良好的市场前景。 一、聚乙烯醇薄膜 聚乙烯醇薄膜有二类，一类是耐水性薄膜，它是由聚合度在1000以上(通常使用的聚合 度为1700以上)的完全醇解聚乙烯醇(醇解度在99％以上)为原料，通过溶液流延法或者挤 出吹膜法生产而成。另一类是水溶性薄膜，它以低聚合度的聚乙烯醇(醇解度仅88％)为原 料，同样以溶液流延法或挤出吹膜法成膜，生成的薄膜能在水中溶解，强度较低。 溶液流延法首先把聚乙烯醇溶解在水中，做成溶胶，固含量10～20％，流延在加热的 金属转鼓上，待水分挥发干燥成膜后，从转鼓上剥离上来就是聚乙烯醇薄膜，也可以把 PVA水溶液流延在不锈钢基带上，经加热烘道干燥冷却原膜后，从不锈钢带上剥离下来即 成产品PVA薄膜。以低分子量PVA树脂生产的水溶性薄膜可以分成冷水溶解性和热水溶 解性二种膜，可以广泛地用于农药包装，按使用量包装农药，作内装包装用，不必称重直接投 入水中，包装膜PVA溶解后，农药就溶解在水中，减少了施药人员的农药污染，方便用药。 挤出吹胀PVA薄膜应使用结构特殊的具有溶解、塑炼、脱泡于一体的挤出机挤出吹 膜，PVA树脂中应含有40—45％的增塑剂。国产PVA挤出吹膜的性能如下：薄膜折径 300±5mm，厚度为0．03±0．01ram，拉伸强度为50MPa／50MPa(纵／横)，伸长率为15％／20％ (纵／横)，直角撕裂强度纵为1400N／cm、横为1600N／cm，透光率9l％以上。 除了挤出吹胀法生产PVA薄膜外，PVA薄膜还可采用管膜法和平膜法生产双向拉伸 薄膜，其中管膜法双向拉伸PYA的生产工艺参数是：PYA树脂聚合度为1400～1800，平均 相对分子质量6—7万，皂化值99％以上，树脂中残留的醋酸酯小分子含量0．2％，配方 中添加增塑剂和水40～45％。拉伸温度1200C，拉伸倍数2～3倍，要求挤出的厚膜中含水 量达12％一15％。拉伸后在2000C下热定型3分钟，形成BOPVA薄膜，平膜法生产PVA双 向拉伸膜的工艺参数是：原料PVA树脂的聚合度为800～2300，皂化度为98％，含水量 15～35％，甘油增塑剂适量，拉伸温度55～95。C，拉伸倍数3—4倍，双向拉伸时空气中应 保持50一60％相对湿度。热定型温度170～220T：，时间15。26s经热定型处理后，PvA分 子发生内交联，可大大提高BOPVA薄膜的耐水性。表1为双向拉伸PvA薄膜的性能。 174  新技术与设备 表1 双向拉伸PVA薄膜的性能 项目 数值 项目 数值 厚度ktm 22 透Q性，ml／M2·d·MPa 含水量％ 1．3 20℃．O％．RH 5 拉伸强度，MPa纵／横 160／180 20℃．92％．RILl 55 伸长率，％，纵／横 55／50 透湿量，g／评·d·30tlm 788 撕裂强度，纵／横，g 1．5／1．4 透明度，％ 93．5 冲击强度，KJ／m 0．256 浊度，％ 1．0 耐热性．℃ 220 双向拉伸聚乙烯醇薄膜的特性是：(1)有突出的透明性；(2)有高度的拉伸强度，撕裂 强度、良好的冲击强度和耐针刺性；(3)有极好的阻气性，低湿度下的阻气性可同PVDC媲 美，但透湿性较高；(4)尺寸稳定性好，有良好的真空蒸镀性和印刷适性；(5)有良好的热稳 定性。BOPVA在120℃下收缩率在3％以下；(6)有良好的抗静电性。 聚乙烯醇薄膜的生产技术在国内及国际上都还是比较必威体育官网网址的项目，因此，公开的中外 文杂志中透露出来的资料很不完整。不少资料中都提到挤吹PVA树脂时需要特殊设计的 挤出机，在部分挥发水分又能保持部分水下挤出吹膜，温度压力的调控是个关踺。日本仓 敷维尼纶株式会社生产的吹胀PVA和双向拉伸PVA薄膜有较大产量和较好的性能。而我 国为了发展高阻性包装材料，一些厂家生产聚乙烯醇涂布膜来满足包装商品对