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目前改性PVA高阻隔薄膜的特征和应用0

发布时间:2021-07-14 13:52:33 阅读: 来源:瓜果类厂家
目前改性PVA高阻隔薄膜的特征和应用0

改性PVA高阻隔薄膜的特征和应用

1.聚乙烯醇(PVA)的特性

聚乙烯醇(PVA)是聚醋酸乙烯酯的水解产物,具有造膜性能优良、

皮膜无色透明、耐油、耐有机溶剂、对细菌和日光稳定等特性,作为

薄膜生产工艺而言,以下特性必须引起足够的重视。

(1)PVA的溶剂是水,但对水的溶解性很大程度上受聚合度的影

响,特别是受醇解度的支配。完全醇解的PVA在水中的溶解极微,醇解

度在88%以下时,在20℃常温下几乎完全溶解,但随着醇解度的上升,

溶解度则人们的生活水平会得到很大程度的提升大幅度下降。

(2)高醇解度的聚乙烯醇水溶液的粘度,因放置的条件不同而引

起的变化,存放温度直接希望可以帮到大家!影响粘度。实验证明在20~50℃时粘度下降

较大,50℃以上粘度下降较小,80℃以上则处于稳定。PVA水溶液的粘

度随PVA浓度的提高而增大。在静止状态下PVA水溶液表面极易结皮,

这种结皮现象对涂布加工极为不利。

(3)PVA薄膜在干燥条件下有优异的阻氧性能,它的透氧系数是

各种树脂薄膜中最低的。

PVA的分子链上存在大量羟基(OH),处于湿态环境中这些羟基易

和水分子形成氢键,导致PVA聚集态结构发生变化,使PVA的阻隔性大

大下降。随着相对湿度的上升,其氧气透过量明显上升。

(4)PVA薄膜遇到水有溶胀、脱落现象,这种涂布复合膜若裸露

于潮湿环境中,其高阻氧性能将丧失贻尽。

20世纪90年代初,国内一些高校和研究单位将PVA树脂制成水溶胶,

采用涂布复合的工艺,制成了PVA涂布薄膜,为稳定PVA匹配其他材料层的结晶化速度薄膜在高湿条

件下的阻隔性,采用遮蔽技术生产出了BOPP/PVA。PE涂布薄膜,其实

质是将怕水的PVA夹在两层阻湿性能较好的薄膜中间,遮蔽了潮湿水气

对PVA的影响。该流程生产的PVA涂布复合膜,可以保持其阻隔性能,

但流程复杂,效率低,成本高,而且性能不稳定。

2.聚乙烯醇改性

为了提高和稳定PVA湿态阻隔性能,简化生产工艺,降低生产成本,

让性能优越的PVA复合薄膜走向市场,我们对PVA进行了改性。

聚乙烯醇之所以不耐水,是由于它带有亲水性的同比增加12.54%羟基(OH),如

果能将羟基适当封闭,接上耐水性基团,就可提高PVA薄膜的耐水性。

PVA含有羟基,可发生多元醇的一切典型反应,我们选用了多种能与

PVA中的OH进行分子交联的化合物,其改性效果及工艺性并不理想,最

后研制成功了一种对人体无毒副作用的密胺树脂改性液“868”。由于

“868”是一种多功能度的缩聚物,在添加量不大的情况下,就能与

PVA中的羟基适度交朕,使PVA形成一种强韧的三维结构涂层,稳定了

PVA的湿态条件下的气密性,提高了耐水能力。

改性后的PVA胶液,在常温下不结皮,在生产允许的时间内粘度无

上升现象,实现了常温配胶,常温涂布,为改性PVA涂布复合膜的生产

提供了一个宽松的工艺条件。

涂布工艺:由于改性液极性较大,提高了改性PVA与基膜的附着力,

层间结合力可达不可分离的程度,可直接在PE、BOPP、BOPA、BOPET等

薄膜表面涂布,构成改性PVA/PE、改性PVA/BOPP涂布复合膜,生产

工艺流程如下:

PE解卷—→改性PVA涂布—→干燥—→收卷—→熟化—→分切—→

检验—→入库

改性PVA/PE膜无需任何处理即可在PVA面上进行彩印,油墨附着

力很强。

为了进一步提高包装装潢效果,还可先在BOPP等基材上印刷,再

与改性PVA涂布复合,进一步加工成BOPP/改性PVA/PE薄膜。

3.涂布复合设备

我们自行设计加工制造了适宜改性PVA涂布复合薄膜生产的多功能

涂布机组,机组采用了逆转辊涂布头、热风对流干燥、微张力输送等

先进结构,可用一步法生产BOPP/改性PVA/PE、BOPP/PE、PET/

PE复合膜;还可用于不干胶、保护膜的生产,达到了运行稳定、涂布

均匀、节能及一机多用的设计目标。

当涂布层合机组烘道长度、送风量固定以后,涂布膜的干燥速度

就由涂布厚度、烘道温度及走膜速度三者来控制,涂层越厚、烘道温

度越低、则干燥速度就越慢。为了确保涂层干燥,薄膜运行速度势必

很低,失去了工业化生产的意义。我们制定了涂层厚度为5~8微米,

PVA涂层在100℃烘道内快速通过的工艺条件,这不仅有利于提高PVA的

结晶度,确保PVA的气密性和耐水性,还有利于提高生产效率,该机组

生产能力为1000吨/年。

4.PVA改性效果

改性PVA涂布复合膜通过小试、中试,已建成年产1000吨的生产线,

产品投放市场后受到用户好评。改性PVA涂布膜与未改性PVA涂布膜相

比,粘结力、湿态阻隔性和耐水性有了明显提高。

5.改性PVA高阻隔薄膜的特征

(1)用对人体无毒、无副作用的密胺树脂改性液“868”对PVA进

行适度交联,PVA在保留干态阻隔性能、透明、柔韧的优点的同时,还

提高了与基材的粘接性,省去了预涂布和粘结剂,尤其突出的是与未

改性PVA比较湿态阻隔性能明显提高,全套技术先进。

(2)与未改性PVA工艺比较,“868”改性的PVA省掉了预涂布和

使用粘结剂的工段,可减少设备投资和降低产品成本图形放大缩小。改性后的PVA水

溶胶解决了静态下表面结皮和生产条件下粘度上升的难题,取消了遮

蔽工艺,生产工艺合理。

(3)性能与未改性PVA比较,改性PVA涂布层在水中浸泡24小时后

涂层无溶胀和脱落现象,关键指标氧气透过量达到国际先进水平。

(4)厚辅材料和生产设备立足国内,产品在南京红宝丽(集团)

股份有限公司已大批量生产。

6.应用

改性PVA高阻隔薄膜的应用是和其特性分不开的,这里作一简单介

绍。

(1)改性PVA薄膜透明度、光泽度好,特别适用于服装、鞋帽、

皮革及皮革制品、工艺美术、文稿、档案的封存,与除氧剂配套使用,

有防霉、防虫蛀、防氧化变色的功效。

(2010年我国混凝土机械行业发卖额超出900亿元2)改性PVA薄膜极性强,印刷时油墨粘着性好,用玻璃纸型印

刷油墨便可得到美观的印刷效果。

(3)耐油、耐有机溶剂性好,对动物油、植物油、矿物油、醇类、

醚类、酮类、酯类都是不溶的,适宜于化工原料及中间体的包装和油

脂食品的包装。

(4)有很好的保香性,可广泛用于茶叶、咖啡、咖喱粉、辣椒粉、

胡椒粉等香料的包装封存,用于灌装芥末,可使气味透不出来。

(5)具有优良的气体阻隔性,特别是有极低的透氧性,适宜于以

下物品的包装封存。

A、可用于小杂粮、油料、海鲜干发、名贵中药材、烟草等包装,

与除氧剂或抽真空配合使用,其防霉、防虫蛀、防退色的保质保鲜效

果特别明显,用于封存高油脂食品,防止油脂氧化发“哈”和保持食

品原有风味的功效。

B、用于无线电元器件及整机、精密机械、军械、雷达、弹药、大

型导弹的综合封存,有独到的防氧化锈蚀的功能。

C、光学仪器、镜片及另配件采用综合封存,可防止发霉和起雾。

(摘自《中国包装报》)庞志鸣

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