科研成果

聚乙烯醇(PVA) 干法挤出吹膜工艺

聚乙烯醇(PVA)是一种多羟基聚合物,分子间作用力大,其特点是致密性好、结晶度高,但由于熔点高,且与分解温度接近,熔融挤出易于热分解,加工难度大。为防止热分解,制备PVA膜一般有溶胶流延涂布法和湿法挤出吹膜法。近年来,我校对PVA塑化进行了大量研究,成功地找到了可以降低PVA塑化温度的塑化改性剂,用稍做改进的挤出机就可以进行PVA造粒,实现了用普通挤出机干法吹塑薄膜,获得性能优越的PVA膜,是目前工艺最简单、投资最小、效率最高的技术方法,并已申请国家发明专利,申请获得受理。

聚乙烯醇薄膜无色透明,具有良好的机械强度,表面光洁而不发粘,氢、氧、二氧化碳等气体透过率很低,耐油、耐溶剂性好,透湿率高,不带静电、不吸尘,印刷性能好等特点。PVA作为包装材料可阻止氧气的侵入以免商品氧化变质,可阻止香气、香味和二氧化碳外逸,以免商品失去应有的风味或变味、变质,大大延长货架寿命,是目前发现的最好的阻隔层材料,优于目前大量使用的PVDC膜,具有广泛的应用前景。

水溶性聚乙烯醇塑料薄膜,用于包装袋、食品袋、农用薄膜、医疗保护膜等,弃用后置于室外或野外,经几次雨水冲刷后就能完全溶解而随雨水流走,参与到自然界的循环中,渗入土壤还可作为土壤改良剂,特别适合沙土改造。这类高分子无色、无味、无毒、无害,对于废水处理和环境卫生没有影响,在自然界可以通过水解和生物降解(假单细胞菌—Pseudomonas属的菌株)两种途径分解,最终分解产物为H2OCO2

这类水溶性聚乙烯醇塑料薄膜制品应用领域:工业和民用包装材料、医疗保护膜以及废物袋等。如包装化肥、农药、颜料,一次性医用制品包装,医院垃圾袋、洗衣袋等。使用丢弃后,经水冲刷可完全溶解于水中,农药配制时可以连同包装袋一起放入水中,不会形成令人头痛的“白色污染”,可有效防止有毒、有害物的扩散问题。进入城市垃圾进行焚烧,不产生NOXSOX等有害气体,而PVDC焚烧时向大气环境排放大量HCL气体。在当前包装材料领域不断追求性能,降低成本和注重环保的发展趋势下,这为聚乙烯醇提供了更加广泛的应用市场,赢得了更多关注的目光,自九十年代初以来,国内外相继开展了聚乙烯醇加工和应用研究,欧美、日本先后推出商品化PVA塑料薄膜。

我国是聚乙烯醇的生产大国,也是消费聚乙烯醇最多的国家。我国有13套聚乙烯醇生产装置,总生产能力32.6万吨/年,为全球生产能力最大的国家,约占世界产量的三分之一。聚乙烯醇水溶性塑料薄膜的经济效益十分显著。据报导,目前市场售价:美国产品为13万元/吨,日本产品为2025万元/吨,国内溶胶流延涂布法的产品成本约2.93.2万元/吨,平均售价为6万元/吨。本法(干法挤出吹膜)成本约为2.02.3万元,利润更为可观。

由此可见,本项目的环境效益、社会效益和经济效益十分明显。


来源:北京工商大学    发表日期:2007-03-13    阅读次数: