水溶性聚乙烯醇薄膜的研究进展

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1、万方数据·412·材料导报2009年11月第23卷专辑14水溶性聚乙烯醇薄膜的研究进展*余华，吴龙奇，刘彩凤(杭州电子科技大学新闻出版学院，杭州310018)摘要水溶性聚乙烯醇薄膜是一种新型绿色包装材料，它在水溶性、阻隔性和环保性等方面的独特优点使其成为目前国内外包装业的研究热点。介绍了水溶性聚乙烯醇薄膜的主要成分和生产工艺，提出了由于大量分子内和分子间氢键导致聚乙烯醇薄膜的水溶性和热塑性问题，进而阐述了对聚乙烯醇薄膜水溶性和热塑性的改性技术，最后概述了聚乙烯醇薄膜的国内外研究进展，并展望了其广阔的应用前景。关键词聚乙烯醇水溶性热塑性改性

2、ResearchProgressofWater-solublePolyvinylAlcoholFilmsYUHua，WULongqi，LIUCaifeng(SchoolofPrintingEngineering，HangzhouDianziUniversity，Hangzhou310018)AbstractWater-solublepolyvinylalcoholfilmisanoveIgreenpackagingmaterialItisknown勰aresearchfocusinpackagetradebecal／aeofitsspec

3、ialexcellentcharacteriaticsinmanyaspects，suchaswatersolubility，barrierandenvironment-friendly．Themainingredientsandteehnologiealmethodsofthewater-solublepolyvinylalcoholfilmsa2"eintroduced．Meanwhile．tlleprobl嘲softhewater-solubleandthermoplasticabilityofpolyvinylalcoholfil

4、msareputforwardandthemodificationmethodsarediscussedindetail．Atlast，thedevelopmentofpolyvinylaleoholfilmsinandabroadisreviewedandthewildapplyingprospectislookedforwardtO．Keywordspolyvinylalcohol，water-solubleability，thermoplasticity，modification0引言目前，随着人们环保理念的不断深入，在包装领域对绿

5、色包装的要求也越来越高，其品种也层出不穷。水溶性塑料包装薄膜作为绿色包装材料的一种重要类型，由于具有良好的水溶性、阻隔性和环保性等特点，越来越受到各国包装业界的广泛重视。水溶性薄膜以水溶性聚合物为主要原料，这些水溶性聚合物包括3大类[h2]：水溶性合成聚合物、半合成聚合物和天然聚合物。合成聚合物有聚环氧乙烷、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇等；半合成聚合物有纤维素衍生物(如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素等)、淀粉衍生物(如环糊精)等；天然聚合物有角叉菜胶、淀粉、明胶和几丁质等。由于聚乙烯醇薄膜无色透明，具有良好的力学强度、表面光洁

6、、氧气等气体透过率很低、耐油和耐溶剂性好、不带静电和不吸尘、印刷性能好及原料来源广泛等特点，是目前国内外水溶性薄膜开发研究的主要原料。1主要成分和生产工艺1．1主要成分水溶性聚乙烯醇薄膜以聚乙烯醇为主要原料，由聚醋酸乙烯酯与甲醇醇解得到，醇解度的不同直接影响聚乙烯醇的水溶性。在制备水溶性聚乙烯醇薄膜时还需要添加各种助剂，如塑化改性剂、成膜剂、防粘剂、表面活性剂、快干剂、脱膜剂等，所有组分都是C、H和0的化合物，无毒，在制膜时与聚乙烯醇之间只发生物理溶解，改变其物理性能、工艺性能和水溶性能，不改变其化学性能。1．2生产工艺水溶性聚乙烯醇薄膜

7、的加工生产工艺主要有溶液流延法和熔融挤出法[3]。+．1．2．1溶液流延法溶液流延法是将水溶性聚乙烯醇溶解成稀溶液，作为制膜原液。为了改善加工性能，可添加相应的增塑剂(如丙二醇、甘油、羟丙基甘油、二甘醇等)，另外也可混入着色剂、脱膜剂等。该制膜原液从缝隙流延或者由辊式涂料器涂布在旋转的干燥滚筒或皮带上。被涂布的原液在滚筒或皮带上蒸发掉水分成为干燥的薄膜。目前市场上销售的水溶性聚乙烯醇薄膜主要采用这种生产工艺，但该方法生产周期长、效率低、质量不稳定、工人操作劳动强度大、成本高，从而限制了聚乙烯醇薄膜的应用。1．2．2熔融挤出法相对于溶液流延

8、技术，熔融挤出法具有工艺简单、能耗低、效率高、投资省等优点，但聚乙烯醇分子含有大量羟基，形成的氢键使分子间作用力增强，使其熔点高于分解温度，在加工时要加入助剂来弱化高分子链间的作用力，从而降低