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水溶性PVAL 薄膜加工及应用研究进展

2022-08-17郭改萍田梓赟郭一泽孙晓龙戴玉华于建香马娜王耀民田华峰

工程塑料应用 2022年8期
关键词:增塑剂水溶性熔融

郭改萍,田梓赟,郭一泽,孙晓龙,戴玉华,于建香,马娜,王耀民,田华峰

(1.北京石油化工学院新材料与化工学院,北京 102617; 2.北京工商大学化学与材料工程学院,北京 100048)

聚乙烯醇(PVAL)分子上含有大量的羟基,是一种可水溶、可降解、高阻隔的环境友好材料,对人体无毒无害,与自然环境具有良好的亲和性,无污染。PVAL 薄膜是以PVAL为主体,加入增塑剂、改性剂等加工助剂,经过特殊工艺加工而成的绿色环保材料。PVAL 薄膜具有极高的透明度,无静电、不吸尘,具有优越的耐油脂和耐溶剂性能,对人体无毒副作用[1–2]。PVAL 薄膜密度约为1.26~1.29 g/cm3,吸水性大,浸入水中能溶解。能透过水蒸气,但难透过醇蒸汽,更不能透过有机溶剂蒸汽/惰性气体和氢气,阻隔性优于乙烯-乙烯醇共聚物和偏二氯乙烯薄膜。PVAL 是唯一可被细菌作为碳源和能源利用的乙烯基聚合物,在细菌和酶的作用下,46天可降解75%,属于一种生物可降解高分子材料。其薄膜水溶速度可设计,力学性能等同于甚至优于传统塑料;价格低廉,薄膜柔韧平滑、耐油、耐溶剂、耐磨耗及气体阻透性好,透明性好、光泽度高,经特殊处理后具有一定的耐水性,因而在食品、药品、化学品等材料的包装方面具有独特优势。

PVAL 薄膜应用十分广泛,在包装领域其用途主要分为水溶性包装、阻隔性包装和防静电包装。当前我国PVAL 薄膜领域与国际先进水平相比,仍存在较大差距。主要表现为品质不高,品种较少,生产规模较小,应用领域较窄。目前国内大部分企业的PVAL 产品是中等聚合度、高醇解度的普通PVAL 产品,以中低端市场竞争为主,而高聚合度、低醇解度的高端PVAL 市场主要由日本可乐丽公司、日本积水化学、日本尤尼吉可以及美国杜邦公司等大型跨国企业占据,国内外产品技术水平尚有一定差距。随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,以PVAL 为原料制备具有特殊用途的包装薄膜在工业界和科研界均引起了广泛的关注。

1 PVAL 的结构

由于乙烯醇不稳定,PVAL 不能够通过单体聚合制备,而是由聚乙酸乙烯酯(PVALc)水解或醇解得到。

乙酸乙烯酯聚合反应:

式中:聚合度DP=n+m,醇解度=m/(n+m)×100%。酯基为疏水性基团,羟基为亲水性基团。

PVAL 聚合度及醇解度直接影响着薄膜的物理性能。醇解度和聚合度对PVAL 性质的影响列于表1。随着PVAL醇解度的增加,冷水中的溶解度降低,热水中的溶解度增加。聚合度增加,冷水和热水中的溶解度均降低。

表1 醇解度和聚合度对PVAL 物性的影响规律

2 PVAL 热塑加工性能

PVAL 分子间作用力强,熔融温度与分解温度接近,热稳定性差,热塑加工困难[3]。在空气中加热至100℃以上就会慢慢变色、脆化、溶解度下降,170℃以上颜色加深且失去水溶性,200℃以上PVAL 很快分解[4–5]。在相同的聚合度下,PVAL 随着醇解度的增加,分子间作用力大大增加,热塑加工越发困难。为了实现PVAL 的熔融加工,主要是增加其热塑性和热稳定性,减少加工过程中的热降解。一般通过添加增塑剂降低PVAL 的熔融温度、添加润滑剂减少PVAL 在加工机器中的停留时间、添加热稳定剂或抗氧剂减缓PVAL 的热降解等方法,为PVAL 的熔融加工提供可行性[6–7]。

2. 1 增塑剂

加入小分子增塑剂是PVAL 热塑加工的关键[8]。PVAL热塑加工的增塑剂主要是与PVAL 可形成氢键的小分子极性化合物,包括水、多元醇、醇胺、酰胺、尿素、金属盐等[9–13]。极性增塑剂与PVAL 分子链上的羟基形成氢键,破坏PVAL原有氢键,同时还可破坏PVAL 规整结构,降低结晶度和熔点。此外,小分子物质还可以起到润滑剂的功效,改善熔体流动性。

富含羟基的多元醇是PVAL 最常用的增塑剂,包括甘油、乙二醇、山梨醇、季戊四醇、木糖醇、聚乙二醇等[14]。不同多元醇对PVAL 的增塑效果差异较大。例如当增塑剂的质量分数为30%时,甘油改性PVAL 的断裂伸长率及冲击强度值最大,甘露醇改性样品的熔体流动速率最高,季戊四醇改性样品的拉伸强度最大[15]。甘油是最常用的多元醇类增塑剂。甘油可与—OH 产生氢键相互作用,破坏了PVAL分子链排列的规整性。同时,甘油可渗透到PVAL 的非晶区,破坏结晶的规整性,减小晶粒尺寸,导致熔点明显下降[16]。但甘油与PVAL 间容易发生相分离,导致增塑效果迅速减小,制品的表面性能下降,导致薄膜表面油化起雾。聚乙二醇(PEG)对PVAL 也具有一定的增塑作用[17]。适量PEG 可降低PVAL 的熔点,使PVAL 的熔体流动速率增大,扭矩平衡值下降,热塑加工性能改善;PEG 相对分子质量增加,增塑作用减弱。相对于单一增塑剂,两种或两种以上增塑剂的复配可进一步提高PVAL 的增塑效果,在生产工艺中更为常用。李发勇等[18]以甘油/二缩三乙二醇为主增塑剂,N-甲基吡咯烷为辅助增塑剂,对PVAL 进行增塑改性。复配增塑剂能有效地破坏PVAL 自身的氢键,熔融温度从198.1℃降低至166.0℃,熔体流动性提高,并成功实现了改性PVAL 的注塑成型。此外,作者还研究了甘油/聚甘油、甘油/不同分子量PEG、甘油/一缩二乙二醇、甘油/二缩三乙二醇等不同复配增塑剂体系对PVAL 薄膜的影响[19]。

王茹等[20–21]及王琪等[22]通过加入与PVAL 有互补结构的己内酰胺等酰胺类增塑剂,与水组成复合改性剂,破坏了PVAL 自身氢键,抑制了PVAL 的结晶,实现了PVAL的热塑加工,PVAL 熔点从226℃降低至130℃,获得超过120℃的加工窗口。在此技术基础上开发了熔融纺丝、吹塑成膜、挤出注塑、中空吹塑以及热塑发泡等新技术。

项爱民等[23]通过醇胺类复配增塑剂,降低了PVAL 熔点,在适当的温度下可挤出塑化并吹塑成膜,构建了无水状态下PVAL 的干法加工体系。

部分无机盐也可降低PVAL 的结晶度,改善熔融加工性能[16,24–26]。Jiang 等[27–29]研究了无机盐对PVAL 的增塑效果。通过在PVAL 中引入不同种类的无机盐,包括硝酸镁、氯化镁、氯化铝、硝酸钙、氯化钙,以及通过无机盐与甘油、乙二醇、己内酰胺等小分子极性增塑剂的复配,实现PVAL 的增塑改性。金属盐离子能显著破坏PVAL 中的氢键作用,降低PVAL 的结晶度和玻璃化转变温度,改善PVAL 的熔体流动性和薄膜韧性。特别是无机盐与己内酰胺、乙二醇等小分子极性增塑剂可起到很好的协同作用,能更有效地抑制PVAL的结晶[30–31]。此外,也有报道氯化锂的锂离子为缺电子物质,与—OH 中的氧原子中孤对电子间形成了强的电子作用,破坏了原先PVAL 分子间的氢键,可有效地增塑改性PVAL[32]。

2. 2 润滑剂

PVAL 熔融加工过程中,特定的润滑剂可减少聚合物分子链间的摩擦力以及聚合物与加工机械之间的摩擦,避免它们之间的粘附,改进PVAL 熔体的流动性能,减少PVAL 在加工机器中的停留时间,从而降低热降解的程度。已报道的润滑剂主要有PE 蜡[7]、硬脂酸[11]、硬脂酸钠、硬脂酸锌[33]、硬脂酸钙[34]、芥酸酰胺[35]等。可使用单一润滑剂品种或不同种类润滑剂配合使用。

邱谍等[36]采用甘油和己内酰胺为增塑剂、硬脂酸钙为润滑剂对PVAL 进行改性,研究PVAL 热塑加工最佳配方体系。研究发现,硬脂酸钙润滑剂除能显著改善改性PVAL 体系的加工性能外,还能提高制品的力学性能。随着润滑剂含量的增加,PVAL 薄膜的拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率变化趋势都是先增大后减小,当润滑剂质量分数为0.75%时,体系的拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率都达到最大值,继续增大润滑剂用量,力学性能明显下降。其主要原因为硬脂酸钙可减小PVAL 分子链间和PVAL 与加工设备内壁的摩擦,降低PVAL 熔融体系的黏度,因而力学性能增加。当润滑剂的用量过多时,熔融过程中,转子和PVAL 表面出现打滑,剪切共混效果变差,因而其力学性能又有所下降。

2. 3 热稳定剂和抗氧化剂

PVAL 热老化及降解的主要原因是高温下产生自由基后,主链不断进行羟基或乙酸根等小分子消除反应。因此,在热塑加工过程中引入抗氧化剂,可捕捉热降解产生的自由基,提高分子链热稳定性。已报道的抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、含有苯环的亚磷酸酯类抗氧剂等[37]。

夏丙祥等[7]利用单螺杆挤出的方法,研究了苯胺类抗氧剂对热塑加工PVAL 热稳定性的影响。抗氧剂明显提高了PVAL 的热稳定性,PVAL 的加工扭矩降低,熔体流动速率逐渐增大,热失重速率逐渐降低。随着抗氧剂用量的增加,PVAL 热失重率为10%时对应的温度逐渐增大,从未添加抗氧剂时的212℃增加至抗氧剂用量1.0 份时的259℃。因此,抗氧剂降低了PVAL 的热降解程度,增加了PVAL 在加工温度范围内的热稳定性。

多元酚物质具有大量的酚羟基,因而具有较强的还原性与抗氧化性,极易被自由基氧化从而可迅速捕捉羟基自由基,达到抗氧化的效果。Dong 等[38–41]发现,PVAL 热塑体系中引入丹宁酸、绿原酸、鞣花酸、黑色素等多酚类物质,可作为自由基捕捉剂,明显提高了PVAL 的热分解温度,拓宽了熔融加工窗口。例如当添加质量分数7%的丹宁酸后,PVAL 的热分解温度增加了103℃,熔融加工范围增加了121℃。天然和合成黑色素的掺入大大提高了PVAL 的热稳定性。与天然黑色素相比,加入合成黑色素后PVAL 起始分解温度提高了80~110℃。合成的黑色素改变了PVAL 的热降解行为。黑色素清除了水脱除过程中形成的自由基,因此提高了PVAL 的耐热性。王小凡等[42]采用原花青素作为自由基捕获剂,通过溶液浇铸法制备了复合薄膜。研究发现,原花青素可有效提高PVAL 的热稳定性,拓宽熔融加工窗口,原花青素质量分数达到10%时,热降解温度提高28℃,加工窗口从14℃提高至53℃。复合薄膜能保持优异的力学性能、透光率以及紫外屏蔽性能,薄膜的紫外吸收能力提高。小角X 射线散射证明,原花青素加入后,PVAL 晶区厚度降低,结晶度降低,PVAL 结晶被抑制。

李倩文等[43]研究了不同水溶性(茶多酚、柠檬酸)及脂溶性(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、维生素E)抗氧化剂对PVAL 形貌、力学性能、透光性、耐水性能及抗氧化能力的影响。结果表明,加入适量的抗氧化剂后,薄膜各项性能均有所增强。其中,PVAL/茶多酚复合膜的力学性能最优,加入茶多酚,复合膜的拉伸强度可达47.85 MPa,断裂伸长率为375.69%。茶多酚作为一种水溶性抗氧化剂,可与PVAL均匀混合,此外分子中存在大量的自由酚羟基,可大幅提高PVAL 的自由基清除能力。因此,采用茶多酚改性PVAL,不仅可提高复合膜的强度,增强其耐水性能,更能增强抗氧化能力。此外,添加茶多酚还可增加PVAL 薄膜的抗菌性,为食品保鲜提供了良好思路[44]。

此外,还可采用加入碱性物质如NaOH,Mg(OH)2,Ca(OH)2[45],或 强 碱 弱 酸 盐 如Na2SO3,K2HPO4,KH2PO4,K2CO3,KHCO3等[46],解决热塑加工后PVAL 酸味过大的问题。此类碱性物质可明显减轻PVAL 熔融加工后的酸味,对薄膜的力学性能和光泽度影响也较小。

3 PVAL 薄膜制备及应用

与其它塑料薄膜相比,PVAL 薄膜具有干燥环境中优异的阻隔性能,可调节水溶性,无静电、不吸尘,高透光度,优良的力学性能、耐溶剂性、热封性及印刷性等特性。现有塑料薄膜通常只能用油墨印刷,而PVAL 膜具有优良的水色和油墨印刷性,可用于水转移印刷。此外,PVAL 薄膜还具有良好的热封性,适合于电阻热封及高频热封。安全性方面,PVAL 被美国食品药物管理局(FDA)允许作食品包装粘合剂和包装纸的组分。已有研究表明,对小鼠进行急性毒性实验证明PVAL 包装薄膜具有良好的生物安全性[47]。

此外,PVAL 具有一定的生物降解性能。国内外已有专家从环境中分离出了可降解PVAL 的单一微生物或共生种群,因此,认为PVAL 是一种可生物降解的合成材料[48]。与可降解聚酯的微生物相比,PVAL 降解菌的分布及数量有限,仅存在于含有PVAL 的纺织和造纸厂排放的废水中[49]。从土壤里很少能分离出可以降解PVAL 的菌类,因此,PVAL在土壤中的降解能力有限。PVAL 降解性能除与降解菌种类和降解环境有关外,还与其聚合度和醇解度密切相关[50]。聚合度和醇解度增加,导致氢键作用增强,不利于酶对PVAL的进攻,进而导致降解率下降。成膜过程中加入的各种加工助剂对降解性能也有影响[51]。

3.1 薄膜制备方法

PVAL 薄膜制备方法有溶液流延法和熔融挤出法。

(1)溶液流延法。

在PVAL 树脂中加入适量的水、増塑剂和其它助剂等以调整其加工性能,以辊筒式溶液流延法或环状式溶液流延法制成薄膜。将PVAL 溶解制成浓度为10%~20%的溶液作为制膜原液,经流延或者涂布在镜面不锈钢带上,一定温度下干燥后从钢带剥离,干燥至规定水分后收卷成膜。添加相应的增塑剂、表面活性剂、消泡剂、脱模剂、着色剂、防粘剂等调整其加工性能及制品性能。干燥过程中的热风温度、风速、钢带移动速度等均可影响PVAL 的平整性。溶液流延法得到的PVAL 薄膜厚度均匀、光泽性好、透明度高,制备过程温度较低,PVAL 不易分解,是目前生产上采用较多的一种成型方法。但生产过程中溶液加工成型需经历溶解和干燥过程,存在工艺复杂、成本高、产量低等缺点。此外,生产中溶液浓度较低,生产周期长、效率低、能耗高。生产1 t 薄膜需耗水5~8 t,生产速度也较慢(1~7 m/min),厚度均匀性差。

(2)熔融挤出法。

将PVAL 树脂与增塑剂、润滑剂、抗氧剂等加工助剂混合均匀后,熔融挤出造粒,具有工艺流程短、能耗低、效率高等优点[52]。挤出后根据成膜方式可分为吹塑或熔融流延成膜。一般来说,流延成膜光泽性和厚度均匀性都较优。加工过程中还需加入开口剂、爽滑剂、抗静电剂、吸酸剂等改善熔融加工性能以及薄膜的物理性能[53]。

根据增塑剂中是否含有水,可分为无水熔融挤出(干法挤出)和含水熔融挤出。干法挤出是指加入增塑剂和加工助剂后,把PVAL 树脂加热熔融,经T 型机头挤出后骤冷成膜。由于PVAL 热稳定性较低,熔融流动性较差,加工过程极易降解。所制备的薄膜颜色发黄,酸味较重,影响制品性能和使用[54]。这种热老化现象使PVAL 树脂热加工和热处理困难,因此对工艺配方要求都较高。

含水熔融挤出法是指在PVAL 树脂中加入20%~60%的水、增塑剂以降低树脂的熔融黏度,增加可塑性,经挤出混炼,吹塑或流延、干燥、热处理等工序成膜。相对于溶液流延法,原料树脂的浓度增加,生产能力提高[55],生产速度可达60~80 m/min,薄膜厚度均匀且易调整。

3.2 PVAL 薄膜的应用

与聚乙烯、聚丙烯等常见塑料相比,PVAL 最突出的特性主要包括水溶性、阻隔性、抗油性、防静电性。根据所利用的不同PVAL 特性,可将PVAL 包装膜分为水溶性包装、阻隔性包装和防静电包装三类。

(1)水溶性包装。

PVAL 的水溶解性与醇解度、聚合度以及水温有关。水温越高,溶解越快,醇解度、聚合度越高,溶解度越小。一般来说,醇解度对溶解性的影响大于聚合度[56]。醇解度在88%以下时,在20℃的常温水中几乎完全溶解。

PVAL 分子内和分子间存在很强的氢键,阻碍了PVAL在水中的溶解性。因此醇解度越高,PVAL 的水溶性越差。残余乙酸根可以削弱临近氢键,改善PVAL 的水溶性。不同醇解度PVAL 的水溶性列于表2。醇解度87%~89%的PVAL 水溶性最好,溶解度最大。

表2 PVAL 醇解度与水溶性

PVAL 薄膜按照溶解特性分为:常温溶薄膜(NT 型,又称快溶薄膜、冷溶薄膜),溶解温度25℃;中温溶薄膜(IT 型,又称中溶薄膜、热熔薄膜),溶解温度65℃;高温溶薄膜(HT型,又称难溶薄膜、耐溶薄膜),溶解温度85℃。

PVAL 水溶性包装薄膜通常为常温溶薄膜,具有良好的低温水速溶性,遇水后薄膜破裂溶解,释放出被包装物。使用时,PVAL 包装膜溶解,释放出被包装物品,内包物在销售、使用过程中可全程避免人体与内包物接触,适用于不宜人体接触产品的内包装材料,改善作业环境,同时可实现精确计量。PVAL 水溶性包装薄膜通常用于以下包装。

①医用包装。

采用低温水溶性PVAL 薄膜包装污染的用品和衣物后可以直接投入洗涤消毒设备,使污染织物从产生地至消毒、清洗的全过程都处于全密闭状态,从搬运、清洗到干燥的过程中不会与外界接触,无需再进行开包操作处理。包装膜具有高阻隔性,病菌和病毒不能穿透薄膜,避免交叉感染。使用完毕后完全溶于水中,没有残留物,对水质和衣物没有污染。目前,关于该产品已有相关国家标准正在制定中。此外,PVAL 还可用来制作其它医用隔离产品,如医用冲厕套袋、水溶隔离垫等。

②农药、化学试剂包装。

现阶段,市场上的农药、化学试剂一般采用玻璃瓶包装,不易计量,包装破损率高,残留物不易处理。将PVAL 膜用作农药、化工产品内包装衬袋,可避免手触摸包装物,没有残留农药在塑料袋中。此外,还可用水溶性PVAL 薄膜把农药做成定量小包装袋(类似于洗衣凝珠),使用时直接投放在水中,包装袋在水中迅速溶解,释放出农药,避免直接接触皮肤。此外,还可使用水溶性PVAL 薄膜包装水泥添加剂,避免使用时工人直接接触带来的伤害,保护人体健康,同时避免粉尘飞扬危害环境,而且计量准确。

③日化用品包装。

传统的洗涤过程中洗涤剂的量难以控制,而且人体直接接触了洗涤剂,对人体造成了危害。PVAL 膜包装洗衣粉/洗衣液(又称洗衣凝珠)可避免人体直接接触化学品,并且可以根据洗衣量的大小选择定量的洗涤剂,避免浪费[57]。近年来,洗衣凝珠国内市场发展迅速。

此外,还可将PVAL 膜用于酒店一次性肥皂、固体马桶清洁剂等的包装。包装好的肥皂、清洁剂等在自来水冲刷过程中溶解即可露出被包装物,免去了使用中剥离外包装的繁琐过程,还避免了人体直接接触日化用品。

④农用包装。

将包有种子的PVAL 袋埋在土壤中,土壤中的水分将包装袋溶解后释放种子,可防止种子被风吹失,还可使农作物按设计的布局生长[58]。也可将农药、营养素等加入包装袋,包装袋溶解时释放,促进农作物生长。PVAL 膜溶于水形成胶液渗入土壤中,还可增加土壤的团粘化、透气性和保水性,特别适合于沙土改造。在土壤中的PVAL 材料可被土壤中的细菌分解,最终可降解为CO2和H2O,不会对土壤带结构带来危害。

(2)高阻隔包装。

PVAL 分子链上侧基—H 和—OH 的体积较小,可以规整地排入晶格而不造成应力,因此PVAL 结晶度很高。PVAL 多羟基、强氢键以及高度规整的晶体结构,使其具有良好的阻隔性。高醇解度PVAL 由于本身羟基数目更多,阻隔性更优。PVAL 对O2,CO2,He,H2S,H2等具有优良的阻隔性,阻隔性能优于乙烯–乙烯醇共聚物(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)。常压环境下对氧气的阻隔率约为常用聚乙烯膜的1 000 倍,聚丙烯膜的300 倍。PVAL 的高阻隔性使其可以作为包装材料的阻隔层,用于食品、药品、文物、档案的包装和保存,以及作为地暖管、输油管等的高阻隔层,甚至在航天航空关键密封阻隔元件上也有应用。

PVAL 薄膜对水分及NH3具有较强的透过性。PVAL膜的透湿性能优良,包装热、湿物品时不会产生雾滴,不影响内包物的美观性。

中温溶和高温溶薄膜具有一定的耐水性,此类薄膜通常用于以下包装。

①食品包装。

PVAL 对O2,CO2等具有高阻隔性,可避免内装物品氧化失去应有的风味或发生变味、变质,延长食品货架期,减少食品中防腐剂用量;还可避免外部异味进入食品,保持原有的风味。目前常用于小杂粮、油料、海鲜干货、烟草及高油脂食品、果仁或烘炒坚果、肉制品、生鲜、食用酱类以及其它蛋糕产品的包装。此外,PVAL薄膜优良的保香性,可阻止香气、香味或CO2等包装物内的气体外逸,不仅能很好地保持包装物的香味,而且也可防止包装物受到外界异味的影响,适用于茶叶、咖啡、咖喱粉、辣椒粉、胡椒粉、芥末等香料的包装。

改性后的PVAL 薄膜还可用于水果、鸡蛋、海鲜产品等的抗菌保鲜包装[59–60]。例如,用酶解提取法提取洋葱中黄酮类物质,将其添加至PVAL 中制备PVAL/洋葱提取物保鲜膜并用于冷鲜肉保鲜,显著地保存了冷鲜肉品中的营养成分,延长了冷鲜肉品的贮藏时间,且对感官品质没有影响,达到了保鲜效果[61]。

②医药以及化工品包装。

由于PVAL 具有良好的阻隔性、耐油性,因此常被用于中药、西药、医疗器械、化工原料等的包装。为了保证产品的原有味道和性质等,常用在牙膏、化妆品、名贵中药材、醇类、醚类、酮类、酯类等包装上。

PVAL 薄膜耐油性好,对动物油、植物油、矿物油和油脂类食品都不溶,因此PVAL 薄膜常用作油类或油脂类食品的耐油脂包装。此外还可用作车用输油管、油箱等阻隔层。

③防静电包装。

常见疏水性塑料薄膜具有很强的带电性,而PVAL 薄膜几乎不带静电,包装产品时不会因为静电而引起静电附尘。PVAL 不带静电的特性使其非常适用于精密仪器、电子器件、军用器械、电器产品、仪表、零件等的包装,以及服装、鞋帽、玩具、皮革、工艺美术、日用品、医药、文稿、存档等的封存。

高温水溶PVAL 薄膜透明度和光泽度高,其透明度、光泽度均优于其它薄膜,透过率达到90%以上。将其用于服装等易产生静电商品的包装,包装物体呈现出更为鲜明的外观,提高了产品价值。此外,PVAL 能够阻隔氮气,避免氮气使纺织品发黄,还可吸收纺织品释放的甲醛。与除氧剂配套使用,有防霉、防虫蛀、防氧化变色的功效。使用完后可将其放入80℃以上水中溶解掉[62]。因此PVAL 膜是一种理想的纺织物包装材料。

由于PVAL 薄膜具有独特的防氧化锈蚀的功能,因此常用于无线电元器件及整机、精密机械、军械、雷达、弹药的封存。采用PVAL 薄膜作为包装材料还可防止光学仪器、镜片及零配件发霉和起雾。

4 结论

水溶性PVAL 薄膜具有独特的使用性能和环保特性,属于高科技含量、高附加值的产品,市场前景十分广阔,受到国内外工业界和科研界的广泛关注。总结了PVAL 薄膜近年来的热塑加工研究进展和制备方法,并对PVAL 薄膜重要的应用领域做了介绍。我国是PVAL 的生产大国,非常有利于水溶性PVAL 材料的市场开发,同时也可更好地解决我国PVAL 行业面临的产能过剩问题。因此,从市场和技术层面,以PVAL 为基材的绿色环保高阻隔包装薄膜符合当今塑料包装行业的发展趋势,具有广阔的应用前景和巨大的市场需求。随着社会经济的发展以及人民生活水平的提高,PVAL薄膜必将迎来更大的发展。

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