國內(nèi)外水溶膜生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

　　目前，國內(nèi)外制造PVA薄膜的工藝方法，主要有溶液流涎法（濕法），和擠出吹膜法（干法）。這兩種工藝均“脫胎”于傳統(tǒng)塑料膜生產(chǎn)。由于PVA系水溶性物質(zhì)，制膜工藝條件有別于熱塑性塑料，所以上述兩種工藝直接應(yīng)用于生產(chǎn)PVA膜，還存在許多技術(shù)性問題，隨之也產(chǎn)生一些經(jīng)濟(jì)性問題，如質(zhì)量不易控制、效率低、能源消耗高，占地面積大，設(shè)備投資較高等。因此，研究改進(jìn)這兩類工藝技術(shù)與裝備，使之更加適用PVA膜生產(chǎn)，是國內(nèi)外業(yè)界的研發(fā)重點。

     溶液流延法的基本生產(chǎn)流程包括：水溶解PVA→流延涂布→烘干（熱處理）→剝離→卷取→成品。

　　流延法工藝流程相對簡單，但產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，出膜率低，能耗高，設(shè)備投資較大。

　　擠出吹膜工藝流程為：PVA原料、水、增塑劑、潤滑劑（顏料）→強制循環(huán)混合→擠出造粒→熔融擠出吹膜→改性處理→卷繞→成品。

　　擠出吹膜法在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率等方面，比流延法有明顯改善，但是PVA須進(jìn)行改性處理，經(jīng)過前期造粒，增加了工序和輔料添加量，整個生產(chǎn)過程中樹脂及薄膜要反復(fù)多次加熱，還必須保持膜中15%～35%的含水率，工藝過程復(fù)雜，技術(shù)難度大，能耗高。而且薄膜成型、拉伸、定型同時進(jìn)行，分子鏈難于移動，取向程度差，所得薄膜強度不高，未能充分發(fā)揮出PVA樹脂固有特性。

　　從國內(nèi)狀況來看，溶液流涎法和擠出吹膜法研究與應(yīng)用都已進(jìn)入應(yīng)用階段，其中湖南工業(yè)大學(xué)（原株洲工學(xué)院）研究開發(fā)鋼帶溶液流延涂布法生產(chǎn)PVA薄膜已在國內(nèi)多家企業(yè)推廣應(yīng)用，其產(chǎn)品占據(jù)國內(nèi)市場2/3以上，并遠(yuǎn)銷印度和英國。其生產(chǎn)工藝如下：

 
圖一  流延法生產(chǎn)水溶性塑料包裝薄膜生產(chǎn)過程示意圖

　　北京工商大學(xué)等單位研究開發(fā)擠出吹膜法，目前此技術(shù)也已應(yīng)用到兩家國內(nèi)企業(yè)，建成或在建生產(chǎn)線。

  另據(jù)了解，蘭州兩家公司正在開發(fā)滾筒溶液流涎法生產(chǎn)PVA薄膜技術(shù)，目前尚處在中試階段，未投入批量生產(chǎn)。

　　目前國內(nèi)技術(shù)生產(chǎn)的水溶膜與國外同類產(chǎn)品相比尚有很大差距，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　溶液流涎法生產(chǎn)的水溶膜主要問題在于膜厚不均勻，其原因是國產(chǎn)的成膜鋼帶質(zhì)量不過關(guān)，生產(chǎn)過程中在高溫下變形大。

　　溶液流延法生產(chǎn)速度慢，能耗高，設(shè)備復(fù)雜。鋼帶溶液流涎法生產(chǎn)速度約為3～7m/min，而滾筒法更慢，只有1～2m/min。這直接影響產(chǎn)量。

　　為解決生產(chǎn)速度慢、能耗高的問題，目前鋼帶溶液流涎設(shè)備已經(jīng)逐步以天然氣、煤氣或煤作燃料替代價格昂貴且不斷上漲的燃油產(chǎn)生熱風(fēng)使水溶膠干燥成膜。同時也在不斷研究優(yōu)化干燥系統(tǒng)，提高干燥效率。

　　擠出吹膜法生產(chǎn)的水溶膜，雖然速度快，但存在膜厚更不均勻及水溶性不好（溶解不徹底）的問題，從而直接影響其應(yīng)用范圍。

　　盡管國產(chǎn)水溶膜質(zhì)量還存在一些問題，然而就應(yīng)用于包裝而言已經(jīng)完全可以達(dá)到要求，完全可以替代進(jìn)口產(chǎn)品。 

水溶膜在軟包裝上的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　主要用于產(chǎn)品的包裝、作為暫時性載體用于假發(fā)及刺繡的制作過程、用于農(nóng)用種子帶育苗、洗滌袋等等。在包裝上主要有以下應(yīng)用：

　　1、水中使用產(chǎn)品的包裝（可計量）
　　主要用于農(nóng)藥、顏料、染料、清潔洗滌劑、除草劑、化肥、清潔劑、水處理劑、混凝土添加劑等水中使用產(chǎn)品的包裝，以達(dá)到減少環(huán)境污染、改善作業(yè)環(huán)境的目的。

　　2、洗滌包裝
　　高溫水溶性PVA薄膜包裝袋，在醫(yī)院中用于包裝帶污染的用品和衣物，在消毒清洗時將包裝袋直接投入清洗消毒設(shè)備中，減少醫(yī)務(wù)人員接觸有污染的用品、衣物，避免疾病的交叉?zhèn)魅尽?

　　3、服飾包裝
　　PVA薄膜具有不帶靜電、透明度與光澤度均優(yōu)于其它薄膜的特點，用于紡織品的包裝能使物品更加美觀，提高其附加值。

　　4、用于食品包裝
　　PVA薄膜是阻隔性能十分優(yōu)異的材料，用其作為食品包裝的阻隔層材料，能使被包裝食品的存儲期得以大大延長。    

　　5、電子、電器產(chǎn)品包裝
　　PVA薄膜幾乎不帶靜電，因此尤其適用于電子、電器產(chǎn)品的包裝。水溶性PVA薄膜還可以利用其具有良好的印刷性能和可控水溶性的特點配合特種油墨，制作出新穎防偽功能的高附加值防偽又環(huán)保的包裝，這也必將受高端電子產(chǎn)品廠家的歡迎。   

　　6、種子帶包裝
　　在農(nóng)業(yè)育苗方面，將包裝了植物種子的水溶性聚乙烯醇薄膜包裝帶或包裝網(wǎng)放在土壤里，既可避免種子在大風(fēng)沙地區(qū)因裸露而吹失或讓動物吃掉，又可使植物按種子帶或種子網(wǎng)的布局生長。雨水或濕氣將水溶性聚乙烯醇薄膜溶掉后，分布在種子周圍的聚乙烯醇提高了土壤的保水性，有利于種子的發(fā)芽生長。此外，還可以將農(nóng)藥，營養(yǎng)素等做成種子帶的一部分以促進(jìn)種子的生長。這一技術(shù)也必將在農(nóng)田增產(chǎn)、綠化造林、沙漠改造中大有作為。

　　此外，一些用戶正在探討水溶性PVA薄膜在香煙包裝、藥品包裝、水果保鮮包裝等方面的可行性。

　　盡管水溶性PVA薄膜在包裝上的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，但在我國主要的應(yīng)用并不在包裝領(lǐng)域，而在刺繡及水轉(zhuǎn)印兩個領(lǐng)域，原因主要是價格問題。由于我國國民消費水平與發(fā)達(dá)國家對比還比較低，在包裝上很難接受PVA薄膜目前這樣的價格。因此水溶性包裝薄膜主要用于出口產(chǎn)品的包裝。

市場展望

　　世界上工業(yè)化開發(fā)PVA薄膜的歷史僅有十余年，投放市場至今還不足十年，我國更晚，工業(yè)性研發(fā)在近五年間才真正有所展開。因此，對于PVA薄膜產(chǎn)品的市場研究，無論是我國政府部門、行業(yè)部門，還是研究單位或者企業(yè)，都缺乏系統(tǒng)、準(zhǔn)確的掌握和了解。目前尚未找到國內(nèi)外關(guān)于PVA薄膜生產(chǎn)量、需求量、增長量與增長趨勢分析的權(quán)威資料或數(shù)據(jù)。

　　然而我國是PVA（聚乙烯醇）生產(chǎn)大國，總產(chǎn)量低于日本、高于美國而居世界前列；同時也是塑料消費大國，在現(xiàn)有各種塑料薄膜近千萬噸/年的消耗總量中，PVA薄膜哪怕替代5%的份額，每年也要數(shù)十萬噸需求量。 隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，人們越來越注意保護(hù)我們賴以生存的環(huán)境，尤其是我國隨著中國加入世貿(mào)組織和北京2008年奧運的臨近，我國逐漸與國際發(fā)達(dá)國家接軌，對包裝環(huán)保要求日益提高，有著優(yōu)異的性能和可生物降解性的PVA薄膜必將受到人們越來越多的重視和應(yīng)用，無疑PVA軟包裝薄膜在我國研究、開發(fā)及應(yīng)用有著廣闊的市場前景。 (peter)