PVA 吹塑薄膜生產(chǎn)工藝

孫永泰

（遼中水利化工設(shè)備廠，遼寧 遼中 110200）

0 前言

PVA 薄膜具有優(yōu)良的阻隔性、透明度、抗靜電性以及耐油性與耐有機(jī)溶劑性，是優(yōu)良的包裝材料。PVA 和聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚酯、聚碳酸酯等生產(chǎn)一些復(fù)合膜，用于一些出口物品的包裝。

PVA 薄膜較一般薄膜生產(chǎn)工藝復(fù)雜。由于PVA 樹脂熔點(diǎn)為210～240 ℃，在160 ℃左右開始脫水醚化，200 ℃左右開始分解。生產(chǎn)時(shí)一般把PVA 樹脂在水中溶脹，使水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到45%～50%，然后經(jīng)擠出熔融，吹塑成膜。

與其他薄膜比較，PVA 薄膜具有許多優(yōu)良的特性。

1 PVA薄膜的特性［1］

1.1 拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長率

PVA 薄膜的拉伸強(qiáng)度大，斷裂伸長率一般。表1列出了各種薄膜的拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長率。

表1 各種薄膜的拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長率

1.2 脫模性和表面金屬化

PVA 膜對(duì)疏水性極強(qiáng)的塑料的親和力低，對(duì)極性小的有機(jī)材料的剝離性能好。PVA 薄膜可以在1.5×10－2Pa～270×10－2Pa的真空度下鍍鋁，其制品在25 ℃水中浸24h，鍍層不會(huì)剝離。

1.3 印刷性

PVA 薄膜同玻璃紙一樣，極性強(qiáng)，印刷性能好，用印刷玻璃紙的油墨也可印刷各色美麗的圖案和文字，裝潢性能好。

1.4 透明度和光澤度［2］

PVA 薄膜的透明度和光澤度優(yōu)于其它薄膜，如表2所示。

表2 各種薄膜的透明度和光澤度

1.5 耐油性

PVA 膜同玻璃紙一樣，耐油性極好，能耐幾乎所有油和油脂類的有機(jī)溶劑，如表3所示。

表3 各種薄膜的耐油性

1.6 抗靜電性

PVA 薄膜幾乎不帶靜電，與玻璃紙的相差不多，如表4所示。

表4 各種薄膜的靜電壓

1.7 熱合性和黏接性

PVA 膜不僅可以熱合，還可以黏接。熱合時(shí)，熱合溫度與熱合壓力、時(shí)間、薄膜的厚度、樹脂牌號(hào)及含水率有關(guān)，一般熱合溫度為150～250 ℃。PVA 膜黏接時(shí)，醇酸樹脂為良好的黏合劑，如表5所示。

表5 不同黏合劑下PVA膜的黏接強(qiáng)度

1.8 其它性能

PVA 薄膜的耐熱水溫度為70～80 ℃，耐候性較好，使用壽命長。PVA 薄膜的透濕性較高，包裝較熱濕的物質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生霧滴。PVA 膜有一定的透氣性，但較其它薄膜的低，透氧量也較其它薄膜的低，是良好的包裝材料。

2 吹塑法生產(chǎn)PVA膜工藝及特點(diǎn)［3］

2.1 PVA薄膜的生產(chǎn)方法

PVA 薄膜的生產(chǎn)方法較多，主要有溶液流涎法、平擠法、雙向拉伸法、吹塑法及吹塑后再雙向拉伸等。

溶液流涎法的特點(diǎn)是：產(chǎn)品透明度、光澤度好，但生產(chǎn)能力低，設(shè)備費(fèi)用高，占地面積大，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。平擠法較溶液流涎法生產(chǎn)能力有所提高。雙向拉伸法生產(chǎn)的PVA 薄膜的力學(xué)強(qiáng)度、耐候性、透明性、氣密性、尺寸穩(wěn)定性、光澤度等均良好，可滿足食品包裝的要求。在國外，這種生產(chǎn)方法較普遍，但設(shè)備投資巨大。而吹塑法操作簡單，設(shè)備投資小，生產(chǎn)范圍廣，產(chǎn)品成型為筒狀，便于制袋。但透明度、光澤度、尺寸穩(wěn)定性不如雙向拉伸法的。因此，人們采用吹塑成型后，再雙向拉伸的方法，以克服吹塑法生產(chǎn)的缺點(diǎn)，取得了良好的效果。

2.2 吹塑法生產(chǎn)PVA薄膜工藝

2.2.1 工藝流程

2.2.2 工藝特點(diǎn)

（1）吸水溶脹 PVA 樹脂在擠出前，要用水溶脹。溶脹是否良好、均勻直接影響后序的生產(chǎn)。溶脹不好，不可能形成均勻一致的熔融體，無法正常吹塑成膜，即使成膜，性能也不好。樹脂的吸水量與溫度、溶脹時(shí)間有關(guān)。

（2）擠出吹塑 在擠出吹塑時(shí)，PVA 熔體中的樹脂硬點(diǎn)、雜質(zhì)和氣泡均會(huì)使泡管破裂，所以在口模前加裝孔徑為0.10～0.15mm 的過濾網(wǎng)。與PE吹膜相比，PVA 吹膜對(duì)環(huán)境要求高。這是由于PVA 含水熔融體吹塑制膜時(shí)泡管直徑不易穩(wěn)定，原因有：①黏度低。②泡管必需的降冷量高，冷卻效果如有波動(dòng)，泡管直徑立即波動(dòng)。③泡管形成區(qū)和脹大區(qū)的薄膜表面不斷揮發(fā)出蒸汽。由于蒸汽導(dǎo)熱系數(shù)只有PVA 的15%左右，導(dǎo)致冷卻速率受到限制，使泡管脹大區(qū)域增長。這也會(huì)使泡管直徑不易穩(wěn)定。④室溫超過30 ℃，冷卻效果下降，泡管也不易穩(wěn)定。因此，生產(chǎn)時(shí)要嚴(yán)格控制各種影響因素，以保證順利生產(chǎn)。

（3）雙向拉伸 一般吹塑法生產(chǎn)PVA 薄膜，在成膜后采用加熱后烘干得到成品。由于成膜后未經(jīng)雙向拉伸，薄膜厚，強(qiáng)度也低；而吹塑成膜后再經(jīng)過兩次雙向拉伸，效果較好。如果兩次雙向拉伸比為1∶（3～4.0）時(shí)，縱橫向拉伸強(qiáng)度為120～250 MPa；雙向拉伸比為1∶（8～9）時(shí)，縱橫向拉伸強(qiáng)度可達(dá)400MPa。生產(chǎn)中可根據(jù)產(chǎn)品要求，控制合適的雙向拉伸比，制備所需性能的薄膜。因此，用這種方法生產(chǎn)的薄膜性能優(yōu)良，并節(jié)省能耗。

（4）烘干與熱定型 經(jīng)雙向拉伸后的泡管，進(jìn)入烘干通道。在通道周圍采用遠(yuǎn)紅外加熱或工頻加熱。通道長6～8m，直徑視泡管直徑而定。

由于PVA 薄膜的吸濕性與透濕性都較高，因此需要熱定型。熱定型后薄膜的結(jié)晶度提高，吸濕性與透濕性均下降。

3 結(jié)論

（1）由于我國出口貿(mào)易不斷增長，對(duì)包裝材料的要求越來越高。PVA 薄膜優(yōu)良的性能適合各種復(fù)合包裝材料。

（2）吹塑后再經(jīng)雙向拉伸生產(chǎn)PVA 薄膜，具有生產(chǎn)設(shè)備緊湊，投資少，可一機(jī)多用等優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)的薄膜性能良好。

［1］何祥萃.濕法生產(chǎn)聚乙烯醇薄膜［J］.甘肅化工，1990（1）：22－27.

［2］齊昆，譯.流涎薄膜與吹塑薄膜生產(chǎn)方法比較［J］.廣東塑料，2006（4）：41－45.