聚乙烯醇(PVA)是一種多羥基聚合物,分子間作用力大,其特點是致密性好、結晶度高,但由于熔點高,且與分解溫度接近,熔融擠出易于熱分解,加工難度大。為防止熱分解,制備PVA膜一般有溶膠流延涂布法和濕法擠出吹膜法。近年來,我校對PVA塑化進行了大量研究,成功地找到了可以降低PVA塑化溫度的塑化改性劑,用稍做改進的擠出機就可以進行PVA造粒,實現了用普通擠出機干法吹塑薄膜,獲得性能優越的PVA膜,是目前工藝最簡單、投資最小、效率最高的技術方法,并已申請國家發明專利,申請獲得受理。
聚乙烯醇薄膜無色透明,具有良好的機械強度,表面光潔而不發粘,氫、氧、二氧化碳等氣體透過率很低,耐油、耐溶劑性好,透濕率高,不帶靜電、不吸塵,印刷性能好等特點。PVA作為包裝材料可阻止氧氣的侵入以免商品氧化變質,可阻止香氣、香味和二氧化碳外逸,以免商品失去應有的風味或變味、變質,大大延長貨架壽命,是目前發現的最好的阻隔層材料,優于目前大量使用的PVDC膜,具有廣泛的應用前景。
水溶性聚乙烯醇塑料薄膜,用于包裝袋、食品袋、農用薄膜、醫療保護膜等,棄用后置于室外或野外,經幾次雨水沖刷后就能完全溶解而隨雨水流走,參與到自然界的循環中,滲入土壤還可作為土壤改良劑,特別適合沙土改造。這類高分子無色、無味、無毒、無害,對于廢水處理和環境衛生沒有影響,在自然界可以通過水解和生物降解(假單細胞菌—Pseudomonas屬的菌株)兩種途徑分解,最終分解產物為H2O和CO2。
這類水溶性聚乙烯醇塑料薄膜制品應用領域:工業和民用包裝材料、醫療保護膜以及廢物袋等。如包裝化肥、農藥、顏料,一次性醫用制品包裝,醫院垃圾袋、洗衣袋等。使用丟棄后,經水沖刷可完全溶解于水中,農藥配制時可以連同包裝袋一起放入水中,不會形成令人頭痛的“白色污染”,可有效防止有毒、有害物的擴散問題。進入城市垃圾進行焚燒,不產生NOX、SOX等有害氣體,而PVDC焚燒時向大氣環境排放大量HCL氣體。在當前包裝材料領域不斷追求性能,降低成本和注重環保的發展趨勢下,這為聚乙烯醇提供了更加廣泛的應用市場,贏得了更多關注的目光,自九十年代初以來,國內外相繼開展了聚乙烯醇加工和應用研究,歐美、日本先后推出商品化PVA塑料薄膜。
我國是聚乙烯醇的生產大國,也是消費聚乙烯醇最多的國家。我國有13套聚乙烯醇生產裝置,總生產能力32.6萬噸/年,為全球生產能力最大的國家,約占世界產量的三分之一。聚乙烯醇水溶性塑料薄膜的經濟效益十分顯著。據報導,目前市場售價:美國產品為13萬元/噸,日本產品為20~25萬元/噸,國內溶膠流延涂布法的產品成本約2.9~3.2萬元/噸,平均售價為6萬元/噸。本法(干法擠出吹膜)成本約為2.0~2.3萬元,利潤更為可觀。
由此可見,本項目的環境效益、社會效益和經濟效益十分明顯。