水溶性塑料薄膜生產(chǎn)的性能特點(diǎn)和加工要領(lǐng)

來(lái)源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2007-12-20 20:08:46點(diǎn)擊率：

水溶性薄膜的生物特性和環(huán)保特性水溶性薄膜的環(huán)保特性人們對(duì)水溶性薄膜的生物特性和環(huán)保特性很感興趣，這也是水溶性薄膜的應(yīng)用認(rèn)可問(wèn)題。人們對(duì)蛋白質(zhì)類(lèi)和淀粉類(lèi)成膜劑的生物特性和環(huán)保特性的感知較多，這里不多介紹了。而簡(jiǎn)要介紹PVA和部分輔助劑的生物特性與環(huán)保特性。聚乙烯醇作為一種工業(yè)和商業(yè)的產(chǎn)品，其價(jià)值在于它的溶解性和生物降解性。由于聚乙烯醇具有很低的毒性，被允許作為間接的食品添加劑應(yīng)用在食品包裝相關(guān)的產(chǎn)品中；聚乙烯醇還應(yīng)用于很多醫(yī)藥領(lǐng)域，例如，與絲素蛋白形成皮膚創(chuàng)傷保護(hù)膜等。 PVA在較高濃度（1%～12%）下對(duì)土壤物理性狀具有積極作用。近些年，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，濃度為萬(wàn)分之一的PVA也有顯著的形成土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒的能力，濃度為千分之一的PVA已具有極顯著形成土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使土壤水分散失量減少，可抑止土壤酸化，減少土壤鉀流失，使土壤的化學(xué)、物理性狀得到改善。由于PVA改善了土壤的理化性狀，因而有調(diào)節(jié)土壤酸度，提高土壤保水、保肥能力，增加肥料利用率等優(yōu)點(diǎn)。為了進(jìn)一步研究和應(yīng)用PVA，必須對(duì)PVA及其化合物的致癌性有準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)PVA對(duì)改土機(jī)理和它對(duì)作物代謝的影響的研究。 PVA系水溶性包裝薄膜組分的毒性成膜劑的毒性生物學(xué)數(shù)據(jù) 對(duì)PVA（mol.wt＜50，000）吸收、分布和排泄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，大于口服劑量98%的PVA在48小時(shí)內(nèi)被以糞便的形式排出，小于總計(jì)量的0.2%的PVA在尿中被發(fā)現(xiàn)；沒(méi)有發(fā)現(xiàn)由PVA產(chǎn)生的終產(chǎn)物CO2或其它揮發(fā)物，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)PVA在機(jī)體組織內(nèi)積聚。這些數(shù)據(jù)表明只有非常少的PVA被胃腸道吸收了。發(fā)現(xiàn)老鼠有總劑量的0.05%存在于主要的組織中（肝臟血液、腎、皮膚、肌肉、脂肪組織）。把PVA移植到生物體內(nèi)可能會(huì)導(dǎo)致再吸收。而靜脈內(nèi)的或口服的PVA會(huì)快速的排出。毒性（1）急性毒性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，口服的PVA是相對(duì)無(wú)害的。但許多研究并沒(méi)有報(bào)道所使用的PVA的分子量或水解度。1992年，F(xiàn)inch報(bào)道說(shuō)，隨著PVA水解度的下降，PVA的致命性會(huì)增大。（2）亞急性毒性對(duì)PVA的亞急性毒性做了研究。按4.5wt%配制飼料，以2220mgPVA／kg體重的飼料比例喂養(yǎng)老鼠2周；接著以2倍的濃度再喂養(yǎng)2周。其中四周后死亡50%，剩下的老鼠又以20，000mgPVA／kg體重的飼料比例再喂養(yǎng)2周。這些動(dòng)物在研究過(guò)程中體重增長(zhǎng)了，在尸體解剖中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大的變化，只是在劑量時(shí)有細(xì)微的發(fā)現(xiàn)──肝水腫和胃粘膜下層嗜紅細(xì)胞的滲透等。1968年，有報(bào)道說(shuō)，10只老鼠在連續(xù)20天以500mgPVA／kg的劑量連續(xù)喂養(yǎng)20天后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)死亡和不利的影響。（3）亞慢性毒性以100mgPVA／kg、500mgPVA／kg、1000mgPVA／kg的比例喂養(yǎng)26周后，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)相關(guān)的不利影響。還有研究表明，用狗做20天的實(shí)驗(yàn)的無(wú)影響水平是10，000mgPVA／kg體重；用狗做180天的實(shí)驗(yàn)的無(wú)影響水平是800mgPVA／kg體重；而且沒(méi)有發(fā)現(xiàn)嘔吐和腹瀉。（4）致癌性至今還沒(méi)有關(guān)于口服PVA的慢性毒性或致癌性的研究報(bào)道。在一些研究中，對(duì)老鼠進(jìn)行皮下移植PVA泡沫后，發(fā)現(xiàn)部分老鼠出現(xiàn)了惡性腫瘤，但不是所有的報(bào)道都顯示腫瘤出現(xiàn)在移植處。（5）基因毒性大量的研究結(jié)果表明PVA并不是誘導(dǎo)有機(jī)體突變的物質(zhì)。（6）對(duì)繁殖的毒性有研究表明，動(dòng)物在定量的食用了PVA后并沒(méi)有對(duì)它們及其后代的繁殖有影響。 PVA系水溶性薄膜輔助組分的毒性根據(jù)PVA系水溶性薄膜的性能要求，其輔助組分可以有許多品種，有的毒性不大，有的有較明顯的毒性，應(yīng)該很好地注意，這也是PVA系水溶性薄膜毒性的主要來(lái)源。這里不作詳細(xì)介紹。水溶性薄膜降解特性大多數(shù)水溶性薄膜產(chǎn)品屬于綠色環(huán)保包裝材料，在歐美、日本等國(guó)均得到國(guó)家環(huán)保部門(mén)的認(rèn)可。蛋白質(zhì)、淀粉和它們的改性物在土壤中吸水后易膨脹，然后被真菌和細(xì)菌侵襲，完全被分解和消除。蛋白膜主要由動(dòng)物蛋白質(zhì)和植物蛋白質(zhì)經(jīng)改性得到，而改性蛋白質(zhì)的降解主要得到氨基酸的衍生物或低肽物質(zhì)的衍生物。這些物質(zhì)環(huán)保性能主要取決于改性物的環(huán)保性能，降價(jià)產(chǎn)物基本是符合“綠色”要求的。淀粉的降解產(chǎn)物是不同的糖類(lèi)物質(zhì)，淀粉改性后的降解產(chǎn)物的環(huán)保特性也和蛋白質(zhì)改性后一樣，取決于改性物的環(huán)保特性。微生物分解試驗(yàn)研究也表明，聚乙烯醇幾乎完全被分解，使化學(xué)耗氧量（COD）降得很低。就降解機(jī)理而言，聚乙烯醇具有水和生物兩種降解特性，首先溶于水形成膠液滲入土壤中，增加土壤的團(tuán)粘化、透氣性和保水性，特別適合于沙土改造。在土壤中的PVA可被土壤中分離的細(xì)菌－甲單細(xì)胞（Pseudomonas）屬的菌株分解。至少兩種細(xì)菌組成的共生體系可降解聚乙烯醇：一種菌是聚乙烯醇的活性菌，另一種是生產(chǎn)PVA活性菌所需物質(zhì)的菌。仲醇的氧化反應(yīng)酶催化聚乙烯醇，然后水解酶切斷被氧化的PVA主鏈，進(jìn)一步降解，終可降低為CO2和H2O。今后的研究開(kāi)發(fā)課題水溶性薄膜作為一種綠色包裝材料，在國(guó)內(nèi)的研究應(yīng)用剛剛開(kāi)始，在國(guó)外也只有15年的發(fā)展歷史，因而有很多課題有待研究開(kāi)發(fā)，具體有以下幾個(gè)方面： 1.水溶性薄膜生產(chǎn)的質(zhì)量控制方法研究由于水溶性薄膜生產(chǎn)工藝獨(dú)特，生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生各種各樣的缺陷，如氣泡、厚度不均、厚邊、“魚(yú)眼”、穿孔、皺紋、“火山口”等等，其成因非常復(fù)雜，常見(jiàn)的以聚乙烯醇及淀粉為主要原料的水溶性薄膜的主要缺點(diǎn)是濕度環(huán)境的影響問(wèn)題。這些缺陷的產(chǎn)生直接影響水溶性薄膜的應(yīng)用，因而，有必要進(jìn)行深入的研究。 2.各組分對(duì)水溶性薄膜影響及作用機(jī)理的研究水溶性薄膜的各種物理、化學(xué)等性能是由其各組分綜合作用的結(jié)果，深入研究探討各組分對(duì)水溶性薄膜影響及作用機(jī)理，對(duì)提高水溶性薄膜生產(chǎn)的質(zhì)量、滿(mǎn)足用戶(hù)要求以及開(kāi)發(fā)新型水溶性薄膜都具有重要的意義。 3.水溶性薄膜生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)率的改進(jìn)、提高。目前，已開(kāi)發(fā)的水溶性濕法生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)速度為4.5米／分，國(guó)外同類(lèi)設(shè)備在7米／分左右，與傳統(tǒng)工藝方法生產(chǎn)非水溶性薄膜設(shè)備相比，生產(chǎn)率顯然很低；而且由于大量的水分需要烘出，故能耗太大，這是水溶性薄膜成本較高的一個(gè)重要原因。如何提高水溶性薄膜的生產(chǎn)率和降低能耗將是今后一個(gè)重要的研究課題。研究水溶性薄膜的干法生產(chǎn)技術(shù)是提高生產(chǎn)效率、降低能耗的主要途徑，也是水溶性薄膜生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向。 4.新型水溶性薄膜的開(kāi)發(fā)與水溶性薄膜應(yīng)用新領(lǐng)域的開(kāi)拓。 PVA不是理想的制備水溶性膜原料，也限制了這類(lèi)薄膜的應(yīng)用。研究開(kāi)發(fā)蛋白類(lèi)薄膜，采用動(dòng)物蛋白、植物蛋白，利用對(duì)多肽進(jìn)行控制性水解，是今后工作的重要途徑，特別是植物蛋白的利用。我國(guó)每年食用油生產(chǎn)后的殘?jiān)ㄈ缍癸?、花生餅）含有大量的植物蛋白，原料豐富，價(jià)格低廉，目前已開(kāi)始用做綠色纖維原料，如開(kāi)發(fā)作為水溶性薄膜的主要原料，在成本和社會(huì)效益上都是十分理想的。在品種開(kāi)發(fā)方面，盡管水溶性薄膜應(yīng)用已十分廣泛，但隨著生產(chǎn)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，人類(lèi)需求不斷增長(zhǎng)，水溶性薄膜的應(yīng)用在很多領(lǐng)域有待開(kāi)拓，需要開(kāi)發(fā)各種新型水溶性薄膜。例如，耐熱（300℃）水溶薄膜、保鮮薄膜、嚴(yán)格的食品包裝、防腐薄膜等等。水溶性薄膜的前景薄膜軟包裝以其優(yōu)良的綜合性能和有利于環(huán)境而成為包裝業(yè)中發(fā)展快的制品，不斷取代其它包裝，其用途日益擴(kuò)大，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年仍將保持良好的增長(zhǎng)勢(shì)頭。水溶性薄膜用途廣泛，市場(chǎng)十分廣闊，并具有環(huán)保特性，因此已受到世界發(fā)達(dá)國(guó)家的廣泛重視。例如，日本、美國(guó)和法國(guó)等已大批量生產(chǎn)銷(xiāo)售此類(lèi)產(chǎn)品，象美國(guó)W.T.P公司、C.C.LP公司，法國(guó)GREENSOL公司以及日本合成化學(xué)公司等。其用戶(hù)也是一些的大公司，例如Bayet（拜耳）、Henkel（漢高）、Shell（殼牌）、A－gr.Eva（艾格福）等大公司都已開(kāi)始使用水溶性薄膜包裝其產(chǎn)品。在國(guó)內(nèi)，水溶性薄膜市場(chǎng)正在興起，就國(guó)內(nèi)市場(chǎng)而言，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前每年需要包裝薄膜占塑料制品的20%，約達(dá)30.9萬(wàn)噸，即使按占有市場(chǎng)5%計(jì)，則每年需求量也達(dá)1.5萬(wàn)噸。此外，水溶性薄膜目前的主要原料是聚乙烯醇，我國(guó)是原料生產(chǎn)大國(guó)，這對(duì)水溶性包裝薄膜應(yīng)用的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)極為有利，尤其是對(duì)材料應(yīng)用與環(huán)境關(guān)系的重視、與國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家<

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