般采取湿法流延或涂布方法加 工。国外湿法流延的配方是在中加入适量的水增塑剂润 滑剂湿滑剂和氢键键合剂等，使用结构特殊的具有溶解塑炼 和脱泡装臵的挤出及挤出成型。国内肇庆方兴包装材料公司的转 移涂布工艺是采用水作溶剂，将原料配成固含量为的 水溶胶，经多次涂布干燥剥离再干燥切边收卷获得成 品膜。 上述两种工艺中，以国外湿法加工较为简单实用生产效 率较高稳定性好，但湿法能耗高，设备结构具有溶解塑炼和 脱泡等特殊要求，次性投资巨大。国内转移涂布法工艺复杂 流程长占地大，能耗高产品厚度较难控制，生产效率低，且 无定型设备可以选择。据肇庆方兴包装材料公司李坚董事长介绍， 该公司涂布法工艺每天只能生产膜，远远满足不了用户 的需求。 本项目通过大量研究，成功地找到了可以降低加工温度 的复配改性剂，用改进后的国产挤出机就可以进行造粒，并 实现了用单螺杆挤出机干法吹塑薄膜的加工工艺，并获得性能优 越的膜，是目前国内外工艺最简单投资最小效率最高的 技术方法。 二项目的必要性 由于聚乙烯醇的分解温度和熔化湿度接近，加工过 程中容易分解，故干法造粒和吹膜直被视为材料加工领域的难 题之。通过改性剂的选择和复配，改变聚合物的分子结构形态 和聚集状态，促使分解温度提高，而熔化温度降低，两者之间形 成较大温度差，从而实现的塑化加工，防止在塑化过程 中分解。另方面，对传统单螺杆挤出机进行改进，采用特别设 计的机头模具和风环，克服熔体粘度大流动性差的困难， 从而实现的干法造粒和吹膜，相对湿法加工是重要突破。同 时，也为的其它应用提供了可能，如纺丝与其它树脂 的多层共挤研究等都具有重要意义。 塑料包装行业经过多年的发展，产量由年仅万 吨发展到年的万吨，产值由亿元发展到亿元， 增加近倍，年平均增长速度为，在国民经济中占有重要地 位。随着食品饮料农产品化学化工及日用化工的发展，迫切 需求大量功能性包装薄膜。目前，塑料薄膜包装约占塑料包装材 料的三分之，年达万吨。但从行业整体情况看，包装 薄膜的品种不尽合理，同类低档产品多，品种少，不能满足日益 增长的市场需求。主要问题是自主科研开发能力薄弱，具有较高 技术含量和自主知识产权的技术不多，竞争力不强。因此，本项 目的实施有助于提高我国塑料加工行业自主开发能力，为复合膜 的开发提供新的高阻透基材，满足包装等行业的急需。 虽然是开发最早的高阻透包装材料，但因分子链单元 含有二个氯原子，垃圾焚烧时产生大量气体，对环境造成污 染等原因，而受到消费者反对，欧美及台湾等地区已开始转向使 用。与性能接近，但原料完全依赖进口， 售价高达万元吨。薄膜以其优异的阻隔氧气的性能和 环境友好性能而受到重视。且国内原料丰富，采用新型加工技术 实现聚乙烯醇的干法加工具有重要意义。我国是的生产大国 产量占全球的三分之，也是消费聚乙烯醇最多的国家。产量 以年均约的速度增长，到年已达到万吨，表观消 费量为万吨。现在还有些新的装臵正在建设中，因此生产 薄膜的原料有可靠保证。本项目的产业化为树脂生产企 业提供了新的商机，有利于我国民族工业的发展。 薄膜是种十分理想的塑料包装材料，具有许多优异的 性能。 高阻透性由表可见，在干燥的条件下，阻隔氧 气的性能优于等膜材料，但阻湿性能较差，因此， 薄膜作为阻透芯层与等普通薄膜进行复合，可以克 服透湿量较大的缺点。 表几种树脂薄膜的阻透性能 薄膜名 称 透湿性 厚 以上 透氧性 厚 湿 度高时 透过量 增大 耐油性不透不透良良不透良 摘自周祥主编塑料包装材料成型与彩印工艺，中国物资出版社，年第版， 水溶性聚乙烯醇材料进行筛选研究的结果表明，在 大品种合成高分子材料中，聚乙烯醇是唯具有实用性生物降解 性能的材料。日本有关部门测得聚乙烯醇生物耗氧量比 淀粉小得多，美国空气产品公司把公司的产品生物降 解天后可测得的量低于最初总量的。经过生物试 验证明聚乙烯醇既无毒，也不会阻止微生物的生长繁殖，对废水 处理和环境卫生没有影响。总之，它可溶于水，而不在环境中积 累流入水体后，不影响城市污水处理，可以通过水解和生物降 解最终分解为和混入城市垃圾，焚烧时不会向大气环 境排放有害气体进入土壤，是很好的土壤改良剂，有利于保持 土壤的团粒状态，利于植物生长特别是作为高阻透材料具有更 为广阔的应用前景。 薄膜无色透明，具有良好的力学强度，表面光洁而不发 粘，氢氧二氧化碳气体透过率极低，具有耐油耐溶剂性好， 不带静电不吸尘印刷性能好，易溶于水等特点，应用领域广 泛。薄膜既可以作为普通包装材料，如服装鞋帽玩具的 包装，以及人们不愿或不易直接接触的物料，如农药消毒剂漂白 粉染料颜料洗涤剂除臭剂及待洗涤衣物的包装等，可直 接投入水中使包装溶解，而被包装物即可应用作为复合包装材 料的阻透层，可阻止透过，避免商品氧化变质，可阻止 香气香味或气体外逸，避免内装物品失去应有的风味或变 味变质，大大延长货架寿命也可以用于食品饮料香料 茶叶化妆品名贵中药材以及文物档案的包装和保存。同时， 其它行业的应用市场也很大，如水转印曲面印刷需要使用大 量水溶性薄膜，广东东莞承峰永升塑胶五金有限公司个月 的用量就达万全部由日本供货，零售价日元，约 合人民币元。 本法薄膜成本约为万元吨，若售价万元吨，其利 润可观，附加值高。 上述可见，本项目的环境效益社会效益和经济效益十分明 显，对材料加工研究领域和行业进步及科技产业发展都具有十分 重要的意义。 三技术可行性 聚乙烯醇是种分子结构比较规整具有大量强亲 水性羟基的聚合物，因此，这种聚合物的结晶度比较高，另方 面，在分子间和分子内存在很强的氢键，使得聚乙烯醇的熔融温 度高达。在空气中加热至以上时就会慢慢 发黄变深脆化，加热至左右发生脱水醚化反应，颜色会变 得很深，在氧气中开始分解，在真空中左右也很快分 解。 聚乙烯醇的水溶性随其醇解度的高低有很大差别，醇解度为 的水溶性最好，醇解度为以上的只溶于 的热水。部分醇解的残存部分疏水的醋酸根， 由于醋酸根很大的体积削弱了分子间和分子内的氢键，而大大改 善了聚乙烯醇的水溶性，使醇解度为的在水中的溶解度 和溶解速度最佳。醇解度的由于羟基间很强的氢键作用， 常温下微溶，只溶于热水，醇解度较低的由于醋酸根含量增 高使水溶性大大下降。 由于醇解度不同，疏水性醋酸根和亲水性羟基在中所含 的比率不同，引起的表面张力结晶度和熔点等物理性质发 生变化，林氏等人运用碘吸收光密度法作为标准，得出的结晶 度和熔点随残存的醋酸根分布状态不同而不同，即使残存醋酸根 含量相同的情况下，随其分布的紊乱，结晶性下降，熔点温度 降低，与土布斯等人的研究结果致。 根据费洛里无规共聚物熔点和结晶性基团连接几率公式可以 计算出醇解度的增加与熔点温度下降的关系 共聚物的溶点结晶性均聚物的溶 点 气体常数结晶部分的克分子 熔融热 结晶基团的连续几率 根据以上特点，不能像等通用塑料那样熔融塑化吹 塑，般的增塑剂如酯醚酮及高级醇对聚乙烯醇很少或不发 生作用，因此，通常的加工方法不能用于的加工。综上所述 的分子结构的特征使得其分解温度与熔融温度接 近，不能用通常方法对其进行挤出吹塑，因此，目前国内采用转 移涂布法，国外多用湿法挤出 随醇解度下降即醋酸根残存量越多，结晶度和 熔融温度随之降低。醋酸根残存量及分布不同，对的熔融温 度影响也不同。不同的溶剂或增塑剂对中的羟基的相互作用 力越大，的熔融温度越低 因此，欲使的分解温度低于熔融温度，以实现干 法塑化加工，可根据的分子量醇解度及增塑剂对其熔融温 度的影响，选择不同的增塑剂及相应分子量醇解度的。 虽然对大多数有机溶剂很少或甚至不发生作用，但是， 随着醇解度的下降，对有机溶剂的敏感性增加，主要是大体 积的醋酸根的存在使些小分子的溶剂或增塑剂能够插入 中，与分子中的形成强烈的相互作用，从而使熔融特 性发生变化，不同的溶剂或增塑剂引起熔点下降程度不同。 溶剂或增塑剂与分子间的作用力越大，熔融温度就越低。 本项目通过试验筛选复配，设计出合理的加工改性体系， 使分解温度和熔融温度形成了个较大的温差。同时，对国产设 备进行必要的改进，以适应熔体粘度大流动性差的特点， 实现了的干法塑化加工，生产的粒料无色透明，薄膜的各项 性能好，相对于国外的湿法加工和国内的转移涂布法，具有工艺 简单能耗少生产效率高次性投资小等优点。 干法挤出吹膜工艺流程 复配改性剂塑化造粒挤压脱泡吹膜后处理定型卷 取包装 技术的先进性 干法造粒和吹膜工艺技术的产业化在国内尚为空白，国 项目基本情况 单位基本情况 单位名称山东省阳信县绿环降解塑料有限公司 法定地址山东省阳信县开发区路号 邮政编码 法人代表路云沛 联系电话 传真电话 山东省阳信县绿环降解塑料有限公司位于阳信县经济开发区 外企工业园内，是阳信县人民政府组建的，以科工贸为体 的山东省高新技术企业和全国可降解塑料制品质量过硬佳企 业。公司以消灭白色污染，净化生存空间，把绿色还给大地为宗 旨，专门研究开发生产可降解塑料制品。生产的双降解塑料 制品经山东省科技厅组织的专家鉴定，填补了国内空白，项目技术 在国内居于领先地位，多次获得过省市科技进步奖，并被国家科 技部国家环保