國內外水溶膜生產技術發展現狀

　　目前，國內外制造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”于傳統塑料膜生產。由于PVA系水溶性物質，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用于生產PVA膜，還存在許多技術性問題，隨之也產生一些經濟性問題，如質量不易控制、效率低、能源消耗高，占地面積大，設備投資較高等。因此，研究改進這兩類工藝技術與裝備，使之更加適用PVA膜生產，是國內外業界的研發重點。

     溶液流延法的基本生產流程包括：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，但產品質量不易控制，出膜率低，能耗高，設備投資較大。

　　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。

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

　　從國內狀況來看，溶液流涎法和擠出吹膜法研究與應用都已進入應用階段，其中湖南工業大學（原株洲工學院）研究開發鋼帶溶液流延涂布法生產PVA薄膜已在國內多家企業推廣應用，其產品占據國內市場2/3以上，并遠銷印度和英國。其生產工藝如下：

 
圖一  流延法生產水溶性塑料包裝薄膜生產過程示意圖

　　北京工商大學等單位研究開發擠出吹膜法，目前此技術也已應用到兩家國內企業，建成或在建生產線。

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

　　目前國內技術生產的水溶膜與國外同類產品相比尚有很大差距，主要表現在以下幾個方面：

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

　　溶液流延法生產速度慢，能耗高，設備復雜。鋼帶溶液流涎法生產速度約為3～7m/min，而滾筒法更慢，只有1～2m/min。這直接影響產量。

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

　　擠出吹膜法生產的水溶膜，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，從而直接影響其應用范圍。

　　盡管國產水溶膜質量還存在一些問題，然而就應用于包裝而言已經完全可以達到要求，完全可以替代進口產品。 

水溶膜在軟包裝上的應用現狀

　　主要用于產品的包裝、作為暫時性載體用于假發及刺繡的制作過程、用于農用種子帶育苗、洗滌袋等等。在包裝上主要有以下應用：

　　1、水中使用產品的包裝（可計量）
　　主要用于農藥、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品的包裝，以達到減少環境污染、改善作業環境的目的。

　　2、洗滌包裝
　　高溫水溶性PVA薄膜包裝袋，在醫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備中，減少醫務人員接觸有污染的用品、衣物，避免疾病的交叉傳染。

　　3、服飾包裝
　　PVA薄膜具有不帶靜電、透明度與光澤度均優于其它薄膜的特點，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、電器產品包裝
　　PVA薄膜幾乎不帶靜電，因此尤其適用于電子、電器產品的包裝。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保的包裝，這也必將受高端電子產品廠家的歡迎。   

　　6、種子帶包裝
　　在農業育苗方面，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放在土壤里，既可避免種子在大風沙地區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，有利于種子的發芽生長。此外，還可以將農藥，營養素等做成種子帶的一部分以促進種子的生長。這一技術也必將在農田增產、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薄膜在包裝上的應用已經十分廣泛，但在我國主要的應用并不在包裝領域，而在刺繡及水轉印兩個領域，原因主要是價格問題。由于我國國民消費水平與發達國家對比還比較低，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品的包裝。

市場展望

　　世界上工業化開發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，工業性研發在近五年間才真正有所展開。因此，對于PVA薄膜產品的市場研究，無論是我國政府部門、行業部門，還是研究單位或者企業，都缺乏系統、準確的掌握和了解。目前尚未找到國內外關于PVA薄膜生產量、需求量、增長量與增長趨勢分析的權威資料或數據。

　　然而我國是PVA（聚乙烯醇）生產大國，總產量低于日本、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，每年也要數十萬噸需求量。 隨著社會的發展和進步，人們越來越注意保護我們賴以生存的環境，尤其是我國隨著中國加入世貿組織和北京2008年奧運的臨近，我國逐漸與國際發達國家接軌，對包裝環保要求日益提高，有著優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用，無疑PVA軟包裝薄膜在我國研究、開發及應用有著廣闊的市場前景。 (peter)