[发明专利]一种聚乙烯醇薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种制备聚乙烯醇薄膜的方法。

背景技术

根据聚乙烯醇树脂不同的聚合度、醇解度以及生产方式，可以制成多种优良性能的乙烯醇(PVA)薄膜，广泛应用于各个领域。PVA是已知人工合成高分子材料中唯一具有生物降解特性的材料，而且其具有水溶解性，无毒无害。因此，在低温下水溶性优良的PVA薄膜是一种理想的绿色环保产品。仅我国作为各种包装材料的PVA薄膜年需求量将达数万吨以上。而在较高温度下水溶解的PVA薄膜，由于具有透明度好、强韧、光泽度高、不易带静电、耐有机溶剂性能好等优良性能，可用于具有高附加值特殊功能的防伪膜、保护膜及包装膜、液晶显示器偏光膜的制造。而且PVA薄膜优异的隔氧透气性能，可以用作性能优良的食品保鲜膜。据估计，今后PVA薄膜全世界每年的用量将会有10％以上的增长，用途越来越广泛，市场前景优越。

目前，国内外聚乙烯醇(PVA)薄膜的成型方法主要有：溶液流涎涂布法和挤出吹塑法。流涎法工艺流程相对简单，膜厚较为均匀，透明性和光泽性较好。但由于是水溶解的PVA树脂，水的潜热较高不易除去。所以，要使流涎膜具有一定强度，需要较长的干燥时间和高的能耗，增加了设备费用。即使如此，仍存在成膜性能不稳定，揭膜困难等不足，严重影响了生产能力，大幅度提高生产成本。挤出吹膜法在产品质量、生产效率方面优于流涎法，但是PVA必须进行改性处理，整个生产工艺复杂，能耗高，技术难度大，制造成本高。由于改性处理及前期多次热加工，还要牺牲一些PVA树脂固有的特性。较高的制造成本制约了PVA薄膜在我国的推广与应用，特别是国民的消费水平还难以接受PVA薄膜应用在包装领域上的较高价格。现在国内PVA薄膜主要应用于刺绣及水转印两个领域。同时，具有高附加值的PVA薄膜国内还无人问津。

由于世界发达国家对PVA薄膜的研究已有30余年的历史。所以，对PVA薄膜的开发和应用取得了较为显著的进展和成果。而我国起步较晚，研究力量薄弱，到目前为止仅是几个研究单位及企业在跟踪国外技术后，有一些小规模生产，还没有具有自主知识产权的研究成果。而且制造成本、产品价格还不能适应我国的国情。所以开发新的PVA制膜工艺和方式，提高生产效能，降低产品价格，是快速推动PVA薄膜广泛应用的关键因素。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是提供一种制备聚乙烯醇薄膜的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种制备聚乙烯醇薄膜的方法，包括如下步骤：

(1)将10～50份聚乙烯醇树脂、0.5～2份增塑剂、0.01～0.05份消泡剂、0.05～0.5份凝胶增强剂以及50～90份潜溶剂混合，在搅拌条件下，采用回馏方式，控制溶解温度100～150℃，使聚乙烯醇树脂彻底溶解(溶解时间一般需1～3小时)，得到均一的聚乙烯醇溶液；

(2)将步骤(1)得到的聚乙烯醇溶液在100～130℃下静置，除尽溶液内气泡后，倒入预热至95～110℃的平缝流涎模头内，流涎到温度为10～20℃的镜面钢板上，使溶液急冷而迅速凝胶，将其从钢板上剥离就制得聚乙烯凝胶膜；

(3)将步骤(2)制得的聚乙烯凝胶膜，用金属框固定，放入50～70℃的烘箱内，鼓风加热，逐步升温至150℃，总烘烤时间为20～40分钟以彻底去除潜溶剂，取出，冷却，制得膜厚均匀、性能良好的聚乙烯醇薄膜。

步骤(1)中，所述聚乙烯醇(PVA)树脂为不同醇解度及聚合度的各种产品型，例如：PVA10-88、PVA15-88、PVA17-88、PVA 20-99、PVA 24-99。

步骤(1)中，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三辛酯或甘油。

步骤(1)中，所述的消泡剂为正丁醇、正辛醇或磷酸三丁酯。

步骤(1)中，所述的凝胶增强剂为硼酸或硼砂。

步骤(1)中，所述的潜溶剂为邻苯二甲酸二甲酯、γ-丁内酯、甲基-吡咯烷酮(NMP)，N，N-二甲基甲酰胺(DMF)和N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)中的任意一种或几种。

步骤(1)中，所述的搅拌条件为50～1500转/分钟。

步骤(2)中，所述的静置除泡时间为0.5～2小时，优选1小时。

步骤(3)中，总烘烤时间优选30分钟。