塑料產(chǎn)品由于其優(yōu)秀的產(chǎn)品特性和優(yōu)異的性價比一直在我國包裝業(yè)中占據(jù)著重要地位，但是它所帶來的環(huán)境問題也始終備受公眾的關(guān)注。隨著科技的發(fā)展，綠色環(huán)保型塑料產(chǎn)品如雨后春筍不斷被研發(fā)出來，并引入市場。新年伊始，記者注意到在這些產(chǎn)品中水溶性PVA 薄膜似乎更受多方青睞，不僅年初福建永安市《常溫水溶性PVA 薄膜的研制》項目一經(jīng)通過科技成果評審就引起業(yè)內(nèi)多方關(guān)注，而且在即將召開的中部投資貿(mào)易博覽會上，中部六省均有多個相關(guān)投資項目參展。水溶性PVA 薄膜到底具有怎樣的優(yōu)勢，又為何能在同類產(chǎn)品中脫穎而出，贏得了多方的關(guān)注呢？記者日前就此專門走訪了水溶性PVA 薄膜的專家和相關(guān)技術(shù)人員。

    綠色環(huán)保的PVA 薄膜

    水溶性PVA 薄膜作為一種新穎的綠色包裝材料，主要原料是低醇解度的聚乙烯醇，利用了聚乙烯醇的成膜性、水溶性及可降解性，添加各種助劑，如表面活性劑、增塑劑、防粘劑等。水溶性薄膜產(chǎn)品屬于綠色環(huán)保包裝材料，在歐美、日本等國均得到環(huán)保部門的認可。目前，國內(nèi)外主要把生物耗氧量（BOD）及化學(xué)耗氧量（COD）作為環(huán)保的指標。日本有關(guān)部門測定聚乙烯醇生物耗氧量（BOD）比淀粉小得多，美國空氣產(chǎn)品公司把Airvol 公司的PVA 產(chǎn)品生物降解5 天后可測得BOD 的量低于最初BOD 總量的1%。經(jīng)過生物試驗證明聚乙烯醇既無毒，也不會阻止微生物的生長繁殖，對廢水處理和環(huán)境衛(wèi)生沒有影響。有關(guān)部門微生物分解試驗研究也表明，聚乙烯醇幾乎可以完全被分解，使COD 降得很低。就降解機理而言，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菌──甲單細胞的菌株分解。至少兩種細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，另一種是產(chǎn)生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，進一步降解，最終可降解為CO2 和H2O。

    從分類上講，PVA 薄膜可分為快速溶解薄膜、中溶薄膜和難溶薄膜。這3 類產(chǎn)品在日常生活中都有著廣泛的應(yīng)用，其中快溶薄膜可用于服裝繡花襯底、農(nóng)用種子袋、除草劑包裝袋、清潔用品、化工產(chǎn)品包裝和醫(yī)院用洗滌袋等一次性包裝袋；中溶薄膜則主要用于假發(fā)、食品和化妝品包裝袋；而難溶薄膜主要應(yīng)用在高級紡織品、膠裝外包裝袋、包裝緩沖氣墊、書籍、紙張保護膜。可以說，水溶性塑料包裝薄膜是近年來國內(nèi)外開發(fā)最為成功的綠色環(huán)保材料之一。

    PVA 薄膜的產(chǎn)品特點

    綠色環(huán)保雖然早已經(jīng)是當(dāng)今社會的主流，但要想得到市場的認可，產(chǎn)品本身必須有著優(yōu)于同類產(chǎn)品的特性。PVA 薄膜就在諸多方面具有顯著的優(yōu)勢。

    和其它薄膜產(chǎn)品相比較，PVA 薄膜的物理特性使它具有非凡的競爭力。PVA 薄膜在光澤度、透明度方面均優(yōu)于其他薄膜，和常用的玻璃紙（PT）、PVC 膜等相比較，它的反射率要高出20%以上，而透光率更是超出50%。在阻隔性方面，PVA 薄膜對水分及氨氣具有較強的透過性，它的透濕性和玻璃紙相似，可以保證包裝熱、濕物品時不會產(chǎn)生霧滴；同時，它對氧氣、氮氣、氫氣、氦氣、氬氣及二氧化碳等具有優(yōu)越的阻隔性，在干燥條件下，它的透氧系數(shù)是各種樹脂薄膜中最低的，常壓環(huán)境下對氧氣的阻隔率約為常用聚乙烯膜的1000 倍，聚丙烯膜的300 倍，這就使PVA薄膜可以完好保持被包裝產(chǎn)品的成分及本身的氣味。優(yōu)異的保香性及防止包裝物升華的性能使采用PVA 薄膜包裝，不僅能很好地保持包裝物的香味，而且也可防止包裝物受到外界異味的影響。

    由于PVA 薄膜韌性好，拉伸強度大，它的抗撕裂強度居各類薄膜之首，其雙向拉伸強度優(yōu)越，耐曲折數(shù)是其它薄膜的10 倍，耐候性好，保證了產(chǎn)品具有較長的使用壽命。與很多塑料薄膜都有很強的帶電性不同，PVA 薄膜幾乎不帶靜電，使用PVA 薄膜包裝產(chǎn)品的過程中，不會因為靜電而引起其可塑性降低或靜電附塵；同時它所具有極好的耐油性（植物油、動物油、礦物油）、耐脂肪性、耐有機溶劑和碳水化合物的特點，這兩個特性使PVA 薄膜在許多特殊產(chǎn)品的包裝上有著更廣泛的應(yīng)用前景。

    在擁有以上這些優(yōu)異的物理特性的同時，PVA 薄膜在產(chǎn)品加工上也有著無可比擬的優(yōu)勢。它對疏水性極強的塑料親和力低，對極性小的各種有機材料的脫膜（剝離）性能好，可以在1.33×10Pa～266×10Pa 的真空下鍍鋁，其制品在30℃水中浸24 小時，鍍層不會剝離。

    而且PV A 薄膜的印刷性能也優(yōu)于其它薄膜，它具有的優(yōu)良水色和油墨印刷性，這是現(xiàn)有塑料薄膜只能用油墨印刷不可比擬的優(yōu)點，可用于水轉(zhuǎn)移印刷如：玻璃、陶瓷、電器外殼等等的彩色印刷；同時PVA 薄膜極性強，印刷時可不用電火花處理，也使得它在水轉(zhuǎn)印膜襯底等特種印刷行業(yè)也有著廣泛地應(yīng)用。

    我國PVA 薄膜技術(shù)現(xiàn)況

    國內(nèi)外制造PVA 薄膜的工藝方法，現(xiàn)在主要有溶液流涎法（濕法）和擠出吹膜法（干法）。這兩種工藝均脫胎于傳統(tǒng)塑料膜生產(chǎn)。由于PVA 系水灌性物質(zhì)，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(yīng)用于生產(chǎn)PVA 膜，還存在許多技術(shù)性問題，隨之也產(chǎn)生一些經(jīng)濟性問題，如質(zhì)量不易控制、效率低、能源消耗高，占地面積大，設(shè)備投資較高等。因此，研究改進這兩類工藝技術(shù)與裝備，使之更加適用PVA 膜生產(chǎn)，是國內(nèi)外業(yè)界的研發(fā)重點。

    這兩種方法由于工藝流程差別較大，各自有著不同的特點。據(jù)專家介紹，溶液流延法工藝流程相對簡單，但產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，出膜率低，能耗高，設(shè)備投資較大；而擠出吹膜法在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率等方面，比流延法有明顯改善。但專家還同時指出，擠出吹膜法中PVA 須進行改性處理，經(jīng)過前期造粒，增加了工序和輔料添加量，整個生產(chǎn)過程中樹脂及薄膜要反復(fù)多次加熱，還必須保持膜中15%～35%的含水率，工藝過程復(fù)雜，技術(shù)難度大，能耗高；而且薄膜成型、拉伸、定型同時進行，分子鏈難以移動，取向程度差，所得薄膜強度不高，未能充分發(fā)揮出PVA 樹脂固有特性。目前，國內(nèi)溶液流涎法和擠出吹膜法研究與應(yīng)用都已進入應(yīng)用階段，部分產(chǎn)品也已遠銷海外。

    同時，國內(nèi)科研單位結(jié)合實際生產(chǎn)情況，對PVA 薄膜技術(shù)不斷進行改進與創(chuàng)新，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟價值和社會價值。例如在去年8 月的第九屆亞太國際塑料橡膠工業(yè)展覽會上，所展示的水溶性高阻隔PVA 造粒及其吹膜工藝，就是在國產(chǎn)設(shè)備基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了PVA 干法造粒和吹膜，保留了PVA 的水溶性、阻透性和生物降解性等優(yōu)異性能；而且，相對于濕法加工技術(shù)，具有工藝簡單、能耗低、效率高、投資省等優(yōu)點。這一技術(shù)不僅一舉填補了我國在PVA 干法擠出加工技術(shù)土的空白，而且具有很強的市場競爭力，同國際同類產(chǎn)品相比，成本僅為它們的1／10 到1／5。

    國內(nèi)PVA 薄膜的發(fā)展前景

    目前，在歐美、日本，水溶性聚乙烯醇薄膜已廣泛用于各種產(chǎn)品的包裝，例如農(nóng)藥、化肥、顏料、染料、清潔劑、水處理劑、礦物添加劑、洗滌劑、混凝土添加劑、攝影用化學(xué)試劑及園藝護理的化學(xué)試劑等。日本、美國、法國等國已大批量產(chǎn)銷此類產(chǎn)品。一些著名的跨國公司，例如Bayer（拜耳）、Henkel（漢高）、Shell（殼牌）、AgrEva（艾格福）等都已開始使用水溶性薄膜包裝其產(chǎn)品。在我國水溶性PVA 薄膜的發(fā)展還處于起步階段，但國內(nèi)的PVA 薄膜市場卻有著巨大的潛力和商機。

    我國人口眾多，包裝產(chǎn)品市場巨大。而包裝業(yè)的市場規(guī)律之一就是在發(fā)達地區(qū)，人們對產(chǎn)品的需求量越大，同時對產(chǎn)品的性能要求越高。據(jù)保守估計，僅北京地區(qū)對包裝膜的年需求量就高達上百萬噸。尤其是近年來，隨著人們生活水平的提高，對自身健康有著更高的要求，綠色環(huán)保產(chǎn)品需求日益增大。PVA 薄膜性能好、適用廣泛、綠色環(huán)保的特點恰恰可以完全滿足市場的需求。我國政府近年來大力號召國民走可持續(xù)發(fā)展之路，政策向綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)傾斜，這都給水溶性PVA 包裝薄膜的推廣和發(fā)展以強有力的支持。尤其是我國隨著中國加入世貿(mào)組織和北京2008 年奧運的臨近，國內(nèi)對包裝的環(huán)保要求日益提高，有著優(yōu)異的性能和可生物降解性的PVA 薄膜必將受到人們更多的關(guān)注，PVA 軟包裝薄膜在我國研究、開發(fā)及應(yīng)用也將有著更廣闊的市場前景。同時，我國還是PVA 生產(chǎn)大國，產(chǎn)量高達全球的三分之一，這更使國內(nèi)的PVA 薄膜的發(fā)展如虎添翼。