聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜的后处理方法及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜的后处理方法及制备方法。其中，该后处理方法包括以下步骤：将初级形态的聚乙烯醇薄膜通过加热压辊，加热压辊的温度控制在150～220℃，初级形态的聚乙烯醇薄膜与加热压辊的接触时间为1～10秒。应用本发明专利技术的聚乙烯醇薄膜后处理方法处理得到的聚乙烯醇薄膜(PVOH薄膜)在70℃的热水中不溶，在80％以下的相对湿度下平整性良好；在印刷或复合加工时，水性或有机溶剂型油墨或粘合剂接触该PVOH薄膜，不会引起薄膜产生皱褶、卷边等问题。

【技术实现步骤摘要】
聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜的后处理方法及制备方法
本专利技术涉及薄膜加工
，具体而言，涉及一种聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜的后处理方法及制备方法。
技术介绍
聚乙烯醇薄膜(PVA)对氧气具有较高的阻隔性，其氧气透过率(OTR)低于1ml/m2.day.atm,但是对水分十分敏感，其水蒸气能力在10-30g/m2.day。目前，国内以1799牌号聚乙烯醇树脂生产的聚乙烯醇薄膜，耐水性较差，在60℃的温水中可以完全溶解，存放过程中因吸水、吸潮而表面平整度降低；国产聚乙烯醇薄膜的耐溶剂性能也较差，印刷或复合时由于接触油性和水性油墨(粘合剂)都会出现卷边问题；这严重制约了聚乙烯醇薄膜下游产品的开发和应用，为此国内外有许多学者着力研究提高聚乙烯醇薄膜耐水性的方法。JASotoPuente等提出以乙烯-醋酸乙烯高聚物(EVA)薄膜为原料制备具有层状结构的PVA薄膜，采用的方法是让EVA薄膜的上下表层发生水解生成乙烯-乙烯醇聚合物(EVOH)，制备出具有EVOH/EVA/EVOH三层结构的薄膜，薄膜中无定形EVA和半结晶EVOH共存的微观结构使得薄膜具有很高耐水性；溶液流延法适合于高分子量(聚合度3000-6000)的PVA薄膜的制备，将浓度为60～90％的PVA水溶液从T模头挤出后在95℃滚筒上成膜(含水20％)，再通过一个长度为18.5米的烘道，薄膜被烘道内100℃的热空气连续烘干111秒后，最终得到含水4％、厚度为30～70μm之间的PVA薄膜。聚合度700～1500之间的PVA树脂可以直接采用熔融挤出的方法加工成型，在190～230℃流延或吹膜，如果PVA的醇解度在97％以上，薄膜含水量低于2％，则该薄膜具有40℃以下的冷水中不溶的特性。在流延加工过程中薄膜被拉伸的倍率对PVA性能的影响很大，SPRwei等在80℃下拉伸EVOH，发现随着拉伸比的增加，屈服应力、双折射现象和模量都得到提高，玻璃化转变温度(Tg)随着拉伸比的提高而降低，拉伸比对Tm也有一些影响。为了改善PVA的性能、拓展其应用领域，研究者们采用许多方法对PVA树脂进行改性，例如在PVA分子链上接枝丙烯酸-苯乙烯单体，降低了PVA薄膜的水溶性，这种水处理薄膜可以分离重金属；以PVA和聚醋酸乙烯酯(PVAc)为原料，用马来酸酐与2,4-二甲基-1,3-戊二醛(PMAD)作为多功能度交联剂，制备的PVA交联产物具有吸水溶胀、经臭氧处理后能够被水溶解的特性；PVA和PE的相容性较差，但PVA经过甘油增塑后与PE熔融共混得到的PVA-PE薄膜，较纯PE薄膜在力学性能，阻隔性能，结晶度都得到提高；PVA与许多极性的天然高分子具有很好的相容性，这些天然高分子可以作为PVA的改性剂，以获得具有特殊性能的改性薄膜，例如PVA与经过季铵化改性的纤维素共混后，得到的改性PVA薄膜具有抗菌性，力学性能和阻隔性也得到提高，在PVA-CMC(羧甲基纤维素)共混物中加入油酸和迷迭香精油也可以得到具有抗菌性能的PVA薄膜，纳米纤维素改性PVA，于200℃下经过拉伸处理后，薄膜拉伸强度和模量分别提高46％和61％，PVA分子发生取向引起结晶度的提高；SEM分析表明，PVA与甲壳素间具有很好的相容性，不会发生相分离，利用纳米纤维素增强PVA-甲壳素后，得到力学性能、耐热性能优异的改性PVA薄膜；淀粉是另一种重要的PVA改性剂，JZanela研究一种淀粉-PVA薄膜，发现其力学性能与薄膜中含水量有关，且聚乙烯醇比例越大，体系的耐热性越高，阻隔性越高；在淀粉-PVA中引入柠檬酸，采用溶液流延法得到得到的淀粉-PVA-柠檬酸薄膜具有保水、阻水、抗菌性能，对于无花果具有优良的保鲜效果。CN105295081A公开一种采用聚乙烯醇溶液与四氯化锡反应制备耐水性PVA薄膜的方法，郝喜海等介绍一种硼酸交联法提高PVA耐水性。上面这些提高聚乙烯醇薄膜耐水性的方法包括化学改性和物理改性，相比较而言，制备方法较为复杂，需要研发更加简便、高效的制备方法。除此之外，如果作为生鲜农产品的保鲜包装材料，需要具有中等程度的透氧能力(OTR达到500～2000ml/m2.day.atm)，以及较高程度的水蒸气透过能力(WVTR在30～200g/m2.day之间)，这样才能保障给被保鲜的果蔬输送一定量的氧气供其维持代谢活动，并且把代谢产生的水汽从包装内移除到外界环境中；市场上普通的聚乙烯醇薄膜的透氧和透湿能力很低，只能用于熟食的包装，而不能用在生鲜农产品的保鲜包装领域。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜的后处理方法及制备方法，以提高聚乙烯醇薄膜的耐水性能。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种聚乙烯醇薄膜的后处理方法。该后处理方法包括以下步骤：将初级形态的聚乙烯醇薄膜通过加热压辊，加热压辊的温度控制在150～220℃，初级形态的聚乙烯醇薄膜与加热压辊的接触时间为1～10秒。进一步地，加热压辊为包括上加热压辊和下加热压辊，上加热压辊的自重对经过上加热压辊和下加热压辊缝隙的初级形态的聚乙烯醇薄膜进行热压处理，初级形态的聚乙烯醇薄膜与上加热压辊和下加热压辊的总接触时间为1～10秒。进一步地，加热压辊的温度控制在190～210℃；初级形态的聚乙烯醇薄膜与加热压辊的接触时间为3～7秒。进一步地，加热压辊的温度控制在200℃；初级形态的聚乙烯醇薄膜与加热压辊的接触时间为5秒。根据本专利技术的另一种聚乙烯醇薄膜的制备方法。该制备方法包括：聚乙烯醇薄膜的预制步骤和后处理步骤，后处理步骤采用上述聚乙烯醇薄膜的后处理方法进行。进一步地，聚乙烯醇薄膜预制步骤包括：将聚乙烯醇溶解在水中形成9～13wt％的水溶液，然后向水溶液中加入增塑剂，混合均匀后得到混合溶液，混合溶液通过温度为85～95℃的加热滚筒制备得到初级形态的聚乙烯醇薄膜。进一步地，增塑剂为甘油或单油酸甘油酯，加入量为水溶液质量的1～5％。进一步地，聚乙烯醇为1799牌号的聚乙烯醇。进一步地，初级形态的聚乙烯醇薄膜含水量在6～10％。根据本专利技术的另一个方面，提供一种聚乙烯醇薄膜。该聚乙烯醇薄膜根据上述制备方法制备得到。进一步地，聚乙烯醇薄膜具有芯层和位于芯层上下表面的壳层，壳层的结晶度高于芯层的结晶度，芯层具有无定形形态。进一步地，芯层上下表面的壳层的厚度分别为0.5～2.0微米，芯层厚度为8～18微米。进一步地，聚乙烯醇薄膜的平均结晶度为5～15％；优选的，平均结晶度为7～12％之间；更优选的，平均结晶度为9％。进一步地，聚乙烯醇薄膜的氧气透过能力OTR为500～2000ml/m2.day.atm，水蒸气透过能力WVTR为30～200g/m2.day。进一步地，聚乙烯醇薄膜的拉伸强度达到49MPa以上，杨氏模量在1000MPa以上。应用本专利技术的聚乙烯醇薄膜后处理方法处理得到的聚乙烯醇薄膜(也称为PVOH薄膜)在70℃的热水中不溶，在80％以下的相对湿度下平整性良好；在印刷或复合加工时，水性或有机溶剂型油墨或粘合剂接触该PVOH薄膜，不会引起薄膜产生皱褶、卷边等问题。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚乙烯醇薄膜的后处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将初级形态的聚乙烯醇薄膜通过加热压辊，所述加热压辊的温度控制在150～220℃，所述初级形态的聚乙烯醇薄膜与所述加热压辊的接触时间为1～10秒。

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯醇薄膜的后处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将初级形态的聚乙烯醇薄膜通过加热压辊，所述加热压辊的温度控制在150～220℃，所述初级形态的聚乙烯醇薄膜与所述加热压辊的接触时间为1～10秒。2.根据权利要求1所述的后处理方法，其特征在于，所述加热压辊为包括上加热压辊和下加热压辊，所述上加热压辊的自重对经过所述上加热压辊和所述下加热压辊缝隙的所述初级形态的聚乙烯醇薄膜进行热压处理，所述初级形态的聚乙烯醇薄膜与所述上加热压辊和所述下加热压辊的总接触时间为1～10秒。3.根据权利要求1所述的后处理方法，其特征在于，所述加热压辊的温度控制在190～210℃；所述初级形态的聚乙烯醇薄膜与所述加热压辊的接触时间为3～7秒。4.根据权利要求3所述的后处理方法，其特征在于，所述加热压辊的温度控制在200℃；所述初级形态的聚乙烯醇薄膜与所述加热压辊的接触时间为5秒。5.一种聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于，包括：聚乙烯醇薄膜的预制步骤和后处理步骤，所述后处理步骤采用如权利要求1至4中任一项所述聚乙烯醇薄膜的后处理方法进行。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇薄膜预制步骤包括：将聚乙烯醇溶解在水中形成9～13wt％的水溶液，然后向所述水溶液中加入增塑剂，混合均匀后得到混合溶液，所述混合溶液通过温度为85～95℃的加热滚筒制备得到初级形态的聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹国荣，
申请(专利权)人：北京印刷学院，
类型：发明
国别省市：北京,11