水溶膜产业技术发展分析

第一节 国内水溶膜产业主要技术成果

1、湖南工业大学水溶膜技术成果

目前国内水溶膜主要技术成果为湖南工业大学水溶膜技术成果。

1998年开始，湖南工业大学在中国包装总公司科技部的支持下，研制开发了水溶性薄膜及其生产设备，2000年通过中国包装总公司鉴定，2002年改技术获得中国包装总公司科技进步二等奖，湖南省科技进步三等奖，水溶膜项目也获得国家经贸委“九五”国家技术创新优秀项目奖，项目负责人还取得国家发明专利1项，专利号：ZL02113921.0，时间是2002年。

湖南工业大学包装机械 研究 所研发的SL－1000型水溶胶薄膜生产线，主要利用钢带流涎法进行水溶胶、溶剂型溶胶的流涎制膜。其简介如下：

主要技术参数：

①、薄膜厚度：0.02～0.2MM，幅宽≤1000MM；

②、生产速度：3～6m/MIN；

③、电热式或燃油式干燥成膜：

其中电热式干燥成膜总功率：100KW；

燃油式干燥成膜功率：20KW；

燃油量10Kg/h。

湖南工业大学（原株洲工学院） 研究 开发钢带溶液流延涂布法生产PVA薄膜已在国内多家企业推广应用，其产品占据国内市场2/3以上，并远销印度和英国。

2、北京工商大学等单位水溶膜挤出吹膜法技术

北京工商大学等单位 研究 开发挤出吹膜法，目前此技术也已应用到两家国内企业，建成或在建生产线。
另据了解，兰州两家公司正在开发滚筒溶液流涎法生产PVA薄膜技术，目前尚处在中试阶段，未投入批量生产。

研究 成果介绍：

PVA的干法挤出加工技术一直是国内外塑料加工业多年未解决的技术难题之一。该项目在国产设备基础上，实现了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优异性能，相对于湿法加工技术，具有工艺简单、能耗低、效率高、投资省等优点。同时，PVA干法粒料可生产多层共挤高阻透材料及容器，拓宽了PVA树脂新的应用领域，是PVA加工技术上的突破。该技术具有创新性，填补了国内空白，处于国内领先，达到国际先进水平。

本专利技术在500吨/年示范生产线基础上，通过复配改性剂体系配方设计和关键设备装置的改进和完善，克服PVA分解温度和加工温度接近、熔体粘度大、流动性差、冷却慢的难点，技术可行，工艺可控性强，产品质量稳定，具有明显的市场竞争优势。

第二节 水溶膜产业产品工艺流程及生产设备情况

1、工艺流程

1）溶液流延法

溶液流延法的基本生产流程包括：水溶解PVA→流延涂布→烘干（热处理）→剥离→卷取→成品。
水溶性包装薄膜主要以聚乙烯醇及淀粉为主要原料，添加各种助剂，其工艺与传统的塑料薄膜成型工艺有所不同。它的工艺过程是：采用先将原料制成固含量为18%～20%的水溶性胶，再流涎涂布到镜面不锈钢带上，经干燥成膜后从钢带剥离，然后进入干燥室干燥至规定水分后，切边收卷获得成品膜。流涎制膜一般在水溶性溶胶薄膜流涎机上进行，主要利用钢带流涎法进行水溶胶、溶剂型溶胶的流涎制膜。

2）挤出吹膜法

挤出吹膜工艺流程为：PVA原料、水、增塑剂、润滑剂（颜料）→强制循环混合→挤出造粒→熔融挤出吹膜→改性处理→卷绕→成品。

吹塑法生产水溶性塑料包装薄膜主要以聚乙烯醇为主要原料，添加水及其它助剂通过挤出吹塑机吹塑成膜。聚乙烯醇熔点为220~240℃，由于在160℃开始脱水醚化，200℃开始分解；因此，直接挤出熔融吹膜，在工艺上难以实现，采用含水量40%～50%的聚乙烯醇树脂用于挤出吹塑制膜。

2、主要生产设备

水溶膜的相关生产设备有：原料处理系统设施、溶液制备系统设施、制膜机组及后处理系统设施、制膜排风系统设施、工艺供热锅炉系统设施、工艺回水系统设施、排水系统设施、供电系统设施、材料与成品运送系统设施、熟化室系统设施、化验系统设施、机械维修系统设施及其他公用系统设施。

第三节 水溶膜产业技术 研究 热点

水溶性包装薄膜作为一种新型绿色包装材料，在国内的 研究 应用刚刚开始，在国外也只有20年的发展历史，因而有很多课题有待于 研究 开发：

1、水溶膜生产的质量控制方法 研究

由于水溶膜生产工艺独特，生产中会产生各种各样的缺陷，如气泡、厚度不均、厚边、“鱼眼”、穿孔、皱纹、“火山口”等等，其成因非常复杂，这些缺陷的产生直接影响水溶膜的应用。因此，有必要对水溶膜生产的质量进行深入的 研究 。

2、各组分对水溶性包装薄膜影响及作用机理的 研究

水溶膜的各种物理、化学等性能是由其各组分综合作用的结果，深入 研究 探讨各组分对水溶性包装薄膜影响及作用机理，对提高水溶膜生产的质量、满足用户要求以及开发新型水溶膜都具有重要的意义。

3、水溶膜生产率的改进、提供

目前，已开发的水溶膜生产设备生产速度为4 米／分钟－5 米／分钟，国外同类设备在 7米／分钟左右。与传统工艺方法生产非水镕膜设备相比，生产率显然很低，如何提高水溶膜的生产率将是今后一项重要的 研究 课题。

4、新型水溶膜的开发与水溶膜应用新领域的开拓

尽管水溶膜应用已十分广泛，但随着生产的发展、社会的进步，人类需求不断增长，水溶膜的应用在很多新领域有待开拓，需要开发各种新型水溶膜。水溶性包装薄膜后加工设备的 研究 开发，如亟须 研究 开发水溶性包装薄膜专用包装机械、水溶性包装薄膜压花机械等也有着广阔的发展前景。随着对该科研项目投入的加大，其应用领域的不断拓宽，必将为推动我国的科技进步，倡导循环经济起到重要作用。
 

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