聚乙烯醇薄膜密度為1.26-1,29g/cm三次方,折射率為1.52,紫外線照射後發籃白色光。吸水性大,浸入水中能溶解。纖維的含水率可達30%-50%,在65%RH, 25 ℃ 環境下的含濕率也可達4.5%。能透過水蒸氣,但難透過醇蒸汽,更不能透過有機溶劑蒸汽,惰性氣體和氫氣, 聚乙烯醇薄膜的阻隔性甚至優於偏二氯乙烯薄膜。
聚乙烯醇薄膜定義
聚乙烯醇(PVA)是一種水溶性聚合物,特點是緻密性好、結晶度高,粘接力強、製成的薄膜柔韌平滑、耐油、耐溶劑、耐磨耗、氣體阻透性好,以及經特殊處理具有的耐水性,用途廣泛。
聚乙烯醇對人體無毒、無味、無害,與自然環境具有良好的親和性,不累積,無污染。
聚乙烯醇薄膜是以聚乙烯醇為主體,加入改性劑等助劑,經過特殊工藝加工、可以被土壤中的微生物完全降解的綠色環保功能性材料。它可在短時間內降解為二氧化碳和水,並有改良土地的作用。
聚乙烯醇薄膜最大的優點是水溶性,最大的缺點是耐水性差。之所以耐水性差,是由於其分子中帶有親水性的羥基(-OH)。如果能將羥基適當封閉,接上耐水性基團,就可提高PVA薄膜的耐水性。PVA含有羥基,可發生多元醇的一切典型反應,選用適當的縮聚物,在添加量不大的情況下,就能與PVA中的羥基適度交朕,使PVA形成一種強韌的三維結構,穩定了VA在濕態條件下的氣密性,提高了耐水能力。
分類
聚乙烯醇薄膜按照溶解特性分為以下幾類:
常溫溶薄膜(NT型,又稱快溶薄膜、冷溶薄膜): 溶解溫度25℃
中溫溶薄膜(IT型,又稱中溶薄膜、熱熔薄膜): 溶解溫度65℃
高溫溶薄膜(HT型,又稱難溶薄膜、耐溶薄膜): 溶解溫度85℃
特種薄膜:可以根據具體用途設計配方和工藝,達到特殊使用的要求。
性能
1環保性PVA薄膜產品屬於綠色環保材料。有關部門測得PVA生物耗氧量(BOD)比澱粉小得多,美國空氣產品公司把Airvol公司的PVA產品進行生物降解5天后,測得的BOD量低於最初BOD總量的1%。經過生物試驗證明PVA既無毒。
就降解機理而言,PVA材料具有水和生物兩種降解屬性,首先溶於水形成膠液滲入土壤中,可增加土壤的團粘化、透氣性和保水性,特別適合於沙土改造。在土壤中的PVA材料可被土壤中的細菌分解,最終可降解為CO2和H2O。
PVA的溶劑是水,但對水的溶解性很大程度上受聚合度的影響,特別是受醇解度的支配。醇解度在88%以下時,在20℃常溫的常溫水中幾乎完全溶解。隨著醇解度的上升溶解度大幅度下降,完全醇解的PVA在水中的溶解極微。
PVA薄膜的水溶性與薄膜的厚度和水的溫度有關,相關數據表如下:
溶解水溫 開始溶解時間
(分鐘) 完全溶解時間
(分鐘)
常溫溶薄膜 25℃ 0.5 15
中溫溶薄膜 65℃ 0.5 10
高溫熔薄膜 40℃以下完全不溶,85℃以上完全溶解 0.5 10
註:1、薄膜厚度:20μm,2、在動盪水中。
PVA薄膜韌性好,拉伸強度大,抗撕裂強度居各類薄膜之首,其雙向拉伸強度優越,耐候性好,使用壽命長。各種薄膜強度性能如下表:
PVA膜 PT膜(玻璃紙) PE膜 PP膜 PVC膜
拉伸強度(MPa) 44.1~63.7 54.9~131.4 17.3~19.1 45.1~53.9 20.6~17.6
延伸率(%) 150~400 15~25 50~600 200~600 5~25
PVA薄膜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。
PVA薄膜可以在1.33×10~266×10Pa的真空下鍍鋁,其製品在30℃水中浸24小時,鍍層不會剝離。
PVA薄膜的透明度、光澤度均優於其它薄膜。
PVA膜 PT膜(玻璃紙) PVC膜 PET膜
透過率% 90.1 60.5 50.4 57.8
反射率% 81.5 60.5 79.5 22
PVA膜的透濕性和玻璃紙相似,是一種透濕度極高的薄膜,包裝熱、濕物品時不會產生霧滴。按照JIS-Z1503測定的數據如下表:
PVA膜 PT膜(玻璃紙) PVC膜 PET膜
透濕度 1500~2000 1300~2000 120~180 35~180
PVA薄膜在乾燥條件下有優異的阻氧性能,它的透氧係數是各種樹脂薄膜中最低的。
PVA的分子鏈上存在大量羥基(-OH),處於潮濕環境中這些羥基易和水分子形成氫鍵,導致PVA聚集態結構發生變化,使PVA的阻隔性大大下降。隨著相對濕度的上升,其氧氣透過量明顯上升。
PVA薄膜對水分及氨氣具有較強的透過性,但對氧氣、氮氣、氫氣、氦氣、氬氣及二氧化碳等具有優越的阻隔性,常壓環境下對氧氣的阻隔率約為常用聚乙烯薄膜的1000倍,聚丙烯膜的300倍。使用PVA薄膜可以完好地保持被包裝產品的成分及本身的氣味。
很多塑料薄膜都有很強的帶電性,而PVA薄膜幾乎不帶靜電。使用PVA薄膜包裝產品的過程中,不會因為靜電而引起其可塑性降低或靜電附塵。
PVA膜 PT膜(玻璃紙) PVC膜 PE膜 PET膜
靜電壓 1.2V 1.3V 40.5V 98.6V 120.6V
PVA膜具有優良的水色和油墨印刷性,這是現有塑料薄膜只能用油墨印刷不可比擬的優點,可用於水轉移印刷,如:玻璃、陶瓷、電器外殼、汽車部件等等不規則表面的彩色印刷。同時PVA薄膜極性強,印刷時可不用電火花處理,目前也廣泛地套用在特種印刷行業上,如水轉印膜襯底。
10 熱封性水溶性包裝薄膜具有良好的熱封性,適合於電阻熱封及高頻熱封,熱封強度與溫濕度、壓力、時間等條件有關,一般大於200g/cm2。
11 耐油性及耐溶劑性PVA薄膜具有極好的耐油性(植物油、動物油、礦物油)、耐有機溶劑和碳水化合物等。但強鹼、強酸、氯自由基及其它可與PVA發生化學反應的物質(如硼砂、硼酸、某些染料等),這類物質不適合採用PVA薄膜包裝。
A 油脂吸收量表
油 品 測試條件 PVA PET OPP PE OPS
汽 油 20℃,10天 0 1.1 1.1 4.7
柴 油 40℃,30天 0 3.2 5.2 3.5 2.8
色拉油 40℃,30天 0 1.8 3.1 4.6 1.5
B 溶劑吸收量表
溶 劑 PVA eval CPP OPP PET
甲 苯 3 120 3740 6120 670
異丙醇 80 3440 600 430 1070
乙酸乙酯 10 240 2950 3700 1520
甲乙酮 7 500 2070 2790 1560
總 量 100 4300 9360 13040 4820
PVA薄膜的保香性及防止包裝物升華的性能極佳,採用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。
保香性測試表
內裝物 玫瑰香精(1ml) 檸檬香精(1ml) 蘋果香精(1ml) 風油精(1ml) 醬油(2ml) 茶葉(3g) 香菸(3g)
PP
(25μm) 1小時 1小時 1小時 1小時 3小時 1天 1天
PP/PE(65μm) 3小時 1天 1天 1小時 1周 1周 1周
PVA/PP(32μm) 1周 1周 1周 2天 4周
以上 4周
以上 4周
以上
套用
1 快溶薄膜 農藥、化工產品內包裝襯袋,可避免手觸摸農藥及化工產品,沒有殘留農藥在塑膠袋中。
 水泥添加劑包裝袋,避免粉塵飛揚危害環境。
 刺繡襯底、假髮等織物載體。襯托載體,便於清理。
 人造大理石脫模膜,在型膜內墊上水溶膜,可快速脫模。
 水轉移印刷,在該薄膜上印刷後可轉印到曲面上。
 種子袋,把種子按固定間隔包裝起來再埋入地下,節省貴重種子,可省去間苗的繁忙。
 醫院洗滌包裝袋,無需接觸污染的衣服將包裝袋直接投入洗衣機。
 垃圾袋。
 食品、化妝品包裝袋,超市購物袋。
 食品包裝複合膜、高級紡織品、膠袋包裝袋、包裝緩衝氣墊。
 用玻璃紙型印刷油墨便可得到美觀的印刷效果。
 動物油、植物油、礦物油的包裝和油脂食品的包裝。
 用於茶葉、咖啡、咖喱粉、辣椒粉、胡椒粉等香料的包裝封存。
 可用於小雜糧、油料、海鮮乾發、名貴中藥材、菸草等包裝,與除氧劑或抽真空配合使用,其防霉、防蟲蛀、防退色的保質保鮮。
 電子產品防靜電包裝。
 服裝、鞋帽、皮革及皮革製品、工藝美術、文稿、檔案的封存,與除氧劑配套使用,有防霉、防蟲蛀、防氧化變色的功效。
 用玻璃紙型印刷油墨便可得到美觀的印刷效果。
 醇類、醚類、酮類、酯類、化工原料及中間體的包裝。
 日用品、醫藥、玩具包裝。
 用於無線電元器件及整機、精密機械、軍械、雷達、彈藥的封存,有獨到的防氧化鏽蝕的功能。
 光學儀器、鏡片及零配件採用綜合封存,可防止發霉和起霧。
聚乙烯醇薄膜還可以用於偏振模、汽車貼膜、擋風玻璃夾層、衛生材料製造等特殊領域。