绿色环保虽然早已经是当今社会的主流,但要想得到市场的认可,产品本身必须有着优于同类产品的特性。全生物可降解水溶性(PVA)薄膜无毒无害,不会阻止微生物的生长繁殖,并且对废水处理和环境卫生没有影响,能够通过土壤中分离的细菌最终降解为二氧化碳和水,并且具有改良土壤等优点而被广泛使用。
物理特性:在阻隔性方面,PVA 薄膜对水分及氨气具有较强的透过性,它的透湿性和玻璃纸相似,可以保证包装热、湿物品时不会产生雾滴;同时,它对氧气、氮气、氢气、氦气、氩气及二氧化碳等具有优越的阻隔性,在干燥条件下,它的透氧系数是各种树脂薄膜中最低的,常压环境下对氧气的阻隔率约为常用聚乙烯膜的1000 倍,聚丙烯膜的300 倍,这就使PVA薄膜可以完好保持被包装产品的成分及本身的气味。优异的保香性及防止包装物升华的性能使采用PVA 薄膜包装,不仅能很好地保持包装物的香味,而且也可防止包装物受到外界异味的影响。
在拉伸强度方面,由于PVA 薄膜韧性好,它的抗撕裂强度居各类薄膜之首,其双向拉伸强度优越,耐曲折数是其它薄膜的10 倍,耐候性好,保证了产品具有较长的使用寿命。
与很多塑料薄膜都有很强的带电性不同,PVA 薄膜几乎不带静电,使用PVA 薄膜包装产品的过程中,不会因为静电而引起其可塑性降低或静电附尘;同时它所具有极好的耐油性(植物油、动物油、矿物油)、耐脂肪性、耐有机溶剂和碳水化合物的特点,这两个特性使PVA 薄膜在许多特殊产品的包装上有着更广泛的应用前景。
全生物可降解水溶性薄膜产品生物降解5 天后可测得BOD 的量低于最初BOD 总量的1%。聚乙烯醇具有水和生物两种降解特性,首先溶于水形成胶液渗入土壤中,增加土壤的团粘化、透气性和保水性,特别适合于沙土改造。在土壤中的PVA 可被土壤中分离的细菌——甲单细胞的菌株分解。至少两种细菌组成的共生体系可降解聚乙烯醇:一种菌是聚乙烯醇的活性菌,另一种是产生PVA 活性菌所需物质的菌。仲醇的氧化反应酶催化聚乙烯醇,然后水解酶切断被氧化的PVA 主链,进一步降解,最终可降解为CO2 和H2O。
市场前景:PVA 薄膜主要集中在日本生产,约占世界产量的 70%左右。日本以合成化学、尤尼吉卡,可乐丽三家公司为主,电气化学、信越、生物材料通用公司等也有生产。其他如美国杜邦、Christ - Cralt(C.C.L.P 公司),W.T.P 公司,德国赫司特公司,法国的 GRENSOL 公司也有生产。产品主要用于纤维制品包装 , 其次为食品包装、妇女卫生用品、农药、除草剂包装等。世界总产量约在 4.5 万-4.7万之间。其用户也是一些著名的大公司,例如Bayer(拜耳) 、 Henkel(汉高) 、 Shell(壳牌) 、 Agr.Eva(艾格福) 等大公司都已开始使用水溶性薄膜包装其产品。 全球每年需要水溶性包装薄膜需求量约50万吨,主要集中在欧美等发达国家。目前PVA薄膜市场售价:美国产品为13-17万元/吨,日本产品为20-25万元/吨,国内产品销售价仅为美国的40%,平均售价为5.5万元/吨,因而在价格上具有很强的竞争力,应用前景一定十分广阔。
应用范围:1)农药、化工产品内包装衬袋。可避免手触摸农药及化工产品,没有残留农药在塑料袋中;(2)水泥添加剂(硅粉等)包装袋。避免粉尘飞扬危害环境;3)刺绣、假发等织物载体。衬托载体,便于清理;4)人造大型石脱模膜。在型膜内垫上水溶膜,可快速脱模;(5)曲面印刷(水转印)。在该薄膜上印刷后可转印到曲面上;6)种子带。把种子按固定间隔包装起来再埋入地下,节省贵重种子,可省去间苗的繁忙;(7)医院洗涤包装袋。无需接触污染的衣服也可以清洗;(9)热水溶薄膜适用服装包装;(10)与其它塑料复合后可用于食品保鲜包装及气垫袋。
产业化需要:以生产规模为3吨/天,主要设备有高速搅拌机、挤出机、流延机、吹膜机、制袋机,投资约500万元,其中机器设备投资200万元,厂房面积500 m2、高8-10m,动力电压500kw,操作生产人员10人/班。主要原材料有聚乙烯醇等,产品综合成本为2.2万元/吨,市场售价3.5-6.0万元/吨,经济效益1500万元,投资回收期2-3年。