HDPE天津中沙聚乙烯T55-300M
聚乙烯醇薄膜预制步骤采用溶液流延法，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。用该方法制备并处理得到的聚乙烯醇薄膜其水溶解温度可以达到60～70℃，耐溶剂性能、热稳定性和在潮湿环境下的平整性良好，芯层低结晶、几乎处于无定形态的微观堆砌结构，具有良好的透氧和透湿性能，可以采用常规的印刷、复合工艺进行后续产品的加工，制备生鲜农产品的保鲜包装材料。
优选的，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％。
优选的，聚乙烯醇为1799牌号的聚乙烯醇，其醇解度为99％，耐水性好。
优选的，初级形态的聚乙烯醇薄膜含水量在6～10％，制备初级形态的聚乙烯醇时，干燥后的含水量在此范围，可以保证生产的连续性。
根据本发明一种典型的实施方式，提供一种聚乙烯醇薄膜。该聚乙烯醇薄膜采用上述任一种制备方法制备得到。该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；优选的，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。这种特殊的结构使得本发明所述pvoh薄膜具有较好的耐水性、耐溶剂性，又具有较好的透气性。
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％，此时的pvoh薄膜基本属于无定形结构，对氧气和水蒸气等气体的阻隔性较低，具有较高的透湿和中等程度的透氧能力。
首先将1799牌号的pvoh溶解在水中，形成9～13％重量浓度的水溶液，然后向pvoh溶液中加入1～5％左右重量浓度的甘油作为增塑剂，混合均匀后，混合溶液通过温度为85～95℃的加热滚筒制备初级形态的pvoh薄膜，该初级形态的pvoh薄膜含水量在6～10％左右；pvoh薄膜的透氧和透湿能力主要靠下面的后处理工艺来实现：初级形态的pvoh薄膜通过一对温度控制在150～220℃的不锈钢压辊(图1)，该不锈钢压辊分为上加热压辊1和下加热压辊2，其中上压辊的自重对经过上下压辊缝隙的pvoh薄膜进行热压处理，上下压辊的其它部位对pvoh的内外(或上下)表层进行热处理，薄膜放卷3和收卷4的线速度和上下压辊的线速度保持一致，通过调整线速度树脂来实现对pvoh薄膜两侧(内外表层或上下表层)热处理时间的调整，热处理时间(t)越长，热处理温度(t)越高，则初级形态的pvoh加工加热双棍后，得到的终pvoh薄膜中水分含量越低，结晶度越高，无定形比例越小，对氧气和水蒸气的阻隔性越高，则不适合作为生鲜农产品的保鲜包装材料。
适合于熟食包装的pvoh薄膜，由初级形态的pvoh薄膜通过加热烘箱处理得到，烘箱内热空气的处理温度为95℃，处理时间为1～5分钟，如果温度过高会造成pvoh中水分汽化形成气泡而降低阻隔性。本发明的pvoh的热处理方式为一对加热双棍，并且处理后终薄膜的形态也与普通pvoh不同。普通pvoh结构均一，因为热空气处理时间长，薄膜的上下表层和芯部(中间层)的结晶度几乎相同，结晶度高，对气体的阻隔性好，透水蒸汽和氧气的能力低。本发明所述加热双辊的处理方法，采用高温瞬间加热的方式，形成不均一的微观结构，图2示出了本发明所述pvoh的剖面图，上壳层10和下壳层30厚度分别0.5～2.0微米(占总厚度的5～10％)，具有较高的结晶度，而芯层20厚度为8～18微米(占总厚度的90～95％)，总厚度为10～20微米；这种特殊的结构使得本发明所述pvoh薄膜具有较好的耐水性、耐溶剂性，又具有较好的透气性，这些性能与pvoh薄膜的层状微观结构有关。本发明所述pvoh薄膜的表层经过150～220℃热处理1～10秒，优选的热处理温度为190～210℃、处理时间为3～7秒，更加优选的处理温度为200℃、处理时间为5秒，得到的pvoh的表层(上层或下层)厚度为0.5～2.0微米，该表层薄膜具有高结晶度、结构致密，在通常环境的80％相对湿度下，对水蒸气具有一定的阻隔性，利于pvoh薄膜在存放过程中的湿度稳定性；在薄膜接触水性或有机溶剂型油墨或粘合剂时，该表层短期内对水分和有机溶剂具有阻隔性，pvoh薄膜在被印刷、复合等加工时，不会因吸湿(吸收有机溶剂)而溶胀变形。本发明所述pvoh对氧气的中等透过能力，以及对水蒸气的高透过性主要由薄膜芯层无定形结构所决定。本发明所述处理工艺，pvoh薄膜处理温度高、但接触加热辊的时间很短，pvoh表层迅速脱水、形成高结晶度致密结构，锁住薄膜内层芯部的水分流失，芯层pvoh含水量高，结晶度很低，几乎为无定形结构，因此对水汽和氧气的透过性较高，且芯层无定形结构也保证了薄膜的柔韧性。
本发明所述pvoh薄膜在80％相对湿度下具有很好的储存稳定性和加工性能，用作生鲜农产品包装时，包装(袋)内相对湿度可以超过95％，在此高湿度环境下，已经保鲜袋的表层高结晶度结构吸收水分，结晶度降低，无定形比例重新增加，透氧和透湿能力迅速恢复，因此，用作保鲜袋的pvoh薄膜在使用过程中具有较高的wvtr和中等程度的otr。薄膜的otr达到500～2000ml/m2.day.atm之间，wvtr在30～200g/m2.day之间。
耐水溶温度：在电磁搅拌下，将外形尺寸为5×5cm的薄膜置于70℃的热水中，在10分钟内薄膜保持完整的形态，则说明该薄膜耐水溶温度为70℃；如果在10分钟内溶解，则说明水溶温度达不到70℃；再准备一块外形尺寸为5×5cm的薄膜，设置热水的温度为65℃或者60℃(依次递减5℃)，直至薄膜在10分钟内不溶解，则该温度则是被测试薄膜的耐水溶温度。
平整度测试：将外形尺寸为10×10cm的薄膜置于25℃的冷水中，10分钟内薄膜依然平整，没有发生褶皱、卷边、溶胀等现象，则说明薄膜的平整度良好。
薄膜结晶度：测试薄膜的x-衍射曲线，根据2θ＝19.6°左右(101)晶面衍射峰的面积与无定形区面积的比值，来表征pvoh薄膜的结晶度；
薄膜的水蒸气透过率(wvtr)的测试根据《gb/t1037-88塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法》，把薄膜裁剪成面积为50cm2圆形，采用美国mocon公司的型号为model3/33水蒸气透过率测试仪测试；根据《gb/t1038-2000塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法》测试薄膜的氧气透过率(otr)和二氧化碳通过率，测试仪器为美国mocon公司型号为8001的氧气透过率测试仪。
拉伸强度、杨氏模量、断裂伸长率等力学性能测试，用instron-5565a电子拉力机，依据《gb/t1040-92塑料拉伸性能试验方法》和《gb13022-91塑料薄膜拉伸性能试验方法》在温度(253±2)℃下测试，双向拉伸膜样条尺寸：20mm×150mm，标距100mm，试验速率200mm/min。
薄膜层状结构分析：将薄膜在液氮中浸渍5分钟，然后迅速拉断，断面在ss-550(shimadzu,japan)扫描电镜下分析剖面轮廓。
利用普通热空气处理工艺烘干得到的pvoh薄膜，结晶度高达30％以上，结晶区贯穿整个薄膜的骨架结构，不存在表层和芯层结构的区别，整个薄膜的剖面都结构致密，对氧气和水汽的透气性很低，很适合用作熟食保鲜所需的高阻隔包装；如果将初级形态的pvoh薄膜经过加热双辊处理，设定薄膜在加热辊上的处理温度为150～220℃，与辊筒的接触时间为1～10秒，则可以在薄膜上下两侧形成一个结构致密的壳层结构，该壳层中水分含量低，pvoh分子链间氢键密度大，分子链排列紧密，对气体阻隔性高，但壳层厚度随着处理时间较少而变薄，而芯层中却保留着无定形结构，对氧气和水蒸气的通过率很高；该结构密实的壳层保护着薄膜不受储存环境湿度的侵蚀，在水中依然保持平整，在70℃的热水中不溶，常温下的具有耐有机溶剂的性能。这种材料特别适合于作为生鲜农产品的保鲜薄膜使用。
普通聚乙烯醇薄膜(pva)的otr较小，因此具有较高的氧气阻隔能力，阻止空气中的氧气进入包装内部造成被包装的熟食被氧化；而生鲜农产品要求pvoh薄膜即具有中等程度的氧气透过能力(otr达到500-2000ml/m2.day.atm)，又具有较高程度的水蒸气透过能力(wvtr在50-200g/m2.day之间)，因此对于适合于保鲜生鲜农产品的pvoh，其制备和加工工艺与普通pvoh完全不同，使得本发明所述pvoh薄膜具有特殊的微观结构，保证该薄膜具有中等程度的otr和较高的wvtr。
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，根据本发明的一个方面，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。
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。
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。
应用本发明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。
提供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。
在本发明中“初级形态的聚乙烯醇薄膜”是指未经过后处理的聚乙烯醇薄膜。
优选的，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。更优选的，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，在此条件下处理聚乙烯醇薄膜能够较大限度的提高聚乙烯醇薄膜的综合性能。进一步优选的，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。
根据本发明一种典型的实施方式，初级形态的pvoh薄膜通过一对温度控制在150～220℃的不锈钢压辊，该不锈钢压辊分为上加热压辊和下加热压辊，其中上压辊的自重对经过上下压辊缝隙的pvoh薄膜进行热压处理，上下压辊的其它部位对pvoh的内外(或上下)表层进行热处理，聚乙烯醇薄膜与上下辊筒的总接触时间为1-10秒，得到的pvoh的具有高结晶度但厚度较小的壳层或表层结构(上层或下层)，壳层厚度为0.5～2.0微米，优选的，壳层厚度；而薄膜的壳层以外的芯层部分具有无定形形态，对气体的透过性较高；
根据本发明一种典型的实施方式，提供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。应用本发明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。
将牌号为1799的pva树脂10重量份悬浮在100份的蒸馏水中，溶胀2小时，然后在搅拌下加热到80～90℃，溶解5小时；待完全溶解后，加入1重量份的甘油。搅拌均匀后静置脱泡。
把流延辊筒加热到90℃，上面配置的pva溶液被加热到90℃，让辊筒下部边缘接触pva溶液，调节辊筒的线速度，使pva在辊筒上停留3～5分钟，已经成膜后，剥离下来初级形态的pva薄膜，得到pvoh卷材。此时薄膜的含水量为8～10％，厚度为20微米。
让初级形态的pvoh薄膜通过热处理双辊装置，薄膜在辊上的温度为200℃，调节双辊的线速度，使薄膜接触双辊的总接触时间为5秒，得到样品1，测试的性能间表1。
让初级形态的pvoh薄膜通过一个加热烘道，烘道内设置热空气喷嘴，向薄膜喷射95℃热空气，薄膜在烘道内的停留时间为3～5分钟，终得到含水量为2.3％的pvoh薄膜，得到pvoh样品，测试性能。
