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聚氧化乙烯(peo)食品包装水溶性薄膜应用

   水溶性薄膜是指在常温下能溶解于水的薄膜。作为一种新颖的绿色包装材料,水溶性薄膜具有降解彻底、使用安全方便等环保特性,因此已受到世界发达国家广泛重视,在欧美、日本等国被广泛用于各种有毒的不能用手接触的产品的包装,例如农药、化肥、颜料、染料、清洁剂、水处理剂、矿物添加剂、洗涤剂、混凝土添加剂、摄影用化学试剂及园艺护理的化学试剂等,方便于应用这些药品。典型的水溶性薄膜有甲基纤维素薄膜、聚氧化乙烯薄膜、聚乙烯醇薄膜。甲基纤维素薄膜在室温下可溶于冷水中,1 mil(25.4μm)厚的甲基纤维素薄膜在20秒内就可溶解于水中。而聚氧化乙烯薄膜是所有水溶性薄膜中溶解性最好的。

   聚乙烯醇薄膜是目前在包装领域中应用最广泛的水溶性薄膜。水溶性聚乙烯醇薄膜常使用平均聚合度较低,醇解度仅88%左右的聚乙烯醇树脂为原料。聚乙烯醇薄膜的生产工艺有水溶液流延涂布(水溶液法)和挤出成膜(干法)两种不同的工艺路线。水溶液法是将聚乙烯醇与增塑剂、表面活性剂、防粘剂、快干剂、脱膜剂等混合制成胶液,胶液过滤后均匀刮涂于镜面钢带上,经烘干后剥离收卷即得产品。干法是将聚乙烯醇真空干燥后与塑化改性剂、成膜剂等助剂按一定比例混合塑化,再经挤出成膜、后整理、收卷等工序即得产品。

   就降解机理而言,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——甲单细胞属的菌株分解。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,另一种是生产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,最终可降低为CO2和H2O。目前,水溶性薄膜在化学品包装、洗涤包装、纺织品包装、食品包装、电子电器产品包装以及水转移印刷和农业方面都有着广泛的应用。但是,由于水溶性薄膜生产工艺独特,生产中会产生各种各样的缺陷,如气泡、厚度不均、“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性膜的应用,因而,有必要进行深入的研究。另外,与传统工艺方法生产非水溶性薄膜设备相比,水溶性薄膜的生产率很低(4~7米/分钟),这是水溶性薄膜成本较高的一个重要原因,如何提高水溶性薄膜的生产率将是今后一个重要的研究课题。绿色包装是国际环保发展趋势的需要,同时也代表了各国包装工业的发展潮流,是提高产品市场竞争力、避免新贸易壁垒的重要内容之一。绿色包装在其整个生命周期过程中,遵循循环经济“减量化、再利用、资源化”的经济活动行为原则,使包装对环境的影响降到最低限度。

   绿色包装的发展并不意味着包装废弃物对环境的污染得到了解决,只是对改变现状提供了技术上的支持。加强回收与再利用,实现包装废弃物的生态化循环才是减少环境污染的最有力措施。