一種聚乙烯醇薄膜的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于聚乙烯醇薄膜領域，尤其涉及一種聚乙烯醇薄膜的制備方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著人民生活水平的提高和科技水平的發(fā)展，薄膜材料已經成為產品生 產和出售中不可或缺的組成部分。聚乙烯醇（PVA)薄膜材料作為塑料包裝材料的一種，因 其具有卓越的氣體阻隔性、耐油耐溶劑性，以及優(yōu)異的力學性能和良好的可降解性廣泛應 用于包裝、水轉印、紡織刺繡、液晶顯示等多個技術領域。
[0003] 聚乙烯醇薄膜通常采用濕法工藝進行制備，其具體工藝過程為：將聚乙烯醇樹脂 在溶劑中塑化，得到固含量小于20wt%的聚乙烯醇溶液；之后所述聚乙烯醇溶液依次經過 濾、脫泡、涂布和干燥，得到聚乙烯醇薄膜。由于聚乙烯醇溶液固含量過低，導致聚乙烯醇溶 液在干燥脫水時的負荷較大，影響其生產效率，但提高聚乙烯醇溶液的固含量會增加聚乙 烯醇在溶劑中的塑化難度，且提高聚乙烯醇溶液的固含量后其粘度也會上升明顯，給聚乙 烯醇溶液的過濾造成生極大的阻礙。

【發(fā)明內容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種聚乙烯醇薄膜的制備方法，采用本發(fā)明提 供的方法可以解決高濃度聚乙烯醇溶液存在的塑化困難和過濾困難的問題。
[0005] 本發(fā)明提供了一種聚乙烯醇薄膜的制備方法，包括以下步驟：
[0006] a)、聚乙烯醇和水在100~160°C下混合塑化，得到固含量為20~50wt%的聚乙 烯醇溶液；
[0007] 所述混合塑化的壓力大于等于水在所述混合塑化溫度下的飽和蒸汽壓；
[0008] b)、所述聚乙烯醇溶液依次經過過濾、脫泡、涂布和干燥，得到聚乙烯醇薄膜。
[0009] 所述過濾的溫度為100~160°C，所述過濾的壓力大于等于水在所述過濾溫度下 的飽和蒸汽壓。
[0010] 優(yōu)選的，所述脫泡的溫度為1〇〇~160°c，所述脫泡的壓力大于等于水在所述脫泡 溫度下的飽和蒸汽壓。
[0011] 優(yōu)選的，所述混合塑化的壓力大于等于〇.IMPa。
[0012] 優(yōu)選的，所述過濾的壓力大于等于0·IMPa。
[0013] 優(yōu)選的，所述脫泡的壓力大于等于0·IMPa。
[0014] 優(yōu)選的，所述聚乙烯醇的聚合度< 10000。
[0015] 優(yōu)選的，所述聚乙烯醇的醇解度彡80%。
[0016] 優(yōu)選的，所述過濾使用的設備為過濾器，所述過濾器的濾網濾徑< 2μπι。
[0017] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供了一種聚乙烯醇薄膜的制備方法。本發(fā)明提供的制 備方法包括以下步驟：a)、聚乙烯醇和水在100~160°C下混合塑化，得到固含量為20~ 50wt%的聚乙烯醇溶液；所述混合塑化的壓力大于等于水在所述混合塑化溫度下的飽和蒸 汽壓；b)、所述聚乙烯醇溶液依次經過過濾和脫泡后，涂布成膜，得到聚乙烯醇薄膜。所述過 濾的溫度為100~160°c，所述過濾的壓力大于等于水在所述過濾溫度下的飽和蒸汽壓。本 發(fā)明通過提高聚乙烯醇和水在混合塑化工序和過濾工序中的壓力和溫度，從而提高了聚乙 烯醇在水中的溶解度，降低了聚乙烯醇溶液的黏度，進而解決了高濃度聚乙烯醇溶液塑化 困難和過濾困難的問題。實驗結果表明，采用本發(fā)明提供的方法能夠將固含量20~50wt% 的聚乙烯醇溶液制備成聚乙烯醇薄膜。
【具體實施方式】
[0018] 下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通 技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范 圍。
[0019] 本發(fā)明提供了一種聚乙烯醇薄膜的制備方法，包括以下步驟：
[0020] a)、聚乙烯醇和水在100~160°C下混合塑化，得到固含量為20~50wt%的聚乙 烯醇溶液；
[0021] 所述混合塑化的壓力大于等于水在所述混合塑化溫度下的飽和蒸汽壓；
[0022] b)、所述聚乙烯醇溶液依次經過過濾、脫泡、涂布和干燥，得到聚乙烯醇薄膜。
[0023] 所述過濾的溫度為100~160°C，所述過濾的壓力大于等于水在所述過濾溫度下 的飽和蒸汽壓。
[0024] 在本發(fā)明提供的方法中，首先將聚乙烯醇和水混合塑化。本發(fā)明對所采用的聚乙 烯醇沒有特別限定，在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述聚乙烯醇的聚合度< 10000 ;在本 發(fā)明提供的另一個實施例中，所述聚乙烯醇的聚合度為1700~10000。在本發(fā)明提供的一 個實施例中，所述聚乙烯醇的醇解度多80% ;在本發(fā)明提供的另一個實施例中，所述聚乙烯 醇的醇解度為98% -99. 99%。在本發(fā)明中，所述聚乙烯醇和水在助劑存在下混合塑化，所 述助劑優(yōu)選為丙三醇；所述助劑和聚乙烯醇的質量比優(yōu)選為（0.5~0.2) :1。在本發(fā)明中， 所述聚乙烯醇和水混合塑化的溫度為100~160°C，優(yōu)選為120~140°C;所述混合塑化的 壓力大于等于水在所述混合塑化溫度下的飽和蒸汽壓，優(yōu)選為大于等于〇.IMPa。本發(fā)明對 所述混合塑化的設備沒有特別限定，優(yōu)選為本領域技術人員熟知的高壓攪拌釜和/或雙螺 桿擠出機。在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述聚乙烯醇和水在高壓攪拌釜中混合塑化，所 述混合塑化的時間優(yōu)選大于等于lh，更優(yōu)選為1~2h。在本發(fā)明提供的一個實施例中，所 述聚乙烯醇和水在雙螺桿擠出機中混合塑化，所述聚乙烯醇和水在雙螺桿擠出機中的停留 時間優(yōu)選為大于等于20s。在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述聚乙烯醇和水現(xiàn)在高壓攪拌 釜中混合塑化，混合塑化得到的混合料在雙螺桿擠出機中繼續(xù)進行混合塑化?；旌纤芑Y 束后，得到聚乙烯醇溶液。在本發(fā)明中，所述聚乙烯醇溶液的固含量為20~50wt%，優(yōu)選為 30 ~40wt%。
[0025] 得到所述聚乙烯醇溶液后，所述聚乙烯醇溶液進行過濾。其中，所述過濾的溫度為 100~160°C，優(yōu)選為120~140°C;所述過濾的壓力大于等于水在所述過濾溫度下的飽和 蒸汽壓，優(yōu)選大于等于〇.IMPa。本發(fā)明對所述過濾的設備沒有特別限定，優(yōu)選為本領域技術 人員熟知的過濾器，更優(yōu)選為金屬絲網凝膠去除型過濾器。在本發(fā)明中，所述過濾器的濾網 濾徑優(yōu)選<2 μπι。聚乙烯醇溶液經過過濾后，濾去了聚乙烯醇溶液中的固體雜質，得到聚乙 烯醇過濾液。
[0026] 得到聚乙烯醇過濾液后，所述聚乙烯醇過濾液進行脫泡。其中，所述脫泡的溫度 優(yōu)選為100~160°c，更優(yōu)選為120~140°C;所述脫泡的壓力優(yōu)選大于等于水在所述過濾 溫度下的飽和蒸汽壓，更優(yōu)選大于等于〇.IMPa;所述脫泡的時間優(yōu)選大于等于lmin。本發(fā) 明對所述脫泡的設備沒有特別限定，優(yōu)選為本領域技術人員熟知的靜態(tài)混合器或在線脫泡 機。聚乙烯醇過濾液經過脫泡后，去除了聚乙烯醇過濾液中的氣泡，得到聚乙烯醇脫泡液。
[0027] 得到聚乙烯醇脫泡液后，所述聚乙烯醇脫泡液進行涂布和干燥，得到聚乙烯醇薄 膜。本發(fā)明對所述涂布和干燥的方式沒有特別限定，可以按照以下方式進行：將所述乙烯醇 脫泡液涂布在剛性材料表面后，進行干燥，得到聚乙烯醇薄膜。其中，所述剛性材料優(yōu)選為 鏡面背輥或鏡面不銹鋼帶；所述干燥的溫度優(yōu)選為80~99°C;所述干燥的時間優(yōu)選為60s 以上，更優(yōu)選為60s~2min。在本發(fā)明中，干燥后得到的薄膜的含水率優(yōu)選控制為5%。
[0028] 本發(fā)明提供提高聚乙烯醇溶液的固含量，降