一種聚乙烯醇薄膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于聚乙烯醇薄膜領(lǐng)域，尤其涉及一種聚乙烯醇薄膜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[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(jīng)成為產(chǎn)品生 產(chǎn)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(xué)性能和良好的可降解性廣泛應(yīng) 用于包裝、水轉(zhuǎn)印、紡織刺繡、液晶顯示等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。
[0003] 聚乙烯醇薄膜通常采用濕法工藝進(jìn)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(jīng)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(dǎo)致聚乙烯醇溶 液在干燥脫水時(shí)的負(fù)荷較大，影響其生產(chǎn)效率，但提高聚乙烯醇溶液的固含量會(huì)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(huì)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(nèi)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(jīng)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(shè)備為過濾器，所述過濾器的濾網(wǎng)濾徑< 2μπι。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)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(jīng)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(jìn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用本發(fā)明提供的方法能夠?qū)⒐毯?0~50wt% 的聚乙烯醇溶液制備成聚乙烯醇薄膜。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施 例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)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(jīng)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(duì)所采用的聚乙 烯醇沒有特別限定，在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)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(gè)實(shí)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(gè)實(shí)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(gè)實(shí)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(zhì)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(duì) 所述混合塑化的設(shè)備沒有特別限定，優(yōu)選為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的高壓攪拌釜和/或雙螺 桿擠出機(jī)。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)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(shí)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(gè)實(shí)施例中，所 述聚乙烯醇和水在雙螺桿擠出機(jī)中混合塑化，所述聚乙烯醇和水在雙螺桿擠出機(jī)中的停留 時(shí)間優(yōu)選為大于等于20s。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)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(jī)中繼續(xù)進(jìn)行混合塑化。混合塑化結(jié) 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(jìn)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(duì)所述過濾的設(shè)備沒有特別限定，優(yōu)選為本領(lǐng)域技術(shù) 人員熟知的過濾器，更優(yōu)選為金屬絲網(wǎng)凝膠去除型過濾器。在本發(fā)明中，所述過濾器的濾網(wǎng) 濾徑優(yōu)選<2 μπι。聚乙烯醇溶液經(jīng)過過濾后，濾去了聚乙烯醇溶液中的固體雜質(zhì)，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(jìn)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(shí)間優(yōu)選大于等于lmin。本發(fā) 明對(duì)所述脫泡的設(shè)備沒有特別限定，優(yōu)選為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的靜態(tài)混合器或在線脫泡 機(jī)。聚乙烯醇過濾液經(jīng)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(jìn)行涂布和干燥，得到聚乙烯醇薄 膜。本發(fā)明對(duì)所述涂布和干燥的方式?jīng)]有特別限定，可以按照以下方式進(jìn)行：將所述乙烯醇 脫泡液涂布在剛性材料表面后，進(jìn)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(shí)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