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标题: 绿色高阻隔包装材料发展现状及趋势 [打印本页]

作者: Bruce 时间: 2011-12-28 11:52
标题: 绿色高阻隔包装材料发展现状及趋势
一、高阻隔包装材料的发展趋势    目前，市场上的高阻隔包装材料主要有聚偏二氯乙烯（PVDC）、乙烯－乙烯醇共聚物（EVOH）和聚乙烯醇（PVA）。随着市场包装功能的增加以及环境意识的提高，产品成本的性价比也越显重要。然而PVDC含有氯离子，加工和垃圾处理的过程中有HCl气体产生，污染空气和被包装物品，欧美等地区已开始限制并停止使用；EVOH的耐水性和耐候性至今没有解决，而且价格居高不下，令整个包装市场对高阻隔多层共挤膜望而生畏。市场期待的性价比更为合理，并可替代PVDC和EVOH的耐水改性PVA涂布膜应是必然的发展趋势。    首先，性质上：耐水改性PVA涂布膜属科技含量高、附加值高的产品，无论是原料的选择，还是加工和消费过程，都没有或不释放任何有毒有害物质，有利于环保和实现绿色消费，属环境友好型产品。    其次，用量上：随着我国加入WTO，我国的经济将迎来新一轮的加速发展，包装行业对PVA高阻隔膜的用量将不断加大，国内高阻隔包装材料在软包装材料总量中所占比例不超过10％，远低于日美的40％，因此市场潜在的需求量仍有巨大的上升空间。    再次，效益上：耐水改性PVA主要成分是PVA树脂和水，原材料在国内市场上均可买到。产品无论在性能上，还是在价格上，都比当前的EVOH共挤膜和PVDC涂布膜具有优势，是PVDC涂布膜的理想替代品。
最后，政策上：国家经济贸易委员会2001年6月发布的“十五”规划指出：包装材料重点发展各种食品、饮料、药品等包装，以提高保护功能、延长货架寿命的高阻隔包装材料、热灌装包装材料、保鲜材料、粮食储运的防霉防虫材料。2002年9月28日国家经济贸易委员会发布“工业行业近期发展导向”（国经贸行业[2002]716号）提出“开发高阻隔性容器、包装材料，多功能薄膜、水溶性薄膜和可降解性材料的工艺和设备”。因此，耐水改性PVA涂布膜符合国家产业政策的发展方向。    总之，耐水改性PVA高阻隔涂布膜是一种绿色环保、氧气阻隔性能好、性价比高的包装材料，该项目产品符合国家产业政策的发展方向，前景乐观。    二、目前市场上改性PVA涂布膜存在的问题    ⑴不耐水    很多涂布PVDC的厂家对目前市场上的改性PVA很反感，并不是他们对改性PVA不感兴趣，而是对该产品的耐水性能达不到使用的要求，将其拒之门外。据调研，市场上确实有这样的产品。根据试验分析，该类产品所谓的改性，只是用改性剂将聚乙烯醇的少数羟基进行了交联封闭，大部分的羟基还裸露在外面，而这些裸露的羟基具有很强的亲水性，宏观上表现为PVA涂布层不耐水。    ⑵颜色不透明    目前，市场上的改性PVA胶液为黄色，不透明，涂布后的基材卷径端面也呈明显的黄色，而且随着时间的延长，颜色由黄色变为红褐色。作为包装材料时，这种产品严重影响被包装物的自然外观。    ⑶胶液稳定性差    通过对PVA涂布膜生产厂家的了解，市场上现有的改性PVA胶液受温度、时间和PH值的影响很大。主要表现为温度越低、时间越久、PH值越小，改性PVA胶液越容易凝胶。
三、耐水改性PVA涂布膜的优势    ⑴性能优势    耐水改性聚乙烯醇（PVA）高阻隔膜是中国航科工集团8511研究所（南京电子设备研究所）的专利产品（专利号：ZL95112745.4），该产品是采用改性后的聚乙烯醇水溶液经涂布、干燥而成。由于采用化学改性剂封闭了聚乙烯醇亲水性的羟基，因此，该产品在具有良好的阻氧性能的同时，具有良好的耐水性能，涂层在有水或高湿条件下不会产生返粘、溶胀现象，经过涂布后的PE、CPP等具有热封性的基材可以作为高阻隔性的包装材料直接使用，而且涂层具有良好的印刷、复合适应性，可以满足各种不同材料结构的复合要求。表1 耐水改性PVA涂布膜与PVDC涂布膜性能比较

项目	耐水改性PVA涂布膜	PVDC涂布膜
涂布干重/g/m2	0.6	3
氧气透过量/ cm3/(m2·24h·0.1MPa)	2	15
阻湿性能	次优	优
预涂（底胶）	不需要	需要
涂布次数	1	2
设备投资	低	高
绿色环保	优	差

与PVDC涂布膜相比，耐水改性PVA涂布膜综合性能更具优势。从表1可以看出，耐水改性PVA涂布后干重是0.6g/m2，而PVDC涂布后干重是3g/m2，后者是前者的五倍，显然相同涂布基材、相同重量的涂布产品，后者的使用面积比前者少很多；在阻氧性能方面，耐水改性PVA涂布膜氧气透过量平均2cm3/(m2·24h·0.1MPa)，测试值最小的是0.27cm3/(m2·24h·0.1MPa)，而涂布两次的PVDC涂布膜氧气透过量在15cm3/(m2·24h·0.1MPa)左右，前者的阻氧性能比后者好很多；在阻湿方面，前者稍逊后者；由于耐水改性PVA涂布膜生产工艺简单，只需涂布1次，而且不用预涂，阻氧性能和附着牢度就很优秀，因此涂布耐水改性PVA的设备要求要比涂布PVDC的低；最后，耐水改性PVA绿色环保，对环境友好，发达国家已大量使用，而PVDC中含有氯离子，垃圾处理时会产生大量的HCl气体，对环境造成污染，欧美等地区已开始限制并停止使用。
⑵价格优势以厚度12μm的PET为例，幅宽1m，重量1t，密度1.41×103kg/m3，面积60000㎡，基材吨价13000元/t。目前市场上PET/PVDC涂布膜吨价是21000元/t，我方PET/PVA涂布膜吨价是23000元/t，表面上看PET/PVA涂布膜吨价比PET/PVDC涂布膜吨价高，其实不然。PVDC涂布完后干重3g/㎡,1tPET涂完后，重量为1.18t，增重180kg；PVA涂布完后干重0.6g/㎡，1tPET涂完后，重量为1.036t，增重36kg。由此可知，PET/PVDC涂布膜的增重部分是PET/PVA涂布膜增重的5倍；PET/PVDC涂布膜的克重是19.7g/㎡，PET/PVA涂布膜的克重是17.3g/㎡；1tPET/PVDC涂布膜的面积是50761㎡，1tPET/PVA涂布膜的面积是57803㎡；PET/PVDC涂布膜的平方单价是0.41元/㎡，PET/PVA涂布膜的平方单价是0.40元/㎡；PET/PVDC涂布膜的涂布费用是0.20元/㎡，PET/PVA涂布膜的涂布费用是0.18元/㎡。换句话说，1tPET/PVDC涂布膜的面积比1tPET/PVA涂布膜的面积少7042㎡；表面上PET/PVA涂布膜吨价比PET/PVDC涂布膜吨价高，实际上PET/PVA涂布膜的涂布费用比PET/PVDC涂布膜的涂布费用低。具体数据详见表1。 表1 PET/PVA涂布膜与PET/PVDC涂布膜的价格比较

项目	吨价（元/t）	克重（g/㎡）	吨面积（㎡/t）	平方单价（元/㎡）	涂布费用（元/㎡）
PET/PVDC	21000	19.7	50761	0.41	0.20
PET/PVA	23000	17.3	57803	0.40	0.18

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