一种聚乙烯醇薄膜的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于聚乙烯醇薄膜领域，尤其涉及一种聚乙烯醇薄膜的制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着人民生活水平的提高和科技水平的发展，薄膜材料已经成为产品生 产和出售中不可或缺的组成部分。聚乙烯醇（PVA)薄膜材料作为塑料包装材料的一种，因 其具有卓越的气体阻隔性、耐油耐溶剂性，以及优异的力学性能和良好的可降解性广泛应 用于包装、水转印、纺织刺绣、液晶显示等多个技术领域。
[0003] 聚乙烯醇薄膜通常采用湿法工艺进行制备，其具体工艺过程为：将聚乙烯醇树脂 在溶剂中塑化，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经过 滤、脱泡、涂布和干燥，得到聚乙烯醇薄膜。由于聚乙烯醇溶液固含量过低，导致聚乙烯醇溶 液在干燥脱水时的负荷较大，影响其生产效率，但提高聚乙烯醇溶液的固含量会增加聚乙 烯醇在溶剂中的塑化难度，且提高聚乙烯醇溶液的固含量后其粘度也会上升明显，给聚乙 烯醇溶液的过滤造成生极大的阻碍。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚乙烯醇薄膜的制备方法，采用本发明提 供的方法可以解决高浓度聚乙烯醇溶液存在的塑化困难和过滤困难的问题。
[0005] 本发明提供了一种聚乙烯醇薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0006] a)、聚乙烯醇和水在100~160°C下混合塑化，得到固含量为20~50wt%的聚乙 烯醇溶液；
[0007] 所述混合塑化的压力大于等于水在所述混合塑化温度下的饱和蒸汽压；
[0008] b)、所述聚乙烯醇溶液依次经过过滤、脱泡、涂布和干燥，得到聚乙烯醇薄膜。
[0009] 所述过滤的温度为100~160°C，所述过滤的压力大于等于水在所述过滤温度下 的饱和蒸汽压。
[0010] 优选的，所述脱泡的温度为1〇〇~160°c，所述脱泡的压力大于等于水在所述脱泡 温度下的饱和蒸汽压。
[0011] 优选的，所述混合塑化的压力大于等于〇.IMPa。
[0012] 优选的，所述过滤的压力大于等于0·IMPa。
[0013] 优选的，所述脱泡的压力大于等于0·IMPa。
[0014] 优选的，所述聚乙烯醇的聚合度< 10000。
[0015] 优选的，所述聚乙烯醇的醇解度彡80%。
[0016] 优选的，所述过滤使用的设备为过滤器，所述过滤器的滤网滤径< 2μπι。
[0017] 与现有技术相比，本发明提供了一种聚乙烯醇薄膜的制备方法。本发明提供的制 备方法包括以下步骤：a)、聚乙烯醇和水在100~160°C下混合塑化，得到固含量为20~ 50wt%的聚乙烯醇溶液；所述混合塑化的压力大于等于水在所述混合塑化温度下的饱和蒸 汽压；b)、所述聚乙烯醇溶液依次经过过滤和脱泡后，涂布成膜，得到聚乙烯醇薄膜。所述过 滤的温度为100~160°c，所述过滤的压力大于等于水在所述过滤温度下的饱和蒸汽压。本 发明通过提高聚乙烯醇和水在混合塑化工序和过滤工序中的压力和温度，从而提高了聚乙 烯醇在水中的溶解度，降低了聚乙烯醇溶液的黏度，进而解决了高浓度聚乙烯醇溶液塑化 困难和过滤困难的问题。实验结果表明，采用本发明提供的方法能够将固含量20~50wt% 的聚乙烯醇溶液制备成聚乙烯醇薄膜。
【具体实施方式】
[0018] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范 围。
[0019] 本发明提供了一种聚乙烯醇薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0020] a)、聚乙烯醇和水在100~160°C下混合塑化，得到固含量为20~50wt%的聚乙 烯醇溶液；
[0021] 所述混合塑化的压力大于等于水在所述混合塑化温度下的饱和蒸汽压；
[0022] b)、所述聚乙烯醇溶液依次经过过滤、脱泡、涂布和干燥，得到聚乙烯醇薄膜。
[0023] 所述过滤的温度为100~160°C，所述过滤的压力大于等于水在所述过滤温度下 的饱和蒸汽压。
[0024] 在本发明提供的方法中，首先将聚乙烯醇和水混合塑化。本发明对所采用的聚乙 烯醇没有特别限定，在本发明提供的一个实施例中，所述聚乙烯醇的聚合度< 10000 ;在本 发明提供的另一个实施例中，所述聚乙烯醇的聚合度为1700~10000。在本发明提供的一 个实施例中，所述聚乙烯醇的醇解度多80% ;在本发明提供的另一个实施例中，所述聚乙烯 醇的醇解度为98% -99. 99%。在本发明中，所述聚乙烯醇和水在助剂存在下混合塑化，所 述助剂优选为丙三醇；所述助剂和聚乙烯醇的质量比优选为（0.5~0.2) :1。在本发明中， 所述聚乙烯醇和水混合塑化的温度为100~160°C，优选为120~140°C;所述混合塑化的 压力大于等于水在所述混合塑化温度下的饱和蒸汽压，优选为大于等于〇.IMPa。本发明对 所述混合塑化的设备没有特别限定，优选为本领域技术人员熟知的高压搅拌釜和/或双螺 杆挤出机。在本发明提供的一个实施例中，所述聚乙烯醇和水在高压搅拌釜中混合塑化，所 述混合塑化的时间优选大于等于lh，更优选为1~2h。在本发明提供的一个实施例中，所 述聚乙烯醇和水在双螺杆挤出机中混合塑化，所述聚乙烯醇和水在双螺杆挤出机中的停留 时间优选为大于等于20s。在本发明提供的一个实施例中，所述聚乙烯醇和水现在高压搅拌 釜中混合塑化，混合塑化得到的混合料在双螺杆挤出机中继续进行混合塑化。混合塑化结 束后，得到聚乙烯醇溶液。在本发明中，所述聚乙烯醇溶液的固含量为20~50wt%，优选为 30 ~40wt%。
[0025] 得到所述聚乙烯醇溶液后，所述聚乙烯醇溶液进行过滤。其中，所述过滤的温度为 100~160°C，优选为120~140°C;所述过滤的压力大于等于水在所述过滤温度下的饱和 蒸汽压，优选大于等于〇.IMPa。本发明对所述过滤的设备没有特别限定，优选为本领域技术 人员熟知的过滤器，更优选为金属丝网凝胶去除型过滤器。在本发明中，所述过滤器的滤网 滤径优选<2 μπι。聚乙烯醇溶液经过过滤后，滤去了聚乙烯醇溶液中的固体杂质，得到聚乙 烯醇过滤液。
[0026] 得到聚乙烯醇过滤液后，所述聚乙烯醇过滤液进行脱泡。其中，所述脱泡的温度 优选为100~160°c，更优选为120~140°C;所述脱泡的压力优选大于等于水在所述过滤 温度下的饱和蒸汽压，更优选大于等于〇.IMPa;所述脱泡的时间优选大于等于lmin。本发 明对所述脱泡的设备没有特别限定，优选为本领域技术人员熟知的静态混合器或在线脱泡 机。聚乙烯醇过滤液经过脱泡后，去除了聚乙烯醇过滤液中的气泡，得到聚乙烯醇脱泡液。
[0027] 得到聚乙烯醇脱泡液后，所述聚乙烯醇脱泡液进行涂布和干燥，得到聚乙烯醇薄 膜。本发明对所述涂布和干燥的方式没有特别限定，可以按照以下方式进行：将所述乙烯醇 脱泡液涂布在刚性材料表面后，进行干燥，得到聚乙烯醇薄膜。其中，所述刚性材料优选为 镜面背辊或镜面不锈钢带；所述干燥的温度优选为80~99°C;所述干燥的时间优选为60s 以上，更优选为60s~2min。在本发明中，干燥后得到的薄膜的含水率优选控制为5%。
[0028] 本发明提供提高聚乙烯醇溶液的固含量，降