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新颖的绿色包装材料——水溶性塑料包装薄膜

水溶性塑料包装薄膜作为一种新颖的绿色包装材料，在欧美、日本等国被广泛用于各 种产品的包装，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因此会使塑料的使用性能下降; 当空气中相对湿度小于 50%时等。它的主要特点是：

1．降解彻底，降解的最终产物是CO2和H2O，可彻底解决包装废弃物的处理问题；

2．使用安全方便，避免使用者直接接触被包装物，可用于对人体有害物品的包装；

3．力面对严峻的能源与环境挑战学性能好，且可热封，热封强度较高；

4．具有防伪功能，可作为优质产品防伪的最佳武器，延长优质产品的寿命周期。目前 ，国外主要有日本、美国、法国等生产销售此类产品，像美国的W．T．P公司，C．C．I．P 公司，法国的GREENSOL公司和日本的合成化学公司等。

国内株洲工学院与广东肇庆方兴包装材料公司在中国包装总公司科技部的支持下，联 合研制开发了水溶性薄膜及生产设备已通过省部级鉴定，目前已投入生产，其产品正在走 向市场。

一、水溶性包装薄膜的主要化学成分及其环保特性

1．化学成分 水溶性包装薄膜的主要原料是低醇解度的聚乙烯醇，利用聚乙烯醇成膜 性、水溶性及降解烟花爆竹性，添加各种助剂，如表面活性剂、增塑剂、防粘剂等。

2．环保特性 水溶性薄膜产品属于绿色环保包装材料，在欧美、日本等国均得到国家 环保部门的认可。

目前，国内外主要把生物耗氧量（BOD）及化学耗氧量（COD）作为环保的指标。日本 有关部门测定聚乙烯醇生物耗氧量（BOD）比淀粉小得多，美国空气产品公司把Airvol公司 的PVA产品生物降解5天后可测得BOD的量低于最初BOD总量的1％。经过生物试验证明聚乙烯 醇既无毒，也不会阻止微生物的生长繁殖，对废水处理和环境卫生没有影响。有关部门微 生物分解试验研究也表明聚乙烯醇几乎完全被分解，使COD降得很低。

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（Pseudomonas）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，另全瓷砖一种是产生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 解为CO2和H2O。

二、水溶性包装薄膜的主要性能

1．含水量 成卷的水溶性薄膜用PE塑料包装以保持其特定的含水量不变。当水溶性薄 膜从PE包装中取出后，其自身的含水量随环境湿度发生变化，其性能也随之有所变化。

2．防静电性 水溶性薄膜是一种防静电薄膜，与其它塑料薄膜不同，具有良好的防静 电性。在使用水溶性薄膜包装产品过程中，不会因为静电而引开关柜起其可塑性降低及静电附尘具有良好的弹性和减振性能 性能。

3．水分及气体透过率 水溶性薄膜对水分及氨气具有较强的透过性，但对氧气、氮气 、氢气及二氧化碳气体等具有良好的阻隔性。这些特点，使其可以完好保持被包装产品的 成分及原有气味。

4．热封性 水溶性包装薄膜具有良好的热封性，适合于电阻热封及高频热封，热封强 度与温湿度、压力、时间等条件有关，一般大于200g／cm。

5．力学性能 水溶性包装薄膜的力学性能：弹性模量2500～400kg／cm2，抗拉强度400～2 00kg／cm2，撕裂力200～50kg／cm，延伸率150～220％。

6．印刷性能 水溶性薄膜可以用普通的印刷方法进行清晰的印刷，印刷性良好。

7．耐油性及耐化学药品性水溶性包装薄膜具有良好的耐油性（植物油、动物油、矿 物油）、脂肪性、耐有机溶剂和碳水化合物等，但强碱、强酸、氯自由基及其它可与PVA发 生化学反应，如硼砂、硼酸、某些染料等，这类物质建议不要用水溶性薄膜包装。

8．水溶性 水溶性薄膜的水溶性与其厚度和温度有关，以25μm厚的薄膜为例，20℃ 时溶解时间≤300S，30℃时溶解时间≤50S，40℃时溶解时间≤30S。

三、水溶性包装薄膜的应用前景

水溶性薄膜由于具有环保特性，因此已受到世界发达国家广泛重视。例如日本、美国 、法国等已大批量生产销售此类产品，像美国的W．T．P公司和C．C．I．P公司，法国的GR EENSOL公司以及日本的合成化学公司等，其用户也是一些著名的大公司，例如Bayet（拜耳 ）、Henkel（汉高）、Shell（壳牌）、Agr．Eva（艾格福）等大公司都已开始使用水溶性 薄膜包装其产品。

在国内，水溶性薄膜市场正在兴起。据有关资料统计，我国每年需要包装薄膜占塑料 制品的20％，约达30．9万吨，即便按占有市场5％计，则每年需求量也达1．5万吨。目电炒锅前 市场售价：美国产品为13～17万元／吨，日本产品为20～25万元／吨，国内产品销售价仅 为美国的40％，平均售价为6万元／吨，因而在价格上具有很强的竞争力。随着社会的发展 和进步，人们越来越注意保护我们赖以生存的环境，尤其是我国即将加入WTO，与世界发达 国家接轨，对包装的环保要求日益提高，因而水溶性包装薄膜在我国的应用前景一定十分 广阔。