PVDC研究应用报告

一、定义：PVDC，学名“聚偏二氯乙烯”，俗称沙林，是一个软化温度在160-200℃热塑性聚合物，含有头尾相连线性聚合链结构。PVDC分子中氯原子有疏水性，不会形成氢键，氧分子和水分子极难在PVDC分子中移动，从而使其含有优良阻氧性和阻湿性，且其阻氧性不受周围环境湿度影响。也就是说，在任何温度或湿度条件下，兼具卓越阻隔水汽、氧气、气味和香味能力，是现在公认在阻隔性方面综合性能最好塑料包装材料。关键应用领域：奶酪、汤、零食、蒸煮袋、医用包装、干式食品包装、饼干及谷类食品、宠物食品、拉伸上下膜、酱料、肉制品、液体包装、豆制品包装、电子产品包装、化工包装等领域。可耐125℃/30min蒸煮。二、分类：从用途上看，PVDC可分为以下种类：1.挤出用PVDC树脂保鲜自粘膜(单膜)：军品、食品复合膜、食品袋(单膜)：食品、军品多层共挤膜：食品、药品、军品、包装、饮料肠衣膜：食品包装、火腿肠、方火腿等2.溶液型涂布用PVDC树脂特种涂布、无银感光涂布、胶粘剂、容器喷涂3.纤维PVDC树脂渔网丝、阻燃织物、人造草坪4.PVDC胶乳复合膜、食品包装、军品包装、双面涂布膜、香烟外包装、硬片复合膜、药品吸塑包装、铝箔复合、特种医药、器材包装、纸上涂布、食品防潮包装。关键领域：1.PVDC肠衣膜（下挤平吹双向拉伸吹塑薄膜工艺）关键应用于包装火腿肠，耐高温杀菌，适适用在高频焊接自动灌肠机上进行工业化大批量火腿肠生产。PVDC此种功效关键在中国大量使用，年使用PVDC树脂达30000T以上，比如：双汇、金锣、雨润、美好、江泉等；在国外也有少许使用，比如：日本、韩国、越南等。为提升生产效率，现在中国很多用户发明性地使用大收缩肠衣膜来包装低温肉制品，已取得了很好效果。2.PVDC保鲜膜PVDC保鲜膜因为其优越透明性、良好表面光泽度及很好自粘性，被广泛用于家庭和超市包装食品；PVDC保鲜膜不单能够满足于家庭冰箱中保留食品，而且也可用于微波加热，成为发达国家常见包装材料之一。PVDC保鲜膜在日本家喻户晓，已发展成为成熟日用消费品，每十二个月用量达2.5万多吨；在中国因PVC保鲜膜所用DEHA增塑剂有致癌作用，部分包装肉制品生产单位也逐步改用PVDC或PE保鲜膜，现在双汇所用保鲜膜全部为PVDC保鲜膜。伴随人民生活水平、生活质量提升及生活节奏加紧，PVDC在调理肉工业保鲜膜包装方面及家用高级保鲜膜方面将会出现大增加。3.PVDC热收缩膜PVDC热收缩膜结构通常为PE/EVA/PVDC/EVA/VLDPE（Surlyn），经过共挤方法生产出来。PVDC收缩膜关键用于包装冷鲜肉，经过采取真空包装机实现对冷鲜肉包装，利用其高收缩、高阻隔性特点，所包装冷鲜肉产品不仅有好外观，同时可长久保持冷鲜肉新鲜度。在欧美、澳洲等地，PVDC收缩膜被广泛用于包装新鲜牛肉产品，用其包装鲜牛肉已成为不可替换方法，使鲜牛肉保质期延长至最长2个月时间。PVDC收缩膜在中国关键用于包装新鲜猪肉，新鲜度可达15天以上。生产工艺：PVDC涂布薄膜又称PVDC涂复膜、涂覆膜、涂敷膜，简称K膜，通常有KOP/消光、KPET、K尼龙、KPE等涂布薄膜。K膜是使用专用设备在多种薄膜材料上涂布一层或多层聚偏二氯乙烯(PVDC)胶乳，从而得到高阻隔性能薄膜。其优异阻隔性能关键表现在能成百上千倍地降低氧气透过量，从而大幅度提升了保质期、保香性、保鲜性、耐油性等。而且含有同一般薄膜一样印刷性能、复合性能，依据需要也可含有双面热封性能(热封强度为0.8N/15mm)。PVDC树脂常作为复合材料或单体材料及共挤薄膜片，是使用最多高阻隔性包装材料，其中PVDC涂覆薄膜使用量尤其多。PVDC涂覆薄膜是使用聚丙烯(OPP)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等作为基材。因为纯PVDC软化温度高，且和其分解温度靠近，又和通常增塑剂相溶性差，故加热成型困难而且难以直接应用。实际使用PVDC薄膜多为偏氯乙烯(VDC)和氯乙烯(VC)共聚物，和和丙烯酸甲酯(HA)共聚制成阻隔性尤其好薄膜。PVDC使用于多个基材如PE、PP、PVC、聚酰胺（PA）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等，以双向拉伸聚丙烯薄膜为例，涂覆后透氧率降低1000倍，透水率降低3倍；涂覆能够单层或多层，通常单层涂覆为2.5μm即可含有良好阻隔效果。PVDC乳胶涂布加工过程不一样于PVDC树脂吹膜和挤出加工，胶乳涂布只存在涂层展布和加热干燥过程。在最终成膜中不含额外添加剂，所以涂层尽管只有2-3μm厚，但其对氧气,湿汽阻隔性能几科相当于25μm吹塑薄膜阻隔性能。PVDC涂布膜阻隔能力除了和涂层厚度有直接关系外，更和涂层成膜过程及其工艺控制相关系。比如PVDC胶乳涂布成膜过程是:胶乳状态(状态1)→干燥之中（状态2）→变形薄膜化状态（状态3）。状态1至状态2必需确保涂层有足够高“体温”；确保有充足能量供给以使水份匀速挥发；确保没有过分干燥发生，以防水份沸腾出现涂层针孔或表面结皮后底层水汽穿透而产生涂层龟裂。在状态2至状3过程中，应确保有足够气流速度来吹扫涂层表面水膜，以使涂层内部至表面有一合理水份梯度分布，以使水份快速向表面迁移。必需确保状态3在干燥过程中有一合理存在时间，以使PVDC涂层深入变形和分子充足运动，以利提升结晶度，和尽可能利于排挤掉低量PVDC。这些全部有利于提升PVDC涂层阻隔性能，确保PVDC有坚强耐溶性能并有效地减小印刷、复合加工过程中溶剂残余量；能确保涂层剥离强度，提升涂布膜光泽度和透明度。要表现这一点确属不易，所以在干复机或印刷机上实现PVDC乳胶涂布生产完全没有质量上确保，仅能提供有限阻隔性能，并极有可能带来其它质量问题。如耐油、耐溶剂性能差，复合剥离强度不足等。另外，我们不能把涂层表面刻划成像水平面一样平坦，从微观上讲任何表面全部有一个粗糙度。在现在中国市场上不难发觉涂层较为粗糙产品。粗糙涂层（甚至出现涂布流线）不仅给印刷带来溅网油墨转移不均匀缺点，而且在粗糙高峰部位因为涂层厚，干燥不充足，涂层不够致密，阻隔能力不足，耐溶剂性能不强，复合剥离强度不高等缺点。严格说这不是一个合格PVDC涂布膜产品。PVDC涂布薄膜种类：1、BOPP单面涂布薄膜(KOP)适适用于各类食品包装，常见规格为21μm、30μm。2、BOPA单面涂布薄膜(KPA)适适用于肉制品、水产品等包装，常见规格为17μm。3、BOPET单面涂布薄膜(KPET)适适用于花生米、干果、碘盐、调味品等包装，常见规格为14μm、17μm。4、BOPP单面涂布消光薄膜(K消光)适适用于糕点等食品包装，常见规格为21μm。5、BOPP双面涂布薄膜(KOPP)适适用于香烟、莎琪玛、香米饼等轻质包装，常见规格为22μm、31μm。6、BOPET双面涂布薄膜(KOPET)适适用于电蚊香片等包装，常见规格为19μm。7、CPP单面涂布薄膜(KCPP)适适用于袋装农药等包装，常见规格为35μm、40μm。8、CPE单面涂布薄膜(KCPE)适适用于各类食品包装复合层，常见规格为48μm。9、玻璃纸单面涂布薄膜（KPT）适适用于巧克力包装，常见规格为28g/m2膜包装应用。10、三层共挤黑白PE单面涂布薄膜适适用于液体牛奶包装，常见规格为70μm、80μm、90μm。PVDC中国外生产情况：国外著名企业：有美国陶氏化学（PVDC工业起源于陶氏）、德国BASF、日本吴羽、旭化成、比利时苏威（全球化学工业中排名第16位）中国著名企业：浙江富通包装、苏威（上海）企业、洛阳威特包装材料、江苏金材科技股份（原名江苏琼花高科技股份）、无锡勃力包装材料（近期订单通常，报价伴随原料下行而走低，21μKOPP膜报21600元/吨，14μKPET膜报0元/吨，17μKPA膜报43000-45000元/吨。）郑州卫华包装、河南金誉包装科技股份、杭州塞恩建筑材料、海南赛诺实业、科瑞（佛山高明）包装PVDC涂布机厂商（竞争对手）：温州神力集团汕头华鹰软包装设备总厂汕头金通实业陕西北人印刷机械有限责任企业山东诸城市宇华机械厂温州市博大机械瑞安市建升塑料机械厂PVDC行业情况：PVDC工业两大类型产品树脂、胶乳，在80年代中期曾发展到高峰，达17万吨/年，以后因为EVOH问世和双向拉伸尼龙膜发展，PVDC产品曾降至9万吨/年。据了解，因为PVDC不可替换特异性能和现代包装技术发展和军品包装高要求，近几年又回升到13万吨/年。90年代初海湾战争，美军在沙漠作战，随军食品全部为PVDC软包装，因为其轻便快捷，又可确保食品色、香、味口感，所以，战后美国深入提出军品包装货架寿命应达成3年这一苛刻要求，能确保做到这一点只有PVDC。多年来PVDC市场并未因为EVOH竞争和白色污染宣传而减产，反而伴随应用开拓而有所发展。依据统计，美洲、欧洲地域PVDC市场分布基础雷同，亚太地域虽很大但容量却不及美洲，非洲几乎是空白。相信伴随大家生活水平提升和对生活质量深入追求，PVDC在亚洲、非洲会有较大发展潜力。PVDC发展面临问题：1.技术问题。PVDC是高科技新产品，技术含量高、难度大，不管是聚合工艺，还是塑料加工，全部需要有很大投入。一蹴而就幼稚思维来搞现代化高科技产品是徒劳无益，国产吹膜机即为一例，现在山东还有数家在维持。中国塑料加工部门，大多分布在"二轻系统"，资金有限，技术力量微弱，又是作坊式手工业管理，所以用粒料注塑制造鞋底观念来看待PVDC加工显然是失败。市场经济发展，需要相关领导关注这方面立项，要确保立得住、站得稳才行，要有科学管理机制才行。2.环境保护问题。80年代，世界绿色使者配合环境保护组织掀起了声势浩大反白色污染活动，尤其是含氯塑料险被判为极刑，美国麦当劳快餐食品曾一度将塑盒改为纸盒，丹麦、荷兰、瑞典等国宣告不再使用PVC，但总体而言，含氯塑料仍在发展，PVDC在日本仍以2%速度递增。据相关部门统计，PVDC仅占城市塑料垃圾0.5%，燃烧产生致癌物二恶英、Dloxin很有限，远不及汽车尾气排放和落叶植物堆烧所产生毒害物质，无锡轻工学院副院长、PVDC包装教授李礼尧教授曾著文要求综合评定、恰如其分评价PVDC对环境保护污染问题。李礼尧教授指出"假现在天我们再用纸、木或其它传统材料替换塑料包装，就将使包装废弃物增加4倍，体积增加2.5倍，包装总能源和总成本也会增加2倍。使用塑料袋能够降低总能耗42%-70%，空气污染降低63%-73%，水污染降低90%，材料总重量也降低75%。"所以，能够说一些想当然结论并不一定是科学，严格地讲，PVDC污染是微不足道。3.观念和法规。PVDC对于广大消费者是十分陌生，甚至一些方面教授亦如此，对于其高阻隔性能和由此包装对食品保管益处知之甚少，再加上中国长久以来生活水准较低，物资供给匮乏，所以大家对"货架寿命"基础观念是没有，对食品保鲜要求不高，宁可少花五分钱，买PE包装牛奶也不愿多花五分钱买PVDC包装牛奶，似乎食物变味发馊是正常。反过头来，那些香烟喜好者多花几毛钱买包精美卷烟却无所谓，所以，PVDC包装很轻易打人香烟包装，而食品包装厂商少有回头客。当然，伴随改革开放，生活质量提升，大家对保鲜、保味、保口感食品追求会更深入。但必需有对应完善法律、法规给予保护，诸如变味、变口感食品必需负责退货和索赔，某一类食品货架寿命等必需用对应包装材料给予确保。现在中国PVDC材料需求量每十二个月以20%速度在递增，尤其在医药包装行业，发展速度愈加快。伴随社会进步和人民生活水平提升，加上行业人士大力宣传和推广，众多人士逐步认识到PVDC优越双高阻隔性能（阻氧、阻湿），PVDC涂布薄膜也不再局限于香烟包装上，其应用也更为广泛，如月饼、饼干、茶叶、糕点、欧式蛋糕、法式面包、蛋黄派、巧克力、乳制品、肉制品、水产品、调味品、碘盐、药贴、暖手袋（怀炉）、脱氧剂（除氧剂、