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,不会因为静电而引起其可塑性降低及静电附尘性能。
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400~200kg/cm2,撕裂力200~50kg/cm,延伸率150~220%。