目前PVA薄膜的制备工艺主要有熔融法和溶液流延法。熔融法前期需要挤出造粒,后期需要熔融加工,并且整个生产过程中需要多次加热,这会导致熔融法工艺过程不仅复杂,而且能源损耗较大;由于PVA熔点较高且接近分解温度,所以熔融加工窗口温度范围较窄,技术难度很大,熔融加工困难。而溶液流延法制备PVA薄膜主要是在钢带上通过刮刀计量流延涂布,最后适当条件烘干成膜。其优势是产品精密度高、透明性好、均匀性好。但是也有一些问题,比如生产过程中钢带易变形,钢带接口处导致薄膜厚度变化,钢带导热造成能耗增大。另外干燥过程较长、干燥速度较慢导致生产效率不甚理想。由于溶液流延法工艺简单和品质优越,因此现在工业生产主要采用溶液流延法。研究溶液流延法生产时的干燥过程并提高生产效率具有重要的意义。
在本实验中,我们采用溶液流延法制备PVA/淀粉水溶性薄膜。针对烘干过程产生的能耗,本实验采用PET膜代替传统的钢带。与钢带相比,它具有重量轻、成本低、环保不生锈、耐高温、耐潮湿、运输安全等优点。针对干燥过程,来研究不同温度下PVA/淀粉湿膜的干燥过程和对产品品质的影响,以期提高PVA/淀粉水溶性膜的品质和生产效率。
1聚乙烯醇(PVA)/淀粉水溶膜的制备
配制PVA/淀粉前驱体胶液:配制浓度为20%的PVA/淀粉悬浊液(PVA:淀粉=4:1),加入甘油、1,2-丙二醇、十二烷基硫酸钠和消泡剂充分搅拌2h,并80℃恒温水浴1h,即得到前驱体溶液。
取适量前驱体溶液,用自动涂膜机在涂有脱模剂的PET薄膜上用80μm刮刀涂膜得到湿膜,然后放置在电热恒温鼓风干燥箱中,按照预定程序恒温干燥后揭膜即得到PVA/淀粉水溶性薄膜,备用。
2前驱体溶液的黏度
PVA/淀粉水溶液在降温时黏度与温度关系,如图2a所示。在65~47℃范围内降温时黏度变化不大,但在47℃附近胶液黏度突然增大,这是由于已经糊化的淀粉分子在有限的区域内发生线性分子缔合,形成规律排列的结晶状态,即淀粉老化。
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