一、高阻隔包裝材料的發(fā)展趨勢
目前，市場上的高阻隔包裝材料主要有聚偏二氯乙烯（PVDC）、乙烯－乙烯醇共聚物（EVOH）和聚乙烯醇（PVA）。隨著市場包裝功能的增加以及環(huán)境意識的提高，產(chǎn)品成本的性價(jià)比也越顯重要。然而PVDC含有氯離子，加工和垃圾處理的過程中有HCl氣體產(chǎn)生，污染空氣和被包裝物品，歐美等地區(qū)已開始限制并停止使用；EVOH的耐水性和耐候性至今沒有解決，而且價(jià)格居高不下，令整個(gè)包裝市場對高阻隔多層共擠膜望而生畏。市場期待的性價(jià)比更為合理，并可替代PVDC和EVOH的耐水改性PVA涂布膜應(yīng)是必然的發(fā)展趨勢。
首先，性質(zhì)上：耐水改性PVA涂布膜屬科技含量高、附加值高的產(chǎn)品，無論是原料的選擇，還是加工和消費(fèi)過程，都沒有或不釋放任何有毒有害物質(zhì)，有利于環(huán)保和實(shí)現(xiàn)綠色消費(fèi)，屬環(huán)境友好型產(chǎn)品。
其次，用量上：隨著我國加入WTO，我國的經(jīng)濟(jì)將迎來新一輪的加速發(fā)展，包裝行業(yè)對PVA高阻隔膜的用量將不斷加大，國內(nèi)高阻隔包裝材料在軟包裝材料總量中所占比例不超過10％，遠(yuǎn)低于日美的40％，因此市場潛在的需求量仍有巨大的上升空間。
再次，效益上：耐水改性PVA主要成分是PVA樹脂和水，原材料在國內(nèi)市場上均可買到。產(chǎn)品無論在性能上，還是在價(jià)格上，都比當(dāng)前的EVOH共擠膜和PVDC涂布膜具有優(yōu)勢，是PVDC涂布膜的理想替代品。
最后，政策上：國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會2001年6月發(fā)布的“十五”規(guī)劃指出：包裝材料重點(diǎn)發(fā)展各種食品、飲料、藥品等包裝，以提高保護(hù)功能、延長貨架壽命的高阻隔包裝材料、熱灌裝包裝材料、保鮮材料、糧食儲運(yùn)的防霉防蟲材料。2002年9月28日國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會發(fā)布“工業(yè)行業(yè)近期發(fā)展導(dǎo)向”（國經(jīng)貿(mào)行業(yè)[2002]716號）提出“開發(fā)高阻隔性容器、包裝材料，多功能薄膜、水溶性薄膜和可降解性材料的工藝和設(shè)備”。因此，耐水改性PVA涂布膜符合國家產(chǎn)業(yè)政策的發(fā)展方向。
總之，耐水改性PVA高阻隔涂布膜是一種綠色環(huán)保、氧氣阻隔性能好、性價(jià)比高的包裝材料，該項(xiàng)目產(chǎn)品符合國家產(chǎn)業(yè)政策的發(fā)展方向，前景樂觀。
二、目前市場上改性PVA涂布膜存在的問題
⑴不耐水
很多涂布PVDC的廠家對目前市場上的改性PVA很反感，并不是他們對改性PVA不感興趣，而是對該產(chǎn)品的耐水性能達(dá)不到使用的要求，將其拒之門外。據(jù)調(diào)研，市場上確實(shí)有這樣的產(chǎn)品。根據(jù)試驗(yàn)分析，該類產(chǎn)品所謂的改性，只是用改性劑將聚乙烯醇的少數(shù)羥基進(jìn)行了交聯(lián)封閉，大部分的羥基還裸露在外面，而這些裸露的羥基具有很強(qiáng)的親水性，宏觀上表現(xiàn)為PVA涂布層不耐水。
⑵顏色不透明
目前，市場上的改性PVA膠液為黃色，不透明，涂布后的基材卷徑端面也呈明顯的黃色，而且隨著時(shí)間的延長，顏色由黃色變?yōu)榧t褐色。作為包裝材料時(shí)，這種產(chǎn)品嚴(yán)重影響被包裝物的自然外觀。
⑶膠液穩(wěn)定性差
通過對PVA涂布膜生產(chǎn)廠家的了解，市場上現(xiàn)有的改性PVA膠液受溫度、時(shí)間和PH值的影響很大。主要表現(xiàn)為溫度越低、時(shí)間越久、PH值越小，改性PVA膠液越容易凝膠。
三、耐水改性PVA涂布膜的優(yōu)勢
⑴性能優(yōu)勢
耐水改性聚乙烯醇（PVA）高阻隔膜是中國航科工集團(tuán)8511研究所（南京電子設(shè)備研究所）的專利產(chǎn)品（專利號：ZL95112745.4），該產(chǎn)品是采用改性后的聚乙烯醇水溶液經(jīng)涂布、干燥而成。由于采用化學(xué)改性劑封閉了聚乙烯醇親水性的羥基，因此，該產(chǎn)品在具有良好的阻氧性能的同時(shí)，具有良好的耐水性能，涂層在有水或高濕條件下不會產(chǎn)生返粘、溶脹現(xiàn)象，經(jīng)過涂布后的PE、CPP等具有熱封性的基材可以作為高阻隔性的包裝材料直接使用，而且涂層具有良好的印刷、復(fù)合適應(yīng)性，可以滿足各種不同材料結(jié)構(gòu)的復(fù)合要求。
表1 耐水改性PVA涂布膜與PVDC涂布膜性能比較
| 項(xiàng)目 | 耐水改性PVA涂布膜 | PVDC涂布膜 |
| 涂布干重/g/m2 | 0.6 | 3 |
| 氧氣透過量/ cm3/(m2·24h·0.1MPa) | 2 | 15 |
| 阻濕性能 | 次優(yōu) | 優(yōu) |
| 預(yù)涂（底膠） | 不需要 | 需要 |
| 涂布次數(shù) | 1 | 2 |
| 設(shè)備投資 | 低 | 高 |
| 綠色環(huán)保 | 優(yōu) | 差 |
與PVDC涂布膜相比，耐水改性PVA涂布膜綜合性能更具優(yōu)勢。從表1可以看出，耐水改性PVA涂布后干重是0.6g/m2，而PVDC涂布后干重是3g/m2，后者是前者的五倍，顯然相同涂布基材、相同重量的涂布產(chǎn)品，后者的使用面積比前者少很多；在阻氧性能方面，耐水改性PVA涂布膜氧氣透過量平均2cm3/(m2·24h·0.1MPa)，測試值最小的是0.27cm3/(m2·24h·0.1MPa)，而涂布兩次的PVDC涂布膜氧氣透過量在15cm3/(m2·24h·0.1MPa)左右，前者的阻氧性能比后者好很多；在阻濕方面，前者稍遜后者；由于耐水改性PVA涂布膜生產(chǎn)工藝簡單，只需涂布1次，而且不用預(yù)涂，阻氧性能和附著牢度就很優(yōu)秀，因此涂布耐水改性PVA的設(shè)備要求要比涂布PVDC的低；最后，耐水改性PVA綠色環(huán)保，對環(huán)境友好，發(fā)達(dá)國家已大量使用，而PVDC中含有氯離子，垃圾處理時(shí)會產(chǎn)生大量的HCl氣體，對環(huán)境造成污染，歐美等地區(qū)已開始限制并停止使用。
⑵價(jià)格優(yōu)勢
以厚度12μm的PET為例，幅寬1m，重量1t，密度1.41×103kg/m3，面積60000㎡，基材噸價(jià)13000元/t。目前市場上PET/PVDC涂布膜噸價(jià)是21000元/t，我方PET/PVA涂布膜噸價(jià)是23000元/t，表面上看PET/PVA涂布膜噸價(jià)比PET/PVDC涂布膜噸價(jià)高，其實(shí)不然。PVDC涂布完后干重3g/㎡,1tPET涂完后，重量為1.18t，增重180kg；PVA涂布完后干重0.6g/㎡，1tPET涂完后，重量為1.036t，增重36kg。由此可知，PET/PVDC涂布膜的增重部分是PET/PVA涂布膜增重的5倍；PET/PVDC涂布膜的克重是19.7g/㎡，PET/PVA涂布膜的克重是17.3g/㎡；1tPET/PVDC涂布膜的面積是50761㎡，1tPET/PVA涂布膜的面積是57803㎡；PET/PVDC涂布膜的平方單價(jià)是0.41元/㎡，PET/PVA涂布膜的平方單價(jià)是0.40元/㎡；PET/PVDC涂布膜的涂布費(fèi)用是0.20元/㎡，PET/PVA涂布膜的涂布費(fèi)用是0.18元/㎡。換句話說，1tPET/PVDC涂布膜的面積比1tPET/PVA涂布膜的面積少7042㎡；表面上PET/PVA涂布膜噸價(jià)比PET/PVDC涂布膜噸價(jià)高，實(shí)際上PET/PVA涂布膜的涂布費(fèi)用比PET/PVDC涂布膜的涂布費(fèi)用低。具體數(shù)據(jù)詳見表2。
表2 PET/PVA涂布膜與PET/PVDC涂布膜的價(jià)格比較
| 項(xiàng)目 | 噸價(jià)（元/t） | 克重（g/㎡） | 噸面積（㎡/t） | 平方單價(jià)（元/㎡） | 涂布費(fèi)用（元/㎡） |
| PET/PVDC | 21000 | 19.7 | 50761 | 0.41 | 0.20 |
| PET/PVA | 23000 | 17.3 | 57803 | 0.40 | 0.18 |