速率可控、低溫快速水溶性塑料膜制造技術(shù)

一種速率可控、低溫快速水溶性塑料膜。是將含有磺酸基團(tuán)或磺酸鹽基團(tuán)的聚合物和聚乙烯醇混合所得到的聚乙烯醇共混聚合物，并按常規(guī)的工業(yè)化成膜方法制成的塑料膜，磺酸鹽基團(tuán)為磺酸鉀、或磺酸鈉、或磺酸銨基團(tuán)。含有磺酸基團(tuán)或磺酸鹽基團(tuán)的聚合物的用量為０．０１－６０重量百分比，余量為聚乙烯醇。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的塑料膜可以通過(guò)含磺酸基團(tuán)或它的鉀或鈉、或銨鹽聚合物在組合物中的重量百分比調(diào)控塑料膜水溶速率，即通過(guò)磺基聚合物量的多少控制薄膜的水溶速率的快慢；塑料膜在攝氏零度的水中也可以快速溶解。采用將塑料膜放在水中、或放在水的表面等進(jìn)行溶解的方法，作為包裝材料、包裝袋、表面裝飾水浴轉(zhuǎn)移印刷膜的基材等的應(yīng)用。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種水溶性塑料膜的組成。更確切地表達(dá)，本專(zhuān)利技術(shù)所涉及的塑料膜具有水溶速率可以得到控制，在低溫甚至在攝氏零度的水中仍能快速溶解的獨(dú)特性能。更確切地表達(dá)，本專(zhuān)利技術(shù)所涉及的水溶性塑料膜由聚乙烯醇和含磺酸基團(tuán)聚合物或其鹽的聚合物所組成。有些原材料必須精確稱(chēng)量其組份才能有效的使用，譬如紡織用染料、水泥添加劑、洗滌劑等。可預(yù)先正確稱(chēng)量，裝入水溶聚乙烯醇簿膜袋中，封口。使用時(shí)水溶聚乙烯醇簿膜袋可在水中溶解。傳染病房用品需經(jīng)過(guò)消毒才能再使用。將這些用品放入水溶聚乙烯醇簿膜袋中，封口。整袋送入消毒器中消毒，這樣，可以避免中間人員因接觸這些用品而傳染到疾病。表面裝飾水浴轉(zhuǎn)移印刷膜的基材可采用水溶聚乙烯醇薄膜。它要求基材膜水溶快，并且，在印刷層脫離基材膜前，簿膜在水面平整堅(jiān)挺。在水溶聚乙烯醇使用上如何控制其水溶速率是一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題，尤其是在低溫甚至在攝氏零度的水中仍能快速溶解，并能如何控制其水溶速率的問(wèn)題，直接影響到水溶聚乙烯醇在各個(gè)方面的應(yīng)用，但是，如何控制聚乙烯醇的水溶速率的問(wèn)題到目前為止都沒(méi)有得到很好的解決。已有許多方法和嘗試以改進(jìn)聚乙烯醇薄膜的水溶速率。原理上可歸納為1.使聚合物降解。2.改變簿膜的結(jié)構(gòu)。3.減少聚乙烯醇分子間的氫鍵，使它的結(jié)構(gòu)規(guī)整度降低。4.合成新的聚乙烯醇共聚物。5.化學(xué)改性聚乙烯醇。美國(guó)專(zhuān)利6,071,618報(bào)導(dǎo)采用高能幅射水溶性塑料簿膜，使它的水溶速率提高。高能幅射處理的方法是電暈放電、等離子體、紫外照射、愛(ài)克斯射線、加馬射線、彼達(dá)射線，及高能電子采。高能幅射可以使聚合物降解，分子量降低，溶解速率提高。但是，高能幅射也可以使聚合物產(chǎn)生交聯(lián)，使其分子量增大至無(wú)限而不熔，不溶。此外，高能幅射設(shè)備的價(jià)格也很昂貴。美國(guó)專(zhuān)利3,387,405報(bào)導(dǎo)將聚乙烯醇水溶液加入凝膠劑，鼓氣形成泡沫結(jié)構(gòu)，再成型為簿膜。泡沫結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇簿膜，其水溶速率得到提高。由于工藝控制有困難，生產(chǎn)設(shè)備效率低，因此，生產(chǎn)成本高。美國(guó)專(zhuān)利3,157,611報(bào)導(dǎo)采用磷酸酯增塑聚乙烯醇簿膜，可提高它的低溫水溶速率。3,157,611專(zhuān)利同時(shí)指出，已有使用甘油、乙二醇、乙酰胺類(lèi)，甲酰胺類(lèi)等添加劑增塑聚乙烯醇簿膜，以提高它的水溶速率，但不能提高它的低溫水溶速率。這些改進(jìn)方法都能使聚乙烯醇簿膜的水溶速率有所改進(jìn)，但是也有不同的缺點(diǎn)。由于添加劑具有吸濕性，使聚乙烯醇簿膜的抗?jié)裥圆睢Ｓ钟捎谔砑觿┤菀讚]發(fā)，會(huì)使聚乙烯醇簿膜失去快速水溶的性能。還由于添加劑易游移至簿膜表面，不利聚乙烯醇簿膜的水溶速率。磷酸酯和聚乙烯醇的相溶性欠佳，所以磷酸酯很容易游移到聚乙烯醇簿膜的表面。美國(guó)專(zhuān)利2,948,697報(bào)導(dǎo)采用丙二醇和磷酸酯的組合，作為聚乙烯醇簿膜的添加劑，可改進(jìn)它的高溫及低溫水溶速率。組合成份和聚乙烯醇的相溶性不佳，所以很容易游移至簿膜表面，使水溶速率欠佳。美國(guó)專(zhuān)利3,106,543報(bào)導(dǎo)指出，用化學(xué)改性聚乙烯醇樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)，改性后的聚乙烯醇水溶液再成型簿膜，不需要任何添加劑，就能改進(jìn)聚乙烯醇簿膜的水溶速率。它的方法是用環(huán)氧乙烷部份醚化聚乙烯醇分子中的羥基。改性反應(yīng)必須在高壓下進(jìn)行。因此，需要高壓反應(yīng)設(shè)備。加上，聚乙烯醇的反應(yīng)濃度必須很低，增加了生產(chǎn)成本。美國(guó)專(zhuān)利3,505,303報(bào)導(dǎo)為提高聚乙烯醇簿膜的水溶速率，特別是低溫水溶速率。它同時(shí)指出，聚乙烯醇通過(guò)共聚改性，只能提高它的高溫水溶速率，不能改善它的低溫水溶速率。3,505,303專(zhuān)利提出采用丙烯酰胺，在堿性條件下經(jīng)烯烴加成反應(yīng)，將丙烯酰胺加成在聚乙烯醇分子的部分羥基上。經(jīng)此改性的聚乙醇所成型的簿膜其低溫水溶速率就得到提高。改性反應(yīng)只能在聚乙烯醇水溶液濃度為10-20％中進(jìn)行，加上，未反應(yīng)的丙烯酰胺必須回收，使整個(gè)反應(yīng)成本更加昂貴。美國(guó)專(zhuān)利6,071,618；曾提及使用高能幅射處理水溶性塑料簿膜，可提高它在攝氏零度時(shí)的水溶速率，但沒(méi)有提出具體數(shù)據(jù)。其它所有上述報(bào)導(dǎo)都沒(méi)有提出可以改善聚乙烯醇簿膜在攝氏零度時(shí)的水溶速率。上述所有的報(bào)導(dǎo)都沒(méi)有提及如何根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求，控制聚乙烯醇簿膜的水溶速率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種速率可控、低溫快速水溶性塑料膜。可以將水溶性塑料膜的水溶速率得到控制，使水溶性塑料膜的水溶速率無(wú)論在高溫，低溫，甚至在攝氏零度水中，都同樣能快速溶解。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)采取以下技術(shù)方案一種速率可控、低溫快速水溶性塑料膜，是將含有磺酸基團(tuán)或磺酸鹽基團(tuán)的聚合物和聚乙烯醇混合所得到的聚乙烯醇共混聚合物，并按常規(guī)的工業(yè)化成膜方法制成的塑料膜，所述的磺酸鹽基團(tuán)為磺酸鉀基團(tuán)、或磺酸鈉基團(tuán)、或磺酸銨基團(tuán)。所得到的速率可控、低溫快速水溶性塑料膜，它的水溶速率在各種溫度，甚至在攝氏零度水中都得到提高。本專(zhuān)利技術(shù)的水溶性塑料膜的新組成能提高其水溶速率從來(lái)沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，也沒(méi)有上述
技術(shù)介紹
中的報(bào)導(dǎo)所提及的各種不同缺點(diǎn)。用于本專(zhuān)利技術(shù)的含有磺酸基團(tuán)或它的鉀、或鈉、或銨鹽聚合物可由至少一種下述磺酸或磺酸鹽單體由游離基聚合反應(yīng)所得到的含磺酸基團(tuán)或它的鉀、或鈉、或銨鹽均聚物或共聚物。磺酸或磺酸鹽單體2-氯乙烯基磺酸及鹽；乙烯基磺酸及鹽；亞乙烯基二磺酸及鹽；2-甲酰乙烯基磺酸及鹽；1-丙烯-1-磺酸及鹽；1-丙烯-2-磺酸及鹽；2-甲酰-1-甲基乙烯基磺酸及鹽；1-羧基-2-甲基乙烯基磺酸及鹽；2-甲基-1，3丙烯二磺酸及鹽；1-丁基-1-磺酸及鹽；1-羧基-2，2-二甲基乙烯基磺酸及鹽；1-戊烯-1-磺酸及鹽；1-己烯-1-磺酸及鹽；2(對(duì)硝基苯)乙烯基磺酸及鹽；2-苯基乙烯基磺酸及鹽；2(對(duì)羥基苯)乙烯基磺酸及鹽；2(2-氨基苯)乙烯基磺酸及鹽；1-甲基-2-苯基乙烯基磺酸及鹽，2(對(duì)甲氧基苯基)乙烯基磺酸及鹽；4-苯基-1，3-丁二烯磺酸及鹽；2(對(duì)-乙酰氨基苯)乙烯基磺酸及鹽；3-氯烯丙基磺酸及鹽；烯丙基磺酸及鹽；1-羥基烯丙基磺酸及鹽；2-腈基烯丙基磺酸及鹽；3-氯-2-丁烯磺酸及鹽；3-氯甲基烯丙基磺酸及鹽；1-羧基丙基磺酸及鹽；3-羧基烯丙基磺酸及鹽；烯丙酰氨基乙磺酸及鹽；2-甲基烯丙酰環(huán)氧乙烷磺酸及鹽；2-丙稀酰胺-2-甲基丙烷磺酸及鹽；甲基丙烯酸-2-磺基乙基酯；4-(N-苯磺酸)順丁烯二酰亞胺及鹽；丙烯酸N-2-羥乙基-哌嗪-N’-乙基磺酸酯及鹽；乙烯基磺基三甲胺乙內(nèi)酯咪唑及鹽；甲基烯丙基磺酸及鹽；2-亞甲基-4，4二甲基-1，3二磺酸戊烯；4-亞甲基-4，4二甲基戊烯磺酸及鹽；1-羧基-3-苯基烯丙基磺酸及鹽；3-苯基烯丙基磺酸及鹽；2-苯基烯丙基磺酸及鹽；2-(對(duì)甲基苯氧基)烯丙基磺酸及鹽；3-苯氧基甲基烯丙基磺酸及鹽；4-亞甲基-2，2，6，6，四甲基-3，5二磺酸庚烯；丙烯酸2-磺基乙酯及鹽；馬來(lái)酸2-磺基乙酯及鹽；丙烯酸3-磺基丙酯及鹽；甲基丙烯酸3-磺基丙酯及鹽；馬來(lái)酸3-磺基丙酯及鹽；甲基丙烯酸2-磺基-1-(磺甲基)乙酯及鹽；甲基丙烯酸4-磺基丁基酯及鹽；2-(丙烯酰氧甲基)-C-呋喃磺酸及鹽；富馬酸雙-2-磺基乙酯及鹽；衣康酸3-磺基丙酯；丙烯酸對(duì)磺基苯酯及鹽；2-(2-甲基丙烯酰氧甲基呋喃磺酸及鹽；衣康酸雙(2-磺基乙基)酯及鹽；甲基丙烯酸對(duì)磺基苯酯及鹽；馬來(lái)酸雙(3-磺基丙基)酯及鹽；馬來(lái)酸雙(2-磺基丙基)酯及鹽；富馬來(lái)酸雙(2-磺基丙基)酯及鹽；5-本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種速率可控、低溫快速水溶性塑料膜，其特征在于：是將含有磺酸基團(tuán)或磺酸鹽基團(tuán)的聚合物和聚乙烯醇混合所得到的聚乙烯醇共混聚合物，并按常規(guī)的工業(yè)化成膜方法制成的塑料膜，所述的磺酸鹽基團(tuán)為磺酸鉀基團(tuán)、或磺酸鈉基團(tuán)、或磺酸銨基團(tuán)。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：托馬斯P楊，李秉和，劉希凡，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：李秉和，劉希凡，楊永良，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：23[中國(guó)|黑龍江]