Разработка и применение функционализированного поливинилового спирта для покрытий
Aug 26, 2025
Поливиниловый спирт (ПВА) Водорастворимый синтетический полимер с превосходными пленкообразующими свойствами, поверхностной активностью и высокой адгезией к неорганическим и целлюлозным материалам. Годовой объем производства ПВС в мире составляет около 1,05 млн тонн, при этом в Японии его производство составляет около 300 000 тонн. Около 14 100 тонн используется в качестве химиката для обработки бумаги, поверхностного проклеивающего вещества для обычной бумаги, проклеивающего вещества для мелованной и покрытой бумаги, флуоресцентного отбеливателя, абсорбера чернил для струйной печати, клея для неорганических наполнителей и силиконового герметика для разделительной бумаги. Бумажная промышленность сталкивается с такими проблемами, как использование различных видов древесной массы и более быстрых и крупных машин для производства бумаги и печати. В связи с этим необходимы более качественные водорастворимые полимеры со специальными свойствами. Эти полимеры важны для производства изысканной специальной бумаги и бумаги, используемой в технике. Чтобы адаптироваться к этим фундаментальным изменениям в бумажной промышленности, компания Kuraray Japan разработала и освоила свойства модифицированного ПВА с новыми свойствами. В данной статье рассматриваются два специальных ПВА: модифицированный силанолом «R-серии ПВА» и высокобарьерный «Exceval ПВА» с добавлением специальных гидрофобных групп. Будут рассмотрены эти два типа ПВА, а также их свойства и применение в качестве добавок для обработки бумаги. 2. Свойства ПВС и методы растворенияВ промышленности поливиниловый спирт (ПВА) получают путём полимеризации и последующего омыления поливинилацетата. Его основные свойства зависят от степени полимеризации и омыления. Большинство коммерчески доступных ПВА имеют степень полимеризации от 200 до 4000 и степень омыления от 30% до 99,9% (мольная доля). Основные марки ПВА, производимые компанией Kuraray (Kuraray PVA), представлены в таблицах 1 и 2. 3. Специальный Kuraray PVAНа сегодняшний день компания Kuraray производит различные виды ПВА Kuraray с различной степенью полимеризации и омыления, которые находят широкое применение. С ростом спроса на более качественный ПВА и расширением спектра его применения, простого изменения степени полимеризации и омыления уже недостаточно. Поэтому ПВА Kuraray теперь поставляется со специальными группами, обеспечивающими ему дополнительные функции. В этой статье будут представлены два типа функционализированного ПВС: «ПВС серии R», модифицированный силанольными группами, и «ПВС Exceval»Эксеваль HR-3010)», который включает в себя специальные гидрофобные группы для обеспечения высоких барьерных свойств. 3.1 Силанол-модифицированный ПВС серии RСерия R представляет собой модифицированный поливиниловый спирт с силанольными группами. В таблице 3 приведены стандарты качества для продуктов серии R. 3.2 Высокобарьерный Exceval PVAExceval PVA – это поливиниловый спирт (ПВС), содержащий специальные гидрофобные группы. Введение гидрофобных групп повышает кристалличность твердого полимера, решая дилемму достижения одновременно высокой водостойкости и стабильной вязкости водного раствора, чего трудно достичь с помощью стандартного ПВС. Использование ПВС растет с каждым годом. ПВС обычно используется в качестве стабилизатора в клеях, которые должны быть водостойкими. Однако при использовании в пленках для упаковки пищевых продуктов ПВС плохо блокирует кислород во влажной среде. Exceval PVA также разрабатывается как усовершенствованный материал. В производстве мелованной бумаги Exceval PVA также успешно применяется, когда требуется более высокая водостойкость, чем у ПВС. В данной статье представлены результаты нового исследования применения Exceval PVA, в частности, его использования в качестве маслостойкого агента в пищевой упаковке. Технические характеристики Exceval PVA, использованного в данном исследовании, представлены в таблице 4. В таблице 5 показано, что покрытие Exceval PVA RS-2117 достигает сопротивления воздуха, примерно эквивалентного тому, которое достигается при использовании частично омыленного ПВА-217, значительно снижая при этом водопоглощение. Бумага, покрытая частично омыленным ПВА, обладает более высоким сопротивлением воздуху. Это объясняется тем, что высокогидрофобный частично омыленный ПВА имеет более низкое поверхностное натяжение в водном растворе, что препятствует проникновению в бумагу. Однако частично омыленный ПВА значительно снижает водостойкость. Хотя Exceval PVA, модифицированный специальной гидрофобной группой, полностью омылен, он по-прежнему обладает такой же проницаемостью, как и частично омыленный ПВА, обеспечивая как улучшенную водостойкость, так и воздухонепроницаемость. Поливиниловый спирт (ПВА) серии R содержит высокореакционноспособные силанольные группы, которые улучшают адгезию к различным неорганическим материалам. Использование ПВА серии R в струйных носителях снижает количество поливинилового спирта, используемого в качестве связующего для частиц кремния, что повышает качество печати. Даже без сшивающего агента ПВА серии R обеспечивает высокую водостойкость. Exceval PVA — это модифицированный гидрофобный поливиниловый спирт, обладающий превосходной водостойкостью и газонепроницаемостью в условиях высокой влажности. Более низкая воздухопроницаемость мелованной бумаги обеспечивает более высокий барьер для масел и жиров, чем полностью водорастворимый поливиниловый спирт, и это свойство еще больше усиливается при использовании с чешуйчатыми минералами. Exceval теперь зарегистрирован FDA как безопасный для контакта с пищевыми продуктами, что открывает возможности его использования в пищевой упаковочной бумаге. Веб-сайт: www.elephchem.comВотсап: (+)86 13851435272Электронная почта: admin@elephchem.com
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ