PVA与淀粉薄膜的研究应用
全生物降解材料聚乙烯醇(PVA)淀粉合金项目简介
全生物降解材料聚乙烯醇〔PVA〕/淀粉合金工程简介塑料包装材料质轻、强度高，可制成适应性强的多功能包装材料，因此人们对塑料包装的依靠愈来愈大。
但塑料包装物的大量一次性使用也产生大量废弃物，由于这些废弃物量大、分散、收集再生利用本钱昂扬，而且其原料大局部属惰性材料，很难在自然环境中降解等缘由，使得它们对环境造成的污染和生态平衡的破坏不断积存，已经成为二十一世纪社会与生态的噩梦。
因此解决塑料的自然降解，使塑料进入生态良性循环，解除其对自然与环境的破坏，成为各国科学家与企业开发热点。
降解塑料的争辩开发可追溯到 20 世纪 70 年月，当时在美国开展了光降解塑料的争辩。
20 世纪80 年月又争辩开发了淀粉填充型“生物降解塑料”，其曾风靡一时。
但经过几年应用实践证明，这种材料没有获得令人信服的生物降解效果。
20 世纪 90 年月以来降解塑料技术有了较大进展，并开发了光生物降解塑料、光热降解塑料、淀粉共混型降解塑料、水溶性降解塑料、完全生物降解塑料等很多品种。
近年来，生物降解塑料特别是生物物质塑料，完全可以融入自然循环，是最有社会与市场前景的降解材料，已在业界成为共识，并有成果不断涌现。
降解塑料是塑料家族中的一员，对它既要求在用前保持或具有一般塑料的特性，而用后又要求在自然环境条件下快速降解。
稳定与降解本是一对冲突，而要求它在同一产品不同阶段实现，难度很大，是集合尖端高技术的材料。
降解塑料由于它具有易降解功能，只适于特定的应用领域和某些塑料产品，如一次性包装材料、地膜、医用卫生材料等。
这些产品受污染严峻，不易回收，或即使强制收集利用价值不大，效益甚微或无效益。
当前市场所见的相当局部降解塑料属崩坏性降解，尚不能快速降解和完全降解。
它在肯定环境条件下和肯定周期内可劣化、碎裂成相对较易被环境消纳的碎片〔碎末〕，再经过很长时间，最终能降解，但降解的速度远赶不上废物产生的速度。
完全生物降解塑料在肯定环境条件下，能较快和较完全生物降解成CO2 和水，它与堆肥化处理方法相结合，作为回收利用的补充，被认为是治理塑料包装废弃物污染环境的好方法，是当前国际上的开发方向。
PVA与淀粉薄膜的研究应用
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟PVA与淀粉薄膜的研究应用水溶性薄膜是由水溶性高分子制成。
水溶性高分子可分为三大类:(1)合成高分子，如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和聚乙烯醇类高分子等；(2)半合成高分子，如纤维素醚、淀粉和天然树胶的衍生物等；(3)天然高分子，如天然淀粉和天然树胶等。
从理论上讲，所有这3类高分子都可由不同的方法，如流延、涂层、喷涂和熔融挤出制成薄膜。
本文仅讨论熔融挤出法PVA与淀粉水溶性薄膜，因为熔融挤出法是工业化生产薄膜最常用和效率最高的方法。
PVA是一种性能优良的水溶性高分子。
由PVA制成的水溶性薄膜不仅力学性能优良，阻气性优异，而且在一定条件下可生物降解。
工业化水溶性薄膜最早由PVA用流延法生产。
使用熔融挤出法生产的一大困难就是PVA分子中含有大量羟基，形成氢键，而且分子中含有结晶结构，使其熔点高于分解温度。
PVA的熔融温度约190℃，而分解温度则从140℃即开始。
在加工过程中首先要使用增塑剂(如甘油和水)在一定的温度下使PVA凝胶化，弱化高分子链间的氢键，打破结晶结构，以降低其熔解温度。
使用来源于可再生资源的高分子材料研究开发出环境友好高分子材料是当今世界上一个热门研究领域。
淀粉由于来源广泛，价格低廉，被认为是最有潜力的材料。
与PVA相同，淀粉分子中也含有大量的羟基，而且也含有结晶结构，熔点(230℃)远高于其分解温度(170℃)。
在加工过程中也涉及到将其中的结晶结构破坏的问题，这就是淀粉的糊化。
本文介绍PVA和淀粉水溶性薄膜，特别是后者研究的最新成果和应用进展。
1 PVA水溶性薄膜专注下一代成长，为了孩子。
PVA共混浆膜力学性能的研究的开题报告
酯化淀粉/PVA共混浆膜力学性能的研究的开题报告一、研究背景与意义酯化淀粉和PVA是两种常见的生物基材料，并且都具有较好的可降解性能，在包装材料、生物医用材料等领域具有广泛的应用前景。
酯化淀粉由于其较好的疏水性能，能够改善淀粉在水中的溶解性、降低淀粉基材料在湿热条件下的性能恶化；而PVA有较高的物理性能、耐水性和透明度，是制备高性能包装材料的重要成分之一。
因此，将酯化淀粉与PVA共混制备成薄膜是一种有前途的方法，能够兼具酯化淀粉和PVA的优点，得到性能更加优异的薄膜材料。
目前，已有一些学者对酯化淀粉和PVA共混成膜的制备方法和性能进行了研究，但针对不同酯化剂、加工方法、材料比例等因素对共混膜的影响尚未全面研究。
因此，本次研究旨在通过制备不同酯化淀粉/PVA比例的共混膜，并测试其力学性能，探究酯化淀粉与PVA对共混膜力学性能的影响，为其在函数性包装材料等领域的应用提供一定的理论基础和实验支持。
二、研究内容和方法1. 研究内容本次课题将以酯化淀粉和PVA为材料制备共混膜，主要研究内容如下：（1）制备具有不同酯化度的酯化淀粉，并通过红外光谱分析其结构。
（2）选取不同酯化度的酯化淀粉和PVA制备不同配比的复合混合物。
（3）运用混合溶液挤出法制备复合混合物成膜，并确定最佳的成膜工艺条件。
（4）测试共混膜的物理性能和力学性能，如表面性质、透光率、水分吸附性能、拉伸强度、断裂伸长率等。
（5）分析不同酯化度的酯化淀粉和PVA对共混膜力学性能的影响规律，确定最佳的配比和制备工艺。
2. 研究方法本次研究将采用以下实验方法：（1）制备不同酯化度的酯化淀粉，通过红外光谱测试其化学结构。
（2）选取具有较好成膜性能的酯化淀粉和PVA，按不同比例混合，通过混合溶液挤出法制备薄膜。
（3）对制备好的薄膜进行一系列物理性能和力学性能测试，如表面性质、透光率、水分吸附性能、拉伸强度、断裂伸长率等。
（4）根据实验结果分析不同酯化度的酯化淀粉和PVA对共混膜力学性能的影响规律，通过比较不同样品的性能表现，确定最佳的配比和制备工艺。
淀粉对PVA降解菌系降解效果的影响研究
Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ
淀粉对 Ｐ Ｖ Ａ降解菌系降解效果的影响 研究
Ｔ ｈ ｅ Ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｔ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ． Ｐ Ｖ Ａ Ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｙ Ｍｉ ｘ ｅ ｄ Ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｓ
Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ８ ６ ） 摘要 针对在前期研究中已筛选出的１ 种聚乙烯醇（ Ｐ Ｖ Ａ ） 降解混合菌系， 考察淀粉对其Ｐ Ｖ Ａ降 解效果的影响。 首先通过实 验摸索出单波长分光光度计法测定淀粉的方法， 再通过测 定Ｐ Ｖ Ａ和淀粉浓度比 例分别为１ ： １ 、 １ ： ２ １ ： ３ 时发酵菌液中的Ｐ Ｖ Ａ降 解效率， 分析淀粉对Ｐ Ｖ Ａ降解菌的影响。 结果表明， 实验中确定的淀粉测定方法是切实可行的； 淀粉浓度对混合菌系降解 Ｐ Ｖ Ａ的 能力影响 较大， 会阻碍其对Ｐ Ｖ Ａ的降解； 而淀粉的降解也会受到Ｐ Ｖ Ａ 的影响， 在降 解４ ８ ｈ 前后有不同的影响效果。 降 解４ ８ ｈ 后， 淀粉浓度越大， 降解效果越好。 关 键词：聚乙烯醇 淀粉 混合菌系 降解率
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ ． Ｘｉ ’ ａ ｎ ７１ ０ ０ ４ ８ ； ３ ． Ｘｉ ’ ａ ｎ Ｂｒ ａ ｎ ｃ ｈ Ｃｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ ｏ ｆ Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｐｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ ＆
１ ： ２ ａ ｎ ｄ １ ： ３． ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ．Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｌ ｈ ａ ｔ ｌ ｈ ｅ ｃ ｏｎ ｆ ｉ ｒ ｍｅ ｄ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｓ ｔ ａｒ ｃ ｈ ｗａ ｓ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ 。 ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａｒ ｃ ｈ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅｎ ｔ ｈ ａ ｄ ａ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ Ｐ ＶＡ ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｗｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｈ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｍｉ ｘ ｅ ｄ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｓ ．Ｔｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｒ ｃ ｈ ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｐ ＶＡ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ａ ｇ ｅｎ ｔ 。 ｔ ｏ ｏ． ｂ ｕ ｌ ｗａ ｓ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ａ ｌ ａｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ４８ ｈ ｏ ｕ ｒ ｓ ． Ｌ ａ ｔ ｅ ｒ ｏ ｎ ， ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅｒ ｃ ｏｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｔ ａ ｒ ｃ ｈ ｗａ ｓ ， ｔ ｈ ｅ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅｒ ｌ ｈ ｅ ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｗｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ ：Ｐ ｏ ｌ ｙ ｖ ｉ ｎ ｙ ｌ ａｌ ｃ ｏ ｈ ｏ ｌ Ｓｔ ａ ｒ ｃ ｈ Ｍｉ ｘ ｅ ｄ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｓ Ｄｅ ｇｒ ａｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆｉ ｃ ｉ ｅｎ ｃ ｙ
PVA、淀粉和环氧化天然橡胶可生物降解聚合物共混体的表面改性和溶胀行为
在连 续搅 拌 下 ， 于 ７ ０ Ｃ水 浴 中将 Ｐ ＶＡ 和纯
水配 制成 １ Ｏ （ ｗ／ ｖ ） 的Ｐ ＶＡ 水 溶 液 。在 连续 搅 拌下 ， 将 ３ ％（ ｗ／ ｗ） 的淀 粉溶 液 在 ９ ０ 。 Ｃ水 浴 中连 续加 热 １ ｈ 。在 室温 及机 械搅 拌作 用 下 ， 用 以上溶 液配 制成 按 Ｐ ＶＡ 质 量 、 淀粉质 量浓度 （ ｗ／ ｗ） 为
Ｐ ＶＡ 和 淀 粉 共 混 体 进 行 了 研 究 。 Ｘ ｉ ａ ｏ和 Ｙ ａ ｎ ｇ
硅 和淀 粉／ Ｐ ＶＡ 间形成 了分子 间氢 键并 且 在 纳米
二 氧化 硅／ 淀粉 ／ Ｐ ＶＡ 复 合 材 料 中形 成 了 很 强 的 Ｃ—Ｏ—Ｓ ｉ 化学 键 ， 膜 的耐水 性和 机械 性能 得 到大
响。
高氨天然橡胶胶乳 （ ＨＡ—ＮＲ， 槎 龙 乳 胶 实
业有 限公 司） ； 过 氧化氢 （ 德国Ｒ ｅ ｄ ｅ ｌ －ｄ ｅ Ｈａ ｅ ｎ公
司） ； 水 解度 ８ ７ 的 Ｐ ＶＡ（ Ｐ ＶＡ， 工业 级） ； Ｔ ｅ ｒ —
Ｍｕ ｂ ａ ｒ ａ ｋ等研 究 了 由西 米 淀 粉 和 Ｐ ＶＡ 通过
ｒ ｉ ｃ ｌ ６ Ａ一１ ６ （ 当地 泰 国木 薯 淀 粉 ） 。Ｅ ＮＲ 的 制 备
见参 考 文献 。
１ ． ２ 方 法
紫外 辐 射 法 制 备 的 聚 合物共 混 体 薄 膜 。他 们 发
现， 相 对 于其 他试样 ， 聚合 物共 混体 中淀 粉含 量越
高， 材料 的脆 性 增 大 ， 拉伸 强 度 降 低 ， 但 较 高 的淀 粉 含 量有 助 于共混 物 的生物 降解 。紫外 辐射 提高 了聚合 物共 混 体 的物理 机械 性 能 。通 过 紫外 辐射 制 备 的聚合 物共 混 体 薄膜 的拉 伸强度 较 未改 性薄
淀粉缩合改性PVA薄膜的吸湿及其降解性能研究
淀粉缩合改性PVA薄膜的吸湿及其降解性能研究作者：徐田春王林蔡梦丹许佳飞徐虹唐辈辈来源：《科技视界》2018年第32期【摘要】淀粉酸性条件下与聚乙烯醇（PVA）树脂缩合，合成了淀粉改性PVA树脂，并通过流延法制备了强度较高，可降解的PVA薄膜。
实验结果表明，随着淀粉含量的增加，PVA薄膜拉伸强度先增加，后减小，薄膜的吸水率增加。
纯PVA薄膜在强紫外线环境中降解较快，而含淀粉多的PVA薄膜在光热及微生物环境中降解速度较快。
【关键词】PVA；淀粉；拉伸强度；吸水性；降解性中图分类号： TQ311 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）32-0176-002DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2018.32.081【Abstract】Starch modified PVA resin was synthesized by condensation polyvinyl alcohol （PVA） resin under acidic conditions. High strength and degradable PVA films were prepared by tape casting. The experimental results show that with the increase of starch content， the tensile strength of PVA films increases at first， then decreases， and the water absorption of PVA films increases. Pure PVA film degraded faster in strong ultraviolet environment， while starch-rich PVA film degraded faster in photothermal and microbial environment.【Key words】PVA； Starch； Tensile strength； Water absorption； Degradation聚乙烯醇（PVA）薄膜具有较高的撕裂强度和拉伸强度，良好的气体阻隔性和耐油性能。
淀粉_聚乙烯醇_三乙醇胺改性黏土复合材料薄膜的制备与性能
热失重分析 ( TGA ) :将样品在空气气氛中用 WCT—2C微机差热天平以 10 ℃ /m in 的升温速 度测定 0～250 ℃范围内的热失重情况.
2 结果与讨论
2. 1 改性黏土的红外结构表征 淀粉为多羟基天然高分子 ,而黏土为片层状
无机材料 ,为了使淀粉与黏土在混合的过程中更 好地相融合 ,采用三乙醇胺作插层剂进行黏土改 性 ,可以增加黏土片层间的羟基密度 ,从而促使淀 粉与黏土间通过氢键产生较强的作用力. 图 1 是 改性黏土的红外光谱图.
黏土的改性方法与步骤参照文献 [ 10 ]来进 行. 即称取一定量的黏土 ,将其配制成质量分数为 3%的悬浮液置于三口烧瓶中 ,加热搅拌至 80 ℃, 然后加入过量的三乙醇胺盐酸溶液 (三乙醇胺与 盐酸的物质的量比 1∶1. 2) ,继续保温搅拌 1 h. 经 离心洗涤至无氯离子 (用硝酸银溶液检测 )后于 50 ℃下干燥至恒重 ,研磨过 180 目筛. 测其红外 光谱特征. 1. 3 淀粉 / PVA /黏土复合材料薄膜的制备
在一定浓度的 PVA 溶液中加入定量已制备 的改性黏土浆液 ,在 80 ℃温度下搅拌 2 h,加入已 配置好的淀粉糊化溶液 ,继续搅拌 30 m in,再按比 例加入丙三醇 ,搅拌 30 m in,静置铺膜 ,于 50 ℃下 真空干燥 ,即制得复合材料薄膜. 1. 4 表征与测试
淀粉膜实验报告
一、实验目的1. 掌握淀粉膜制备方法及原理；2. 了解淀粉膜的物理性能和化学性能；3. 分析淀粉膜在不同条件下的性能变化。
二、实验原理淀粉是一种天然高分子多糖，具有良好的生物相容性、生物降解性和可生物合成性。
淀粉膜是一种以淀粉为主要原料，通过物理或化学方法制备的薄膜材料。
淀粉膜具有以下特点：1. 生物相容性：淀粉膜与人体组织具有良好的相容性，可用于生物医学领域；2. 生物降解性：淀粉膜在特定条件下可被微生物分解，对环境无污染；3. 可生物合成性：淀粉来源丰富，可生物合成，可再生；4. 透气性：淀粉膜具有一定的透气性，可应用于食品包装等领域。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：淀粉、水、聚乙烯醇（PVA）、氯化钠、无水乙醇等；2. 实验仪器：高速混合器、烘箱、电子天平、搅拌器、紫外-可见分光光度计、扫描电子显微镜等。
四、实验步骤1. 淀粉膜制备（1）将淀粉溶解于水中，配制成淀粉溶液；（2）将聚乙烯醇溶解于水中，配制成PVA溶液；（3）将淀粉溶液与PVA溶液混合均匀；（4）加入氯化钠，调节溶液浓度；（5）将混合溶液倒入培养皿中，置于烘箱中干燥，形成淀粉膜。
2. 淀粉膜性能测试（1）物理性能测试：拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等；（2）化学性能测试：耐酸、耐碱、耐水等；（3）透氧性能测试：在特定条件下，测定淀粉膜的透氧率；（4）生物降解性能测试：将淀粉膜置于特定环境中，观察其降解情况。
五、实验结果与分析1. 淀粉膜物理性能通过实验，我们得到了淀粉膜的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度等物理性能数据。
结果表明，随着PVA添加量的增加，淀粉膜的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均有所提高。
这是由于PVA在淀粉膜中起到了增塑作用，提高了淀粉分子间的相互作用力。
2. 淀粉膜化学性能通过实验，我们得到了淀粉膜的耐酸、耐碱、耐水等化学性能数据。
结果表明，淀粉膜具有良好的耐酸、耐碱和耐水性能。
这是由于淀粉分子具有较大的空间位阻，能够有效地抵抗化学腐蚀。
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PVA与淀粉薄膜的研究应用
水溶性薄膜是由水溶性高分子制成。
水溶性高分子可分为三大类:(1)合成
高分子，如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和聚乙烯醇类高分子等；(2)半合成高分子，如纤维素醚、淀粉和天然树胶的衍生物等；(3)天然高分子，如天然淀粉和天然树胶等。
从理论上讲，所有这3类高分子都可由不同的方法，如流延、涂层、
喷涂和熔融挤出制成薄膜。
本文仅讨论熔融挤出法PVA与淀粉水溶性薄膜，因为熔融挤出法是工业化生产薄膜最常用和效率最高的方法。
PVA是一种性能优良的水溶性高分子。
由PVA制成的水溶性薄膜不仅力学性
能优良，阻气性优异，而且在一定条件下可生物降解。
工业化水溶性薄膜最早
由 PVA用流延法生产。
使用熔融挤出法生产的一大困难就是PVA分子中含有大量羟基，形成氢键，而且分子中含有结晶结构，使其熔点高于分解温度。
PVA的熔融温度约190℃，而分解温度则从140℃即开始。
在加工过程中首先要使用增塑
剂(如甘油和水)在一定的温度下使PVA凝使用来源于可再生资源的高分子材料
研究开发出环境友好高分子材料是当今世界上一个热门研究领域。
淀粉由于来
源广泛，价格低廉，被认为是最有潜力的材料。
与PVA相同，淀粉分子中也含有大量的羟基，而且也含有结晶结构，熔点(230℃)远高于其分解温度(170℃)。
在加工过程中也涉及到将其中的结晶结构破坏的问题，这就是淀粉的糊化。
本文介绍PVA和淀粉水溶性薄膜，特别是后者研究的最新成果和应用进展。
1 PVA水溶性薄膜
20世纪60年代末，Takigawa等人首先报道了用熔融挤出法生产PVA薄膜。
熔融挤出PVA薄膜最初是由两步法制成的，第一步是将PVA与增塑剂混合后由挤出机挤出造粒；第二步是吹塑成膜或熔融挤出拉伸成膜。
后来为了降低成本，提
高生产效率与产品质量，开发出了一步熔融挤出法生产PVA薄膜。
1.1 PVA薄膜的一步熔融挤出加工
图1(略)为一步熔融挤出法的生产工艺流程图。
PVA首先与增塑剂在高速捏
合机中处理，制出可自由流动的凝胶颗粒，然后熔融挤出吹塑成膜或挤出拉伸
成膜。
在这一过程中，关键是利用高速捏合机制成自由流动的凝胶颗粒。
在高速捏合机处理过程中要达到两个目标:一是使PVA凝胶化，破坏PVA的结晶结构以降低其熔化温度；二是要使PVA仍保持可流动的颗粒状态，使其可在挤出机的料斗中自由流动以便加料。
为实现这两个目标，首先将PVA放入高速捏合机，在低速(500r/min)下慢慢加入增塑剂。
此时增塑剂与PVA得到均匀混合并
吸附在PVA颗粒的表面。
然后逐渐升温到80℃，并提高转速到2000r/min，使增
塑剂渗入到PVA颗粒中使其溶胀。
在这一过程中，PVA颗粒中的结晶结构由于增塑剂的渗入和颗粒溶胀过程的力而破坏，使PVA凝胶化。
其结果类似两步挤出法中的第一次挤出造粒。
此时由于PVA凝胶化而且温度较高，颗粒增大数倍而且
变软，趋于结块。
但在高速捏合机的高速剪切下，PVA颗粒仍保持可自由流动的状态。
处理后的PVA就可直接用于熔融挤出吹塑成膜或挤出拉伸成膜。
由于是一步挤出法，不仅降低了加工成本，而且作为增塑剂的水的含量在凝胶化过程中也
较容易控制。
1.2 PVA薄膜的水溶性
由于产品的要求不同，PVA水溶性薄膜可制成不同溶解度和溶解速率的制品。
PVA薄膜的溶解度和溶解速率是由多方面因素决定的。
例如PVA的聚合度、醇解
度以及增塑剂的种类和含量等。
尤其是增塑剂的种类和含量常用来控制PVA薄膜的溶解度和溶解速率。
从理论上讲，所有带羟基的小分子都可用作PVA的增塑剂，例如各种醇类。
工业上最常用的就是水和丙三醇(甘油)的共混物。
图2(略)是以DuPont公司的聚乙烯醇(ELVANOL 71-30)为原料，以不同比例的水和丙三醇为增塑剂的熔融挤出吹塑膜，在不同增塑剂含量与在水中完全溶解所需时间的
关系。
可以看出，随着增塑剂含量的增加PVA薄膜更易溶于水。
在水和丙三醇
的混合增塑剂中，含有较高丙三醇比例的薄膜更易溶于水。
这主要是因为丙三
醇具有较强的吸水性，而且在加工过程中增塑剂的损失(蒸发)较少。
2 淀粉基水溶性薄膜
淀粉基材料加工成型困难；这是由于其微观结构的复杂性决定的，即人们
可以设计聚合物的微观结构，可以控制相对分子质量及其分布，但难于改变淀
粉颗粒的内部结构。
淀粉颗粒内部结构的发展演变是为了满足植物自身的需要，如储存能量，而且相当复杂。
淀粉是一种由重复的葡糖基单元构成的多矿类物质，根据植物种类和遗传背景的不同，其中所含淀粉的结构也不相同。
从化学角度讲，大多数天然粒状淀粉是下面两类淀粉的混合物:一类是含有?1,4苷键连接的直链结构，即直链淀粉；另一类是支链淀粉，含有以1,6苷链短支链的高支化结构。
从物理角度讲，淀粉颗粒含有结晶和无定形结构。
与PVA相同之处就是淀粉中也含有大量的羟基，也含有结晶结构(约30%)，
熔点远高于其分解温度，所以，在加工过程中也要将其中的结晶结构。
2.1 淀粉的糊化与加工
淀粉基材料的加工性能由淀粉的糊化过程控制。
所谓糊化是指通过引入小
分子物质到聚糖链中，破坏其结晶，使淀粉的颗粒变成无定形结构。
理论上讲，所有小分子极性物质均可以作为糊化剂使用，而在实际应用中，水是应用最广泛的糊化剂。
水在淀粉食品工业中的应用已有许多个世纪了。
DSC分析广泛应用于淀粉的糊化研究。
淀粉的糊化最先是从无定形部分开始。
在水的存在下，淀粉的这种从有序到无序的转化可以多种方式进行，糊化过程
的发生主要依赖于淀粉中水分的含量，在无剪切应力作用下，如淀粉中的水分含量低于70%时，糊化作用分两步，即无定形相的糊化和结晶相的熔融。
淀粉的熔融温度也取决于其中水分的含量，随着淀粉含水量的增加熔融温度降低，当水分含量超过70%时，结晶相的熔融与无定形相的糊化温度相重叠。
图3(略)为
不同淀粉在水分含量70%时的糊化温度。
从中可以看出，许多淀粉的糊化温度
均分布在50-100℃范围内，通常是，直链淀粉含量越高，糊化温度就越高，并
且有较宽的糊化温度范围。
一步和两步熔融挤出法均可用于淀粉基水溶性薄膜的生产。
2.2 薄膜的力学性能
由于淀粉的结构非常复杂而且均一性差，因此淀粉基材料的力学性能受到多方面因素的影响。
例如淀粉的种类、淀粉中直链淀粉与支链淀粉的比例、淀粉的相对分子质量和其他物质(如蛋白质与脂肪)的含量、加工中所用增塑剂的种类和用量、加工方法和测试环境(湿度和温度)以及淀粉的重结晶因素等。
在这里仅以不同直链 /支链比例的玉米淀粉在不同取向度下的力学性能为例，讨论淀粉基材料的微观结构与力学性能的关系，如图4(略)所示。
取向度由熔融挤出拉伸时片材模头前的三辊转速控制。
牵引速度为100mm/min时，测试样条厚度约0.15mm，分别从不同样品上挤出拉伸的纵向和横向取得。
由图4可以看出:(1)高直链淀粉有较强的拉伸强度；(2)增加取向度可提高拉伸强度；(3)取向度对高直链淀粉的拉伸强度影响较大；(4)高直链淀粉在拉伸取向后，纵向拉伸强度与横向拉伸强度的差距增大。
通过加工过程中的分子取向提高拉伸强度已广泛应用于各种塑料制品中，如聚烯烃的双向拉伸膜，拉伸强度可提高10倍以上，但淀粉基塑料的提高不如聚烯烃的明显，尤其是高支链淀粉。
这是淀粉的特殊结构所决定的。
前面已提到，支链淀粉是短支链的高支化结构。
这些短支链平均仅有5-6个葡糖基单元组成，并且每两条短支链形成双螺旋的结晶结构。
淀粉糊化过程将这些双螺旋的结晶结构破坏。
在每一条主链上的大量短支链聚集在一起形成“微球”，而糊化后的淀粉分子则是由这些“微球”聚集在一起形成“凝胶球”结构。
在取向剪切力作用下，这些“凝胶球”可在增塑剂的润滑下自由滑动，取代了分子链沿剪切力方向的取向，因此降低了拉伸取向对力学性能的影响。
用于解释这一现象的模型已由X射线衍射的研究证实。
3 应用
水溶性薄膜广泛应用于化工、食品、医疗、包装、建筑、园艺等方面。
从理论上讲，所有PVA水溶性薄膜都可由水溶性淀粉薄膜取代。
淀粉基水溶性薄膜力学性能低于PVA薄膜，但可通过共混或淀粉的改性来提高。
图5(略)是水溶性淀粉薄膜在化学工业中的一个应用实例:将有毒或有腐蚀性的化学物质按用户的质量要求分装在水溶性的薄膜袋里，实际应用时将化学药品与水溶性的包装一起投入反应器中，以减少操作过程中化学药品的污染。
类似的包装在建筑领域也有广泛的用途。
水溶性淀粉薄膜的可食用性和低成本也拓展了水溶性薄膜的应用领域。