CN205044229U - 一种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜 - Google Patents

一种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜 Download PDF

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Abstract

本实用新型是涉及一种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜。复合薄膜由三层薄膜复合而成,其中,中间层为聚烯烃类的打孔薄膜材料;上下二层均为亲水性树脂聚乙烯醇薄膜,上下二层薄膜形成对中间层打孔薄膜孔隙的封闭层;中间聚烯烃类的打孔薄膜材料的通透孔隙在上、下两层薄膜复合时,使上、下层两层的聚乙烯醇材料在复合的同时嵌入并封闭中间层聚烯烃类打孔薄膜的孔隙,形成既能释放水汽又具有能阻隔其他气体的窗口。复合薄膜不但对氧气、二氧化碳等气体具有优异的阻隔性能,同时通过复合薄膜上形成的聚乙烯醇薄膜窗口能释放和透过水汽,是种具有选择性透气的功能性薄膜;可以应用于水果、蔬菜等鲜活产品的保鲜和储存。

Description

一种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜
技术领域
本实用新型涉及一种复合薄膜材料,特别涉及一种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜。
背景技术
聚烯烃(PO)类塑料(PE、PP等)薄膜因为无毒、透明、阻隔水汽等特征,被广泛应用于水果、蔬菜和其他食品的包装。在使用中也正是这类塑料材料薄膜具有很好的水份和水汽阻隔特性,所以在对水果蔬菜进行包装后,由于果蔬的呼吸作用会使薄膜袋内形成严重的水汽和积水,容易使被包装的水果、蔬菜等鲜活产品出现腐烂变质;为了不产生积水,通常在此类薄膜上进行打孔处理,通过包装薄膜上存在通透的孔(窗口)来释放部分过多的水汽,而使包装薄膜袋内不产生积水。但这种存在在薄膜上通透性的孔洞又会使被包装的果蔬容易与外部空气接触,导致氧气、其他微生物细菌等的入侵,产生其他的病变或变质,严重影响果蔬的保鲜和卫生安全性。
本实用新型的目的就是为了克服聚烯烃类打孔薄膜出现的上述缺陷和不安全性而提供的一种完美的解决方案:通过一种具有嵌入式窗口(孔)结构的复合薄膜技术来实现薄膜对水汽的可控可调释放,不使薄膜袋内出现积水;同时又不会使包装的果蔬等鲜活产品与外部环境形成接触而达到保质保鲜。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有聚烯烃类塑料薄膜在对水果蔬菜等鲜活产品包装上存在的缺陷和安全隐患,提供一种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜。此种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜对水份和水气具有可控的调节作用。适用于水果、蔬菜等鲜活产品的保鲜和储存,本实用新型这种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜适合于常温和低温使用,不适用于高温使用。
本实用新型的目的至少通过如下技术方案之一实现。
一种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜,由三层薄膜复合而成,其中,中间层为聚烯烃(PO)类的打孔薄膜材料;上下二层均为亲水性树脂聚乙烯醇(PVA)薄膜,上下二层薄膜形成对中间层打孔薄膜孔隙的封闭层;中间聚烯烃(PO)类的打孔薄膜材料的通透孔隙在上、下两层薄膜复合时,使上、下层两层的聚乙烯醇(PVA)材料在复合的同时嵌入并封闭中间层聚烯烃类打孔薄膜的孔隙,形成既能释放水汽又具有能阻隔其他气体的窗口;所述其他气体包括氧气、二氧化碳中的一种以上。
进一步优化地,所述的中间层为聚烯烃(PO)类塑料薄膜,聚烯烃(PO)类材料为聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)材料;所述的聚烯烃类薄膜为吹塑薄膜、流延薄膜或双向拉伸薄膜。
进一步优化地,聚烯烃(PO)类材料包括低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、均聚聚丙烯或共聚聚丙烯材料;
进一步优化地,所述的复合薄膜使用的聚乙烯醇(PVA)材料为高醇解度的聚乙烯醇(PVA):即0599、1599、1799、2099、2299、2499。
进一步优化地,所述的聚烯烃(PO)类薄膜材料厚度为5μm~100μm,常用厚度为20μ--40μm。
进一步优化地,所述的复合薄膜上下二层厚度为:3μm--20μm。
进一步优化地,所述的聚烯烃(PO)薄膜双面经过极性化处理,极性化处理为电晕处理或氧化处理。
进一步优化地,所述的聚烯烃(PO)类薄膜材料的多个空隙均匀分布;所述的聚烯烃(PO)类薄膜打的孔为通透性孔洞,孔洞为不带菱角的圆形通透孔,打孔的孔径为0.1~2.0mm;所述的聚烯烃(PO)类薄膜打孔率即打孔总面积/薄膜总面积的比例为1%~50%。
进一步优化地,所述的复合薄膜使用的聚乙烯醇(PVA)成膜材料中含有甘油做为薄膜的复合增塑剂,甘油质量含量为:5%~15%。
制备所述具有嵌入式窗口结构的复合薄膜的方法,具体是:中间层的聚烯烃(PO)类材料采用吹塑薄膜、流延薄膜或双向拉伸薄膜,再经双面极性处理后得聚烯烃(PO)类薄膜,在聚烯烃(PO)类薄膜上进行均匀打孔;采用聚乙烯醇成膜材料在聚烯烃(PO)类薄膜两面复合形成具有嵌入式窗口结构的复合薄膜材料;聚乙烯醇成膜材料由聚乙烯醇(PVA-1799)和增塑剂组成;所述复合的方式为涂布式复合成膜或熔融挤出复合成膜;所述涂布式复合成膜为辊涂式或刮涂式双面同时复合成膜;所述熔融挤出复合成膜为熔融挤出后压延式双面同时复合成膜。
本实用新型这种复合薄膜三层复合结构,中间层为常用的聚烯烃类薄膜;在这种薄膜上通过打孔而形成通透性的气体透过窗口;上、下复合层为聚乙烯醇(PVA)材料形成的薄膜,然后通过复合技术使三层复合,上下二层同时嵌入和封闭中间聚烯烃薄膜层通透的孔洞而形成气调窗口。本实用新型在可以释放水汽的同时为了阻隔其他气体通过窗口,此窗口必须使用一种即能通过水汽但又不通过其他气体的材料进行选择阻隔。而聚乙烯醇(PVA)作为一种亲水性很强的材料,其薄膜不但对氧气具有优异的阻隔性能,同时又具有对水汽的高透过性(如在常温23℃,PVA薄膜对水汽的透过率高达:147gH2O/m2/24hr;注:薄膜两侧的相对湿度为50/70%),所以,本实用新型的复合薄膜选择聚乙烯醇(PVA)作为复合薄膜的上下二层进行复合,使聚乙烯醇在复合薄膜中对中间聚烯烃类打孔薄膜通透的孔洞进行嵌入式封闭,形成可以透水汽但又同时具有阻隔氧气的窗口。
这种具有通过透水汽材料嵌入式封闭形成的窗口不但可以通过窗口面积的可变来实现对水汽释放量的可控和可调,而且同时阻隔了通过窗口与其他气体的接触和交换。
与现有技术相比,本实用新型具有如下优点和技术效果:
本应用实用新型技术制备的复合薄膜,对氧气、二氧化碳等具有优异的阻隔性能;
由于通过嵌入式的复合结构,使聚烯烃类薄膜中间层上的通透孔洞全部被聚乙烯醇材料薄膜封闭,所以既具有释放水汽的性能,同时又具有阻隔氧气、二氧化碳等气体的性能;
由于聚乙烯醇薄膜的复合是双面同时进行,而且是通过中间薄膜层之间的通透孔洞进行嵌入式复合,上下二层的薄膜通过中间薄膜的孔洞形成一体,不但解决了聚乙烯醇不容易复合的问题,同时还解决了使用粘合剂复合的污染;
由于使双面聚乙烯醇材料通过中间聚烯烃的通透孔洞进行嵌入式复合,完全封闭了聚烯烃薄膜上通透的孔洞而形成了以聚乙烯醇薄膜为可透水汽但不透其他其他的通道(窗口);实现了透水不透氧的选择性气体调节薄膜。
这种具有透水汽不透氧的气体调节复合薄膜,其调节通道(窗口)可以根据中间层聚烯烃薄膜打孔总面积占薄膜总面积的比例来实现可控可调。
附图说明
图1为复合薄膜的三层结构示意图。
图2为上、下两层聚乙烯醇(PVA)复合嵌入中间层后形成的窗口示意图。
图3为三层复合薄膜涂布复合工艺示意图。
图4为熔融挤出复合薄膜工艺示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步的具体详细描述,但本实用新型的实施和保护范围不限于此。
如图1,本实用新型的复合薄膜为三层复合结构:中间层为聚烯烃类的打孔薄膜102;上下二层为可透水汽的薄膜封闭层(101、102);中间薄膜层上的通透孔洞在上、下薄膜复合时,由于上下层薄膜材料嵌入而封闭而形成可释放水汽而又具有能阻隔其他气体的窗口(如图2)。中间层为高阻隔水汽的聚烯烃材料薄膜,同时根据使用要求打孔形成一定数量的通透孔洞(窗口),作为为释放水份的通道。
实施例1
复合薄膜用中间层薄膜:膜厚20μm的双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP),经双面电晕处理后,在薄膜上进行均匀打孔,打孔孔径为0.3mm,打孔率(打孔总面积/薄膜总面积):3%;采用聚乙烯醇水溶液双面辊涂复合成膜方法。聚乙烯醇水溶液基材为聚乙烯醇(PVA-1799)、甘油、水组成;溶液固含量为23%,其中甘油含量为10%。双面同时用聚乙烯醇水溶液辊涂涂布,经气悬式干燥复合成膜,如图3所示。
此复合薄膜常温(23℃)透水性能如表1所示。
表1
实施例2
复合薄膜用中间层薄膜:膜厚15μm的LLDPE吹塑薄膜,经双面电晕处理后,在薄膜上进行均匀打孔,打孔孔径为0.2mm,打孔率(打孔总面积/薄膜总面积):5%;采用聚乙烯醇水溶液双面辊涂复合成膜方法。聚乙烯醇水溶液基材为聚乙烯醇(PVA-2099)、甘油、水组成,溶液固含量为20%,其中甘油含量为5%,双面同时用聚乙烯醇水溶液辊涂涂布,经气悬式干燥复合成膜,如图3所示。
此复合薄膜常温(23℃)透水性能如表2所示。
表2
实施例3
复合薄膜用中间层薄膜:膜厚30μm的流延法聚丙烯薄膜(OPP),经双面电晕处理后,在薄膜上进行均匀打孔,打孔孔径为0.1mm,打孔率(打孔总面积/薄膜总面积):15%;采用聚乙烯醇水溶液双面辊涂复合成膜方法。聚乙烯醇水溶液基材为聚乙烯醇(PVA-1799:40%;PVA0599:60%)、甘油、水组成,溶液固含量为26%,其中甘油含量为15%,双面同时用聚乙烯醇水溶液辊涂涂布,经气悬式干燥复合成膜。
此复合薄膜常温(23℃)透水性能如表3所示。
表3
实施例4
复合薄膜用中间层薄膜:膜厚28μm双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP),经双面电晕处理后,在薄膜上进行均匀打孔,打孔孔径为1.0mm,打孔率(打孔总面积/薄膜总面积):20%;采用聚乙烯醇熔融挤出二辊压延复合成膜。双面同时用挤出的聚乙烯醇复合材料成膜,聚乙烯醇材料为:聚乙烯醇(PVA0599:70%;PVA1599:30%)、所述复合增塑剂、使用螺杆挤出机塑化挤出后进入三辊压延机进行压延复合成膜。如图4,图中A和B分别为聚乙烯醇(PVA)熔融挤出机。
此复合薄膜常温(23℃)透水性能如表4.
表4
表5
实施例5
复合薄膜用中间层薄膜:膜厚12μm吹塑成型的HDPE薄膜,经双面电晕处理后,在薄膜上进行均匀打孔,打孔孔径为0.1mm,打孔率(打孔总面积/薄膜总面积):12%;采用聚乙烯醇水溶液双面辊涂复合成膜方法。聚乙烯醇水溶液基材为聚乙烯醇(PVA-2299:20;PVA-0599:80%)、甘油、水组成,溶液固含量为21%,其中甘油含量为5%,双面同时用聚乙烯醇水溶液辊涂涂布,经气悬式干燥复合成膜。此复合薄膜常温(23℃)透水性能如表5所示。

Claims (7)

1.一种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜,其特征在于由三层薄膜复合而成,其中,中间层为聚烯烃类的打孔薄膜材料;上下二层均为亲水性树脂聚乙烯醇薄膜,上下二层薄膜形成对中间层打孔薄膜孔隙的封闭层;中间聚烯烃类的打孔薄膜材料的通透孔隙在上、下两层薄膜复合时,使上、下层两层的聚乙烯醇材料在复合的同时嵌入并封闭中间层聚烯烃类打孔薄膜的孔隙,形成既能释放水汽又具有能阻隔其他气体的窗口;所述其他气体包括氧气、二氧化碳中的一种以上。
2.根据权利要求1所述的一种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜,其特征在于:所述的中间层为聚烯烃类塑料薄膜,聚烯烃类材料为聚乙烯或聚丙烯材料;所述的聚烯烃类薄膜为吹塑薄膜、流延薄膜或双向拉伸薄膜。
3.根据权利要求2所述的一种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜,其特征在于:聚烯烃类材料包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、均聚聚丙烯或共聚聚丙烯材料。
4.根据权利要求1所述的一种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜,其特征在于,所述的复合薄膜使用的聚乙烯醇(PVA)材料为高醇解度的聚乙烯醇,即0599、1599、1799、2099、2299或2499聚乙烯醇。
5.根据权利要求1所述的一种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜,其特征在于,所述的聚烯烃类薄膜材料厚度为5μm~100μm。
6.根据权利要求1所述的一种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜,其特征在于,所述的复合薄膜上下二层厚度为:3μm--20μm。
7.根据权利要求1所述的一种具有嵌入式窗口结构的复合薄膜,其特征在于,所述的聚烯烃类薄膜材料的多个空隙均匀分布;所述的聚烯烃类薄膜打的孔为通透性孔洞,孔洞为不带菱角的圆形通透孔,打孔的孔径为0.1~2.0mm;所述的聚烯烃类薄膜打孔率即打孔总面积/薄膜总面积的比例为1%~50%。
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