CN109294027A - 可降解高强度复合气泡膜及其加工方法 - Google Patents

可降解高强度复合气泡膜及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可降解高强度复合气泡膜及其加工方法。它解决了现有复合型气泡薄膜的结构过于简单，废弃后无法快速降解等技术问题。本可降解高强度复合气泡膜，包括外层和内层，外层为保护膜，内层为气泡膜，气泡膜由以下重量份原料组成：聚乙烯42‑54份、阻燃剂1.3‑1.8份、抗菌剂0.6‑1.1份、增塑剂0.5‑1.2份和生物降解添加剂2.2‑4.6份。本发明具有降解方便的优点。

Description

可降解高强度复合气泡膜及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种可降解高强度复合气泡膜及其加工方法。
背景技术
复合气泡膜为一种包装材料，可对产品起防湿、缓冲、保温等作用，复合气泡膜主要是由面膜和气泡膜组成。
经检索，如中国专利文献公开了一种复合型气泡薄膜【申请号：201721301841.1；公开号：CN 207434142U】。这种复合型气泡薄膜，其特征在于：包括外部防护层、中间气泡层和内部防滑层，所述中间气泡层由若干相互独立的气泡组成，且气泡上连所述外部防护层，下连所述内部防滑层；所述外部防护层的中间设置有缓冲腔Ⅰ，内部防滑层的中间设置有缓冲腔Ⅱ。
该专利中公开的复合型气泡薄膜虽然不容易破损，但是，该复合型气泡薄膜的结构过于简单，废弃后无法快速降解，因此，设计出一种可降解高强度复合气泡膜及其加工方法是很有必要的。
发明内容
本发明的第一个目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种可降解高强度复合气泡膜，该复合气泡膜具有降解方便的特点。
本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：可降解高强度复合气泡膜，其特征在于，包括外层和内层，外层为保护膜，内层为气泡膜，气泡膜由以下重量份原料组成：聚乙烯42-54份、阻燃剂1.3-1.8份、抗菌剂0.6-1.1份、增塑剂0.5-1.2份和生物降解添加剂2.2-4.6份。
采用以上结构，通过采用外层和内层的结构，可使其具有较好的使用强度，同时，在气泡膜的成分中加入了生物降解添加剂，可使其在废弃后，能够较快的被降解，降解方便。
所述保护膜的厚度为0.2-0.6mm，保护膜为耐水耐油保护膜。
所述各原料的重量份如下：聚乙烯45份、阻燃剂1.5份、抗菌剂0.8份、增塑剂0.7份和生物降解添加剂3.7份。
采用以上结构，可使气泡膜达到最佳的使用性能和降解性能。
所述抗菌剂为银离子抗菌剂。
所述阻燃剂为氢氧化镁。
所述生物降解添加剂为氧化式生物降解添加剂。
本发明的第二个目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种可降解高强度复合气泡膜的加工方法，该加工方法具有加工简便的特点。
本发明的第二个目的可通过下列技术方案来实现：可降解高强度复合气泡膜的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、外购：购买市场上现有的保护膜，并对其进行外观检验；
b、称料：按重量份数，称取聚乙烯42-54份、阻燃剂1.3-1.8份、抗菌剂0.6-1.1份、增塑剂0.5-1.2份和生物降解添加剂2.2-4.6份；
c、搅拌：将聚乙烯、阻燃剂、抗菌剂和增塑剂加入到搅拌设备中，搅拌20-30min后，再将生物降解添加剂加入到搅拌设备中，搅拌12-18min后，制得混合料；
d、成型：将混合料放入到气泡膜机中先挤出再成型，制得气泡膜，形成气泡膜的同时与保护膜压合在一起，即可得到可降解高强度复合气泡膜。
采用以上方法，通过外购、称料、搅拌和成型等操作，可快速实现复合气泡膜的加工，加工简便。
所述步骤c中的搅拌速度为100-300rmp。
所述步骤d中的挤出各段工艺温度为：加料段145-165℃，塑化段180-200℃，均化段215-225℃。
所述步骤d中的成型温度为175-185℃。
所述步骤d中的气泡膜机包括机架，机架上设置有模头、气泡辊和胶辊，气泡辊与胶辊并排平行布置，模头位于气泡辊与胶辊的上方，模头下部还开设有底层薄膜输出口和气泡层薄膜输出口，机架上设置有用于放置保护膜卷的放卷机构，放卷机构靠近胶辊，放卷机构与胶辊之间还具有导向辊，机架上还设置有用于胶辊冷却的冷却机构，冷却机构包括水槽、指示杆、悬浮块、升降座、转轴和收集箱，水槽固定在机架上，且水槽位于胶辊下方，指示杆竖直设置在水槽内，且指示杆靠近水槽一端，指示杆上具有刻度线，悬浮块套设在指示杆上，升降座设置在机架上，且升降座靠近水槽另一端，升降座与一能带动其上下移动的移动结构相连，转轴水平设置在升降座上，转轴端部与一能带动其转动的动力电机相连，转轴和连接摆杆一端相连，连接摆杆另一端和收集箱相连，且收集箱能位于水槽内，收集箱上具有若干过水孔，收集箱一侧还开设有供杂物通过的缺口。
采用以上结构，在水槽对胶辊冷却的过程中，胶辊上的杂物会进入到水槽中，通过移动结构带动升降座上下移动，升降座通过连接摆杆带动收集箱上下移动，使收集箱的缺口部分位于水中，由于气泡辊与胶辊是转动的，气泡辊会将水槽内的水向收集箱处推送，从而水槽中的杂物从缺口进入到收集箱中，控制动力电机带动连接摆杆摆动，连接摆杆带动收集箱摆动，使收集箱位于水槽外，将收集箱内的杂物取出，从而可避免水槽中的杂物污染胶辊，冷却可靠。
所述移动结构包括支架、导向杆、导块和推杆电机一，支架固定在机架上，导向杆竖直固定在支架上，导块设置在导向杆上，推杆电机一固定在支架上，推杆电机一的推杆竖直向上，推杆电机一的推杆端部和导块相连，升降座和导块相连。
当需要使升降座上下移动时，控制推杆电机一的推杆上下移动，推杆电机一的推杆带动导块沿着导向杆上下移动，导块带动升降座上下移动。
所述收集箱上还固定有振动电机。
采用以上结构，在将杂物从收集箱取出时，通过振动电机的作用，可将收集箱上的杂物快速振落。
所述机架上还设置有散热结构，散热结构包括输气管、鼓风机、单向阀和若干热交换管，若干热交换管竖直设置在水槽内，且热交换管靠近水槽一端，热交换管上端为出气端，热交换管下端分别通过连接管和输气管一端相连通，输气管另一端和鼓风机相连通，单向阀设置在输气管上。
采用以上结构，开启鼓风机，通过输气管将外界低温空气输送到热交换管中，热交换管将水槽中的水带走，产生的高温气体从出气端输出到外界。
所述热交换管的材料为紫铜。
所述输气管上还设置有气流调节阀。
所述模头上还设置有辅助照明结构，辅助照明结构包括推杆电机二、支撑座、日光灯和呈弧形的导光板，推杆电机二固定在模头上，推杆电机二的推杆竖直向下，支撑座固定在推杆电机二的推杆端部，日光灯固定在支撑座一侧上，导光板固定在支撑座另一侧上。
当需要对模头处进行辅助照明时，控制推杆电机二的推杆向下移动，推杆电机二的带动支撑座向下移动，使支撑座位于模头下方，通过导光板将日光灯的光线导向到模头处，从而可更加方便对模头的异常进行观测，辅助方便。
与现有技术相比，本发明具有该优点：
1、通过采用外层和内层的结构，可使其具有较好的使用强度，同时，在气泡膜的成分中加入了生物降解添加剂，可使其在废弃后，能够较快的被降解，降解方便。
2、通过外购、称料、搅拌和成型等操作，可快速实现复合气泡膜的加工，加工简便。
附图说明
图1是加工方法的步骤示意图。
图2是气泡膜机的平面结构示意图。
图3是气泡膜机拆去部分的平面结构示意图。
图4是气泡膜机拆去部分的立体结构示意图。
图5是气泡膜机中辅助照明结构的立体结构示意图。
图中，图中，1、机架；2、气泡辊；3、水槽；4、胶辊；5、模头；6、热交换管；7、连接管；8、输气管；9、单向阀；10、导向辊；11、气流调节阀；12、鼓风机；13、悬浮块；14、指示杆；15、收集箱；15a、缺口；16、连接摆杆；17、转轴；18、升降座；19、支架；21、导向杆；22、导块；23、推杆电机一；24、振动电机；25、动力电机；26、导光板；27、日光灯；28、支撑座；29、推杆电机二。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本可降解高强度复合气泡膜，包括外层和内层，外层为保护膜，内层为气泡膜，气泡膜由以下重量份原料组成：聚乙烯42-54份、阻燃剂1.3-1.8份、抗菌剂0.6-1.1份、增塑剂0.5-1.2份和生物降解添加剂2.2-4.6份。
采用该结构，通过采用外层和内层的结构，可使其具有较好的使用强度，同时，在气泡膜的成分中加入了生物降解添加剂，可使其在废弃后，能够较快的被降解，降解方便。
保护膜的厚度为0.2-0.6mm，保护膜为耐水耐油保护膜，在本实施例中，保护膜的厚度为0.3mm，保护膜为耐水耐油保护膜，耐水耐油保护膜采用市场上可以买到的可降解薄膜；根据实际情况，也可以采用该种方案，保护膜为采用市场上可以买到的可降解共挤膜。
各原料的重量份如下：聚乙烯45份、阻燃剂1.5份、抗菌剂0.8份、增塑剂0.7份和生物降解添加剂3.7份。
采用该结构，可使气泡膜达到最佳的使用性能和降解性能。
抗菌剂为银离子抗菌剂。
阻燃剂为氢氧化镁。
生物降解添加剂为氧化式生物降解添加剂，在本实施例中，氧化式生物降解添加剂采用市场上可已买到的epi氧化式生物降解添加剂。
如图1所示，本可降解高强度复合气泡膜的加工方法，包括如下步骤：
a、外购：购买市场上现有的保护膜，并对其进行外观检验；
b、称料：按重量份数，称取聚乙烯42-54份、阻燃剂1.3-1.8份、抗菌剂0.6-1.1份、增塑剂0.5-1.2份和生物降解添加剂2.2-4.6份；
c、搅拌：将聚乙烯、阻燃剂、抗菌剂和增塑剂加入到搅拌设备中，搅拌20-30min后，再将生物降解添加剂加入到搅拌设备中，搅拌12-18min后，制得混合料；
d、成型：将混合料放入到气泡膜机中先挤出再成型，制得气泡膜，形成气泡膜的同时与保护膜压合在一起，即可得到可降解高强度复合气泡膜。
采用该方法，通过外购、称料、搅拌和成型等操作，可快速实现复合气泡膜的加工，加工简便。
步骤d中的挤出各段工艺温度为：加料段145-165℃，塑化段180-200℃，均化段215-225℃。
步骤c中的搅拌速度为100-300rmp。
步骤d中的成型温度为175-185℃。
如图2-图5所示，步骤d中的气泡膜机包括机架1，机架1上设置有模头5、气泡辊2和胶辊4，在本实施例中，气泡辊2和胶辊4采用的是现有技术；气泡辊2与胶辊4并排平行布置，模头5位于气泡辊2与胶辊4的上方，模头5下部还开设有底层薄膜输出口和气泡层薄膜输出口，机架1上设置有用于放置保护膜卷的放卷机构，在本实施例中，放卷机构采用的是现有技术，如专利号201520454413.7中的现有结构；放卷机构靠近胶辊4，放卷机构与胶辊4之间还具有导向辊10，通过导向辊10可方便将保护膜导入到气泡辊2与胶辊4处；将原料从模头5处挤出后形成底层薄膜和气泡层薄膜，在气泡辊2和胶辊4的作用下对底层薄膜和气泡层薄膜进行成型，制得气泡膜，形成气泡膜的同时与保护膜压合在一起，保护膜与底层薄膜连接在一起；机架1上还设置有用于胶辊4冷却的冷却机构，冷却机构包括水槽3、指示杆14、悬浮块13、升降座18、转轴17和收集箱15，水槽3固定在机架1上，在本实施例中，水槽3通过螺栓连接的方式固定在机架1上；且水槽3位于胶辊4下方，指示杆14竖直设置在水槽3内，且指示杆14靠近水槽3一端，指示杆14上具有刻度线，悬浮块13套设在指示杆14上，升降座18设置在机架1上，且升降座18靠近水槽3另一端，升降座18与一能带动其上下移动的移动结构相连，转轴17水平设置在升降座18上，转轴17端部与一能带动其转动的动力电机25相连，转轴17和连接摆杆16一端相连，连接摆杆16另一端和收集箱15相连，且收集箱15能位于水槽3内，收集箱15上具有若干过水孔，在本实施例中，过水孔的数量为一百个；收集箱15一侧还开设有供杂物通过的缺口15a。
采用该结构，在水槽3对胶辊4冷却的过程中，胶辊4上的杂物会进入到水槽3中，控制推杆电机一23带动导块22沿着导向杆21上下移动，导块22带动升降座18上下移动，升降座18通过连接摆杆16带动收集箱15上下移动，使收集箱15的缺口15a部分位于水中，由于气泡辊2与胶辊4是转动的，气泡辊2会将水槽3内的水向收集箱15处推送，从而水槽3中的杂物从缺口15a进入到收集箱15中，控制动力电机25带动连接摆杆16摆动，连接摆杆16带动收集箱15摆动，使收集箱15位于水槽3外，通过振动电机24的作用，将收集箱15上的杂物快速振落，将收集箱15内的杂物取出，从而可避免水槽3中的杂物污染胶辊4，冷却可靠。
移动结构包括支架19、导向杆21、导块22和推杆电机一23，支架19固定在机架1上，在本实施例中，支架19通过螺栓连接的方式固定在机架1上；导向杆21竖直固定在支架19上，导块22设置在导向杆21上，推杆电机一23固定在支架19上，在本实施例中，推杆电机一23通过螺栓连接的方式固定在支架19上；推杆电机一23的推杆竖直向上，推杆电机一23的推杆端部和导块22相连，升降座18和导块22相连。
收集箱15上还固定有振动电机24。
机架1上还设置有散热结构，散热结构包括输气管8、鼓风机12、单向阀9和若干热交换管6，若干热交换管6竖直设置在水槽3内，在本实施例中，热交换管6的数量为四根；且热交换管6靠近水槽3一端，热交换管6上端为出气端，热交换管6下端分别通过连接管7和输气管8一端相连通，输气管8另一端和鼓风机12相连通，单向阀9设置在输气管8上。
采用该结构，开启鼓风机12，通过输气管8将外界低温空气输送到热交换管6中，热交换管6将水槽3中的水带走，产生的高温气体从出气端输出到外界。
热交换管6的材料为紫铜。
输气管8上还设置有气流调节阀11。
模头5上还设置有辅助照明结构，辅助照明结构包括推杆电机二29、支撑座28、日光灯27和呈弧形的导光板26，推杆电机二29固定在模头5上，在本实施例中，推杆电机二29通过联杆固定在模头5上；推杆电机二29的推杆竖直向下，支撑座28固定在推杆电机二29的推杆端部，日光灯27固定在支撑座28一侧上，导光板26固定在支撑座28另一侧上。
当需要对模头5处进行辅助照明时，控制推杆电机二29的推杆向下移动，推杆电机二29的带动支撑座28向下移动，使支撑座28位于模头5下方，通过导光板26将日光灯27的光线导向到模头5处，从而可更加方便对模头5的异常进行观测，辅助方便。
加工方法实施例一：
本可降解高强度复合气泡膜的加工方法，包括如下步骤：
a、外购：购买市场上现有的保护膜，并对其进行外观检验；保护膜的厚度为0.3mm；
b、称料：按重量份数，称取聚乙烯45份、阻燃剂1.5份、抗菌剂0.8份、增塑剂0.7份和生物降解添加剂3.7份；
c、搅拌：将聚乙烯、阻燃剂、抗菌剂和增塑剂加入到搅拌设备中，搅拌25min后，再将生物降解添加剂加入到搅拌设备中，搅拌15min后，制得混合料；步骤c中的搅拌速度为180rmp；
d、成型：将混合料放入到气泡膜机中先挤出再成型，制得气泡膜，形成气泡膜的同时与保护膜压合在一起，即可得到可降解高强度复合气泡膜；步骤d中的挤出各段工艺温度为：加料段155℃，塑化段190℃，均化段220℃；步骤d中的成型温度为180℃。
加工方法实施例二：
本可降解高强度复合气泡膜的加工方法，包括如下步骤：
a、外购：购买市场上现有的保护膜，并对其进行外观检验；保护膜的厚度为0.3mm；
b、称料：按重量份数，称取聚乙烯43份、阻燃剂1.4份、抗菌剂0.7份、增塑剂0.6份和生物降解添加剂2.4份；
c、搅拌：将聚乙烯、阻燃剂、抗菌剂和增塑剂加入到搅拌设备中，搅拌22min后，再将生物降解添加剂加入到搅拌设备中，搅拌13min后，制得混合料；步骤c中的搅拌速度为180rmp；
d、成型：将混合料放入到气泡膜机中先挤出再成型，制得气泡膜，形成气泡膜的同时与保护膜压合在一起，即可得到可降解高强度复合气泡膜；步骤d中的挤出各段工艺温度为：加料段147℃，塑化段182℃，均化段215℃；步骤d中的成型温度为175℃。
加工方法实施例三：
本可降解高强度复合气泡膜的加工方法，包括如下步骤：
a、外购：购买市场上现有的保护膜，并对其进行外观检验；保护膜的厚度为0.3mm；
b、称料：按重量份数，称取聚乙烯52份、阻燃剂1.7份、抗菌剂1.1份、增塑剂1.2份和生物降解添加剂4.5份；
c、搅拌：将聚乙烯、阻燃剂、抗菌剂和增塑剂加入到搅拌设备中，搅拌28min后，再将生物降解添加剂加入到搅拌设备中，搅拌17min后，制得混合料；步骤c中的搅拌速度为180rmp；
d、成型：将混合料放入到气泡膜机中先挤出再成型，制得气泡膜，形成气泡膜的同时与保护膜压合在一起，即可得到可降解高强度复合气泡膜；步骤d中的挤出各段工艺温度为：加料段165℃，塑化段200℃，均化段225℃；步骤d中的成型温度为185℃。
对发明实施例和现有产品进行性能检测，其检测结果如下：
项目 实施例一 实施例二 实施例三 现有产品
拉伸强度(MPa) 26.12 23.25 24.28 18.97
撕裂强度(kN/m) 75 69 71 58
断裂伸长率(％) 210.2 220.7 218.2 335.2
由上述实验数据对比可知，实施例一的各项性能明显优于实施例二、实施例三和现有产品。现有产品是市场上买到的现有复合气泡膜。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.可降解高强度复合气泡膜，其特征在于，包括外层和内层，外层为保护膜，内层为气泡膜，气泡膜由以下重量份原料组成：聚乙烯42-54份、阻燃剂1.3-1.8份、抗菌剂0.6-1.1份、增塑剂0.5-1.2份和生物降解添加剂2.2-4.6份。
2.根据权利要求1所述的可降解高强度复合气泡膜，其特征在于，所述保护膜的厚度为0.2-0.6mm，保护膜为耐水耐油保护膜。
3.根据权利要求1所述的可降解高强度复合气泡膜，其特征在于，所述各原料的重量份如下：聚乙烯45份、阻燃剂1.5份、抗菌剂0.8份、增塑剂0.7份和生物降解添加剂3.7份。
4.根据权利要求3所述的可降解高强度复合气泡膜，其特征在于，所述抗菌剂为银离子抗菌剂。
5.根据权利要求3所述的可降解高强度复合气泡膜，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化镁。
6.根据权利要求3所述的可降解高强度复合气泡膜，其特征在于，所述生物降解添加剂为氧化式生物降解添加剂。
7.可降解高强度复合气泡膜的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、外购：购买市场上现有的保护膜，并对其进行外观检验；
b、称料：按重量份数，称取聚乙烯42-54份、阻燃剂1.3-1.8份、抗菌剂0.6-1.1份、增塑剂0.5-1.2份和生物降解添加剂2.2-4.6份；
c、搅拌：将聚乙烯、阻燃剂、抗菌剂和增塑剂加入到搅拌机中，搅拌20-30min后，再将生物降解添加剂加入到搅拌设备中，搅拌12-18min后，制得混合料；
d、成型：将混合料放入到气泡膜机中先挤出再成型，制得气泡膜，形成气泡膜的同时与保护膜压合在一起，即可得到可降解高强度复合气泡膜。
8.根据权利要求7所述的可降解高强度复合气泡膜的加工方法，其特征在于，所述步骤d中的挤出各段工艺温度为：加料段145-165℃，塑化段180-200℃，均化段215-225℃。
9.根据权利要求8所述的可降解高强度复合气泡膜的加工方法，其特征在于，所述步骤c中的搅拌速度为100-300rmp。
10.根据权利要求8所述的可降解高强度复合气泡膜的加工方法，其特征在于，所述步骤d中的成型温度为175-185℃。
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