本发明属于包装膜材料领域，具体是涉及一种抗压缓冲包装袋及其制备方法。
背景技术：
塑料软包装袋以其质轻、开启便利、包装成本低等优势，近年来得到了广泛的应用。塑料软包装袋包装产品时一般分为充气正压包装、抽气真空包装、自然等压包装。其中充气正压包装主要是在包装时对袋子内充入氮气，将袋中易引起内容物变质的空气置换出来，这样就形成内部气压比外部气压大，包装袋鼓起。特别是在高气压地区生产后包装的产品，再发往低气压地区销售，环境的压差导致内外压差会更大，包装袋鼓起更显著。另外，在包装产品装箱时，包装袋之间或与外箱之间也存在挤压力作用，促进袋子鼓起。袋子的鼓起会对袋子本身的材料进行破坏，其中最常见的是袋子的热封区在持续的鼓袋拉力下出现宏观的破损或产生袋子内外有微观的通道，造成内容物泄露或漏气。充气正压包装在膨化食品包装中还有保护易碎的内容物不被挤压的作用，所以在高气压地区生产时，又不能过度降低充气量，致使这种充气包装产品到低气压地区销售时出现爆袋。据膨化食品生产商统计，这种产销不同气压环境下的爆袋率可达到8％以上，占所有不良品的90％以上，同时爆袋问题还可能带来内容物受污染的食品安全投诉。
不断选择更高热封强度的材料来承受负压作用力，如增加热封层材料的厚度、选用更多层复合结构的膜，缺点是成本过高，材料浪费，回收困难，效果一般，不能抵抗持续的压差作用力，最终还是会有爆袋问题产品。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供一种抗压缓冲包装袋及其制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：
一种抗压缓冲包装袋，所述包装袋由复合膜热封形成，所述包装袋的热封区包括并列布置的虚封区以及实封区，所述虚封区和实封区由包装袋内侧向外侧依次布置，所述虚封区热封强度低于所述实封区热封强度，所述包装袋充气使用后外侧环境大气压降低时所述虚封区的复合膜自动剥离。
进一步，所述复合膜包括外层印刷膜层以及d-pe吹膜层，所述d-pe吹膜层包括复合层、中间层以及内层，所述复合层厚度19～21微米、中间层厚度22～28微米、内层厚度3～5微米；所述复合层包括lldpe，所述中间层包括35～45wt％ldpe、25～35wt％lldpe以及25～35wt％mlldpe，所述内层包括80～90wt％mlldpe以及10～20wt％聚丁烯-1。
进一步，所述外层印刷膜层为bopet，所述外层印刷膜层厚度为18～20微米。
进一步，所述外层印刷膜层为bopp、bopa、纸、铝箔中的任一种。
进一步，所述虚封区热封强度控制在5～10n/15mm，所述实封区热封强度控制在40n/15mm以上。
进一步，所述复合层中lldpe的融指为2.2g/10min、密度为0.918g/cm3；所述中间层中ldpe的融指为0.75g/10min、密度为0.923g/cm3；所述中间层中lldpe的融指为1g/10min、密度为0.922g/cm3；所述中间层中mlldpe的融指为0.85g/10min、密度为0.920g/cm3；所述内层中mlldpe的融指为10g/10min、密度为0.910g/cm3；所述内层中聚丁烯-1的融指为0.4g/10min、密度为0.915g/cm3。
一种所述的抗压缓冲包装袋的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，d-pe吹膜层制备：将所述复合层、中间层以及内层物料分别加入到挤出机中通过三层共挤出方式获得所述d-pe吹膜层；
步骤2，复合膜制备：将所述d-pe吹膜层与外层印刷膜层通过胶水复合、熟化、分切形成所述复合膜；
步骤3，复合膜热封形成包装袋：通过热封块将所述复合膜热封形成所述包装袋，所述热封块包括并列布置的实压热封块以及虚压热封块，所述实压热封块施加在所述复合膜上的压力为3～5kgf，所述虚压热封块施加在所述复合膜上的压力为1～2kgf。
进一步，所述包装袋热封区包括沿包装袋侧面形成的第一热封段以及沿所述包装袋端部形成的第二热封段，所述虚封区位于所述第一热封段和/或第二热封段。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明所述包装袋在使用时：虚封区作为缓冲减压区，当在高气压区生产充气包装时，可以充到包装袋鼓起且虚封区处于封合状态，等产品运输到低气压区时，包装袋外气压下降，包装袋内外压差增加并开始持续拉包装袋，这时处于封合状态的虚封区开始出现剥离，这个剥离仅在d-pe吹膜层的内层5微米厚度内分开，增加了袋子的内体积，而且不影响包装袋材料的综合强度，这就形成了缓冲减压区。内体积增大后的包装袋使得内外气压差显著减小，包装袋受气压差的拉力也显著减小，实封区就不会受到破坏。
(2)本发明所述d-pe吹膜层通过多层共挤工艺生产，配方设计内层热封面有3～5微米厚的高融指mlldpe与低强度的聚丁烯-1共混，达到低压力1～2kgf封合时较好的封合性，且封合强度不高，一般在5～10n/15mm，充气时处于封合状态，持续负压或受较大拉力作用时所述包装袋自虚压区自动分开，提供袋内容积增加的缓冲区。增加热封压力在3～5kgf时，这个只有3～5微米厚的d-pe吹膜层的内层在高融指的mlldpe的流动下，被高热封压力挤到热封块的边缘，此时进行热封合的是中间层的高强度共混树脂，该层树脂融指小，且热封强度高，构成包装袋的实封区。
(3)本发明所需虚封区的大小根据需要来设计，位置可以设计在包装袋第一热封段或第二热封段内，也可在两个热封区的封合边都设计。本发明根据热封区的结构相应设计了热封块，所述热封块包括并列布置的实压热封块以及虚压热封块，即在大压力的实压热封块边增加一个小压力的虚压热封块，所述虚压热封块可以通过独立气缸控制或调整接触面间隙实现复合膜小压力热封形成低热封强度的虚封区。
(4)本发明制备方法简单，获得的复合膜以及由该复合膜制备得到的包装袋能够抵抗持续环境压差作用力，有效避免包装袋由高气压地区生产，进入低气压地区销售后出现的爆袋问题。
附图说明
图1为本发明所述复合膜结构示意图。
图2为本发明所述包装袋制备流程示意图。
图3为本发明包装袋结构示意图。
图4为本发明包装袋实封区与虚封区在相同热封温度、不同热封压力下的热封强度曲线。
图5为对第一热封段进行热封的热封块的结构示意图。
图6为对第二热封段进行热封的热封块的结构示意图。
图7为对第一热封段进行热封的滚轮式热封块的结构示意图。
附图中标记的含义如下：
a-虚封区b-实封区11-复合层12-中间层13-内层
20-外层印刷膜层30-油墨层40-胶水层
50-实压热封块60-虚压热封块
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案做出更为具体的说明：
实施例中所用原料来源如下表1所示：
实施例1
所述的抗压缓冲包装袋的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，d-pe吹膜层制备：将所述复合层、中间层以及内层物料分别加入到挤出机中通过三层共挤出方式获得所述d-pe吹膜层；所述复合层包括100wt％lldpe，所述中间层包括40wt％ldpe、30wt％lldpe以及30wt％mlldpe，所述内层包括85wt％mlldpe以及15wt％聚丁烯-1。所述d-pe吹膜层的厚度分布：复合层厚度20微米、中间层厚度25微米、内层厚度5微米。
所述步骤1中d-pe吹膜层制备工艺参数如下表2所示：
步骤2，复合膜制备：将所述d-pe吹膜层与外层印刷膜层通过胶水复合、熟化、分切形成所述复合膜；所述外层印刷膜层为bopet(双向拉伸聚酯薄膜)且厚度为19微米。
步骤3，复合膜热封形成包装袋：通过热封块将所述复合膜热封形成所述包装袋，所述热封块包括并列布置的实压热封块以及虚压热封块，所述实压热封块施加在所述复合膜上的压力为4kgf，所述虚压热封块施加在所述复合膜上的压力为2kgf。所述包装袋热封区包括沿包装袋侧面形成的第一热封段以及沿所述包装袋端部形成的第二热封段，所述虚封区在所述第一热封段以及第二热封段这两个封合边都设计。
所述包装袋关键性能检测结果如下表3所示：
通过上述表3的数据可以得知：本发明实施例1制备得到的包装袋性能优于对比袋。
所述包装袋耐负压测试结果如下表4所示：
由上述表4测试结果可知：本发明包装袋在充气后，在测试环境压力不断下降，即负压不断增大时，对比袋在负压0.06mpa即发生了爆袋现象，而本发明所述包装袋在负压提高至0.08mpa时依然未出现爆袋现象，充分说明本发明包装袋具有更好的耐负压性能。
实施例2
所述的抗压缓冲包装袋的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，d-pe吹膜层制备：将所述复合层、中间层以及内层物料分别加入到挤出机中通过三层共挤出方式获得所述d-pe吹膜层；所述复合层包括100wt％lldpe，所述中间层包括35wt％ldpe、35wt％lldpe以及30wt％mlldpe，所述内层包括80wt％mlldpe以及20wt％聚丁烯-1。所述d-pe吹膜层的厚度分布：复合层厚度19微米、中间层厚度22微米、内层厚度4微米。所述步骤1中d-pe吹膜层制备工艺参数同实施例1。
步骤2，复合膜制备：将所述d-pe吹膜层与外层印刷膜层通过胶水复合、熟化、分切形成所述复合膜；所述外层印刷膜层为bopet且厚度为18微米。
步骤3，复合膜热封形成包装袋：通过热封块将所述复合膜热封形成所述包装袋，所述热封块包括并列布置的实压热封块以及虚压热封块，所述实压热封块施加在所述复合膜上的压力为3kgf，所述虚压热封块施加在所述复合膜上的压力为1kgf。所述包装袋热封区包括沿包装袋侧面形成的第一热封段以及沿所述包装袋端部形成的第二热封段，所述虚封区在所述第一热封段设计。
实施例3
所述的抗压缓冲包装袋的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，d-pe吹膜层制备：将所述复合层、中间层以及内层物料分别加入到挤出机中通过三层共挤出方式获得所述d-pe吹膜层；所述复合层包括100wt％lldpe，所述中间层包括45wt％ldpe、25wt％lldpe以及30wt％mlldpe，所述内层包括90wt％mlldpe以及10wt％聚丁烯-1。所述d-pe吹膜层的厚度分布：复合层厚度21微米、中间层厚度28微米、内层厚度3微米。所述步骤1中d-pe吹膜层制备工艺参数同实施例1。
步骤2，复合膜制备：将所述d-pe吹膜层与外层印刷膜层通过胶水复合、熟化、分切形成所述复合膜；所述外层印刷膜层为bopet且厚度为20微米。
步骤3，复合膜热封形成包装袋：通过热封块将所述复合膜热封形成所述包装袋，所述热封块包括并列布置的实压热封块以及虚压热封块，所述实压热封块施加在所述复合膜上的压力为5kgf，所述虚压热封块施加在所述复合膜上的压力为2kgf。所述包装袋热封区包括沿包装袋侧面形成的第一热封段以及沿所述包装袋端部形成的第二热封段，所述虚封区在所述第二热封段设计。
实施例4
所述的抗压缓冲包装袋的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，d-pe吹膜层制备：将所述复合层、中间层以及内层物料分别加入到挤出机中通过三层共挤出方式获得所述d-pe吹膜层；所述复合层包括100wt％lldpe，所述中间层包括40wt％ldpe、35wt％lldpe以及25wt％mlldpe，所述内层包括85wt％mlldpe以及15wt％聚丁烯-1。所述d-pe吹膜层的厚度分布：复合层厚度20微米、中间层厚度25微米、内层厚度5微米。所述步骤1中d-pe吹膜层制备工艺参数同实施例1。
步骤2，复合膜制备：将所述d-pe吹膜层与外层印刷膜层通过胶水复合、熟化、分切形成所述复合膜；所述外层印刷膜层为bopet且厚度为19微米。
步骤3，复合膜热封形成包装袋：通过热封块将所述复合膜热封形成所述包装袋，所述热封块包括并列布置的实压热封块以及虚压热封块，所述实压热封块施加在所述复合膜上的压力为4kgf，所述虚压热封块施加在所述复合膜上的压力为2kgf。所述包装袋热封区包括沿包装袋侧面形成的第一热封段以及沿所述包装袋端部形成的第二热封段，所述虚封区在所述第二热封段设计。
实施例5
所述的抗压缓冲包装袋的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，d-pe吹膜层制备：将所述复合层、中间层以及内层物料分别加入到挤出机中通过三层共挤出方式获得所述d-pe吹膜层；所述复合层包括100wt％lldpe，所述中间层包括35wt％ldpe、30wt％lldpe以及35wt％mlldpe，所述内层包括85wt％mlldpe以及15wt％聚丁烯-1。所述d-pe吹膜层的厚度分布：复合层厚度20微米、中间层厚度25微米、内层厚度5微米。所述步骤1中d-pe吹膜层制备工艺参数同实施例1。
步骤2，复合膜制备：将所述d-pe吹膜层与外层印刷膜层通过胶水复合、熟化、分切形成所述复合膜；所述外层印刷膜层为bopet且厚度为19微米。
步骤3，复合膜热封形成包装袋：通过热封块将所述复合膜热封形成所述包装袋，所述热封块包括并列布置的实压热封块以及虚压热封块，所述实压热封块施加在所述复合膜上的压力为4kgf，所述虚压热封块施加在所述复合膜上的压力为2kgf。所述包装袋热封区包括沿包装袋侧面形成的第一热封段以及沿所述包装袋端部形成的第二热封段，所述虚封区在所述第二热封段设计。
上述实施例2～5所产包装袋经检测，也都表现出了相比于对比袋更优异的性能，如拉断力、伸长率、热封强度。同时实施例2～5所产包装袋相比于对比袋也具有更好的耐负压性能。