专利名称：用于多层膜压纹处理的方法
技术领域：
本发明一般涉及用来对多层膜进行压纹的设备。本发明描述了一种压纹设备，该设备使用具有不规则表面的压纹辊制造用于真空包装的多层膜，该多层膜柔软而高度透明，同时还具有耐久性和挠性。
背景技术：
一般来说，已开发出了一种压纹的多层膜来辅助真空包装，这种压纹的多层膜在将包装在其中的对象保持在真空状态的同时，还有助于通过其压纹的缓冲作用保护包装的对象。这种多层膜已被用于各种其它不同的目的。
制备这种膜的方法分为两类一种是吹制法，该方法通过将空气吹入挠性合成树脂而使熔融的挠性合成树脂膨胀，另一种是使用多个成形辊的浇铸法。具体来说，在后面这种浇铸法中，代表性地使用了两种方法，第一种方法包括以下步骤首先制备具有平滑表面的膜，加热该制备的膜，然后使加热的膜在两个压纹辊之间通过，所述压纹辊外表面上各自具有大量压花的凹凸不平结构(embossing irregularity)，从而制得具有压纹表面的膜，另一种方法包括以下步骤使通过上述方法制备的具有平滑表面的膜在两个常规的光面辊之间通过，然后在向该膜的上表面或下表面提供从T形板挤出的树脂材料的同时，对位于膜上的树脂材料进行挤压，从而将树脂材料固着在膜上，并且对树脂材料压纹。
然而，由于对已经制备并成形的膜的第二次加热使得合成树脂结晶并固化，从而降低膜的耐久性和挠性，所以以上方法是不利的。因此，在折叠或弯曲膜的时候会产生噪声，在膜的折叠部分还会产生裂纹和针孔，由于杂质和空气进入，膜的粘着性会变差。
人们已提出了各种方法来解决上述问题，例如日本专利待公开平10-100234号和韩国专利待公开第2003-0022226号。
日本专利待公开平10-100234号揭示了一种使用压纹设备制造压纹树脂片材的方法，所述设备包括用来提供树脂材料的模头(die)，用来冷却从模头中挤出的树脂的冷却滚筒，用来通过挤压在从模头挤出的树脂上压纹的压纹辊，用来传送和排出(discharge)压纹的树脂的导辊，以及用来使从模头挤出的树脂与冷却滚筒的表面紧密接触的静电施加电极。在此方法中，使用静电施加电极使将要从模头挤出到冷却滚筒上的熔融热塑性树脂片材与冷却滚筒的表面紧密接触，然后使用压纹辊挤压冷却辊筒表面上的熔融热塑性树脂片材，在树脂片材上形成压纹。
另外，韩国专利待公开第2003-0022226号揭示了一种使用压纹设备制造压纹的多层膜的方法，所述设备包括用来提供至少一种合成树脂材料的供料装置，用来排出单独提供的材料、形成具有至少一个层的膜的T形板，用来对从T形板排出的膜的表面压纹的压纹辊，以及用来冷却和传送压纹后的膜的传送辊。在此方法中，从T形板排出的膜通过具有抽气孔的压纹辊，这些抽气孔施加朝向压纹辊的内部空心部分的抽气作用，从而将膜吸入压纹辊的抽气孔内，在膜上形成大量具有与抽气孔相对应形状的凸起。
然而，在使用压纹辊在膜上形成大量包括具有与抽气孔相对应形状的凸起在内的压纹时，根据吸气作用力或操作条件，所形成的压纹可能不清晰或者不均匀，因此上述方法是不利的。
另外，在抽气时，可能形成使膜部分穿孔的针孔，或者更坏的情况是，使膜破裂，使得膜的质量变差，不适于真空包装应用。
发明内容
因此，通过本发明来克服上述相关领域中发生的问题。本发明的一个目的是提供一种对多层膜压纹的方法，在此方法中，在形成压纹的时候省去了附加的加热过程，从而最大限度地防止膜由于晶化而固化，同时避免了形成的压纹不均匀、局部破裂、潮湿和针孔的问题。
本发明另一个目的是提供一种对多层膜压纹的方法，在此方法中，均匀地形成具有预定形状的压纹。
本发明另一个目的是提供对多层膜进行压纹的方法，在此方法中，所形成的膜的一个面是平滑的，以增大可印刷性和透明度，同时减少缺陷率，从而提高最终产品的质量。
附图简述结合附图，通过以下详述可以更清楚地理解本发明的上述和其他目标、特征和其他优点，图中
图1是根据本发明实施方式的用于多层膜的压纹设备的透视图；图2是根据本发明实施方式的压纹设备在使用中的截面图图3是根据本发明实施方式对多层膜压纹的过程的示意图；图4是根据本发明实施方式的压纹辊的图。
发明最佳实施方式为了达成上述目的，本发明提供了使用用于多层膜的压纹设备对多层膜压纹的方法，所述设备包括用来提供至少一种树脂材料的供料装置，用来排出单独提供的材料、形成包括至少一个层的膜的T形板，用来冷却和传送从T形板排出的膜的冷却滚筒，用来在膜表面压纹的压纹辊，以及用来传送压纹后的膜的传送辊。
在本发明中，从T形板卸出的加热的流体材料在与冷却辊接触的时候迅速冷却，而这些材料与压纹辊接触的另一个面冷却得较慢。因此，冷却辊的平滑外表面使得所述膜与冷却辊接触的面形成平滑表面，与压纹辊接触的另一个面通过压纹辊的挤压而很容易地形成压纹。
在T形板中将树脂材料加热至很高的温度，然后将加热的树脂材料从中排出，使用电加热器将挤出机的圆筒和螺杆加热至200-300℃，然后旋转螺杆，将树脂材料推送、排放到T形板中。
还在压纹辊的外表面上形成了大量的凸起结构。因此，当T形板排出的膜被冷却的时候，通过压纹辊的挤压作用力对膜进行挤压，从而在膜上形成压纹。因此，由于不需要另外加热，可以将由于重复加热造成树脂材料晶化和固化的可能性降至最小。由于本发明的方法提高了生产能力、降低了压纹处理的成本、同时可制得高质量的产品，因此是有益的。
本发明的多层膜具有两个层或更多的层。较佳的是形成的膜具有三层结构。
多层膜的三层结构包括由具有高冷却速率和气密性的树脂形成的基膜层，由具有低冷却速率、高抗张强度和撕裂强度、而且可以压纹的压纹膜层，位于基膜层和压纹膜层之间、用来将基膜层和压纹膜层粘合起来的粘合树脂形成的粘合膜层。
所述基膜层可由任何具有高结晶度、抗张性和气密性的树脂材料制成，这些材料可优选(例如)聚酰胺基树脂，更优选尼龙。
所述压纹膜层可由任何具有低结晶度的树脂材料形成，这些材料可优选(例如)LDPE(低密度聚乙烯)或LLDPE(线性低密度聚乙烯)，更优选PE(聚乙烯)。
所述粘合膜层可由任何粘合树脂形成，例如优选马来酸酐。
在本发明中，冷却辊的外表面是平滑的，使得所制备的膜的一个表面为平滑的，以提高膜的可印刷性和透明度。另外可以降低缺陷(针孔或局部破裂)率，提高最终产品的质量。
根据在压纹辊外表面上形成的凸起结构的形状，在膜上形成的压纹可具有各种形状，如果需要的话，这些压纹还可包括字母之类的标志。
另外，本领域技术人员可以根据各种实施方式很容易地制造压纹的膜，而不仅限于使用具有凸起结构的圆柱形压纹辊。
下面将参照附图，以根据本发明实施方式的优选方面的形式进行详述。
图1是根据本发明实施方式的用于多层膜的压纹设备的透视图，图2是显示根据本发明实施方式使用的上述设备的图。图3是根据本发明实施方式的形成压纹的过程图，图4是显示用于本发明压纹辊的图。
用于本发明多层膜的压纹设备包括用来提供至少一种树脂材料的供料装置10，用来排出单独提供的材料、形成具有至少一个层的膜的T形板20，用来冷却和传送T型板20排出的膜60的冷却辊30，用来对膜60表面压纹的压纹辊40，用来传送压纹后的膜60的传送辊50。
根据组成本发明多层膜60的层数，提供各种树脂材料。形成的多层膜60具有两个或更多个层。
所述具有多层结构的膜60包括由具有高冷却速率和耐氧性的树脂形成的基膜层62，由具有低冷却速率、高抗张强度和撕裂强度、而且可压纹的树脂形成的压纹膜层66，以及位于所述基膜层62和压纹膜层66之间、用来将基膜层62和压纹膜层66粘合起来的粘合树脂形成的粘合膜层64。
具有高结晶度、抗张强度和气密性的任何树脂均可用于基膜层62，这些树脂优选(例如)聚酰胺基树脂，更优选尼龙。
具有低结晶度的任何树脂均可用于压纹膜层66，这些树脂优选(例如)LDPE(低密度聚乙烯)或LLDPE(线性低密度聚乙烯)，更优选PE(聚乙烯)。
具有粘合性的任何树脂均可用于粘合膜层64，这些树脂优选(例如)马来酸酐。
另外，在T形板20的下部装有沿纵向延伸的出口22，用来排出树脂材料形成膜，因此可以根据常规的共挤出法排出树脂材料形成膜。
T形板20的出口22与冷却辊30相邻。
冷却辊30的外表面是平滑的，以提高膜60的一个表面的可印刷性和透明度。
T形板20排出的加热的树脂材料与冷却辊30接触的那个面迅速冷却，而其与压纹辊40接触的另一个面冷却得较慢。因此，形成的膜与冷却辊30接触的那个面、即基膜层62具有平滑的表面，而膜与压纹辊40接触的另一个面、即压纹膜层66处于非晶化态，仍然是挠性的，因此可以通过压纹辊40的挤压很容易地压纹。
在压纹辊40的外表面上形成了凸起结构42，这些凸起结构与膜60上将要形成的压纹68相对应。压纹辊40与冷却辊30在特定位置接触，在此位置，从T形板20排出的膜60的压纹膜层66尚未固化，而其基膜层62被冷却固化。
因此，当T形板20排出的膜60在冷却辊30和压纹辊40之间通过时，形成在压纹辊40外表面上的凸起结构42对膜60的压纹膜层66进行挤压，从而仅对膜60的压纹膜层66压纹。
根据压纹辊40外表面上形成的凸起结构42的形状，膜60上形成的压纹可具有各种形状。如图4所示，如果需要的话，形成的凸起结构42可包括字母之类的标志，从而可以在膜60上进一步提供字母和/或标志。
如果在通过压纹辊40的挤压对膜60压纹的时候，由膜60的温度所决定的膜的流动性不能与挤压作用力良好地平衡，则形成的压纹68会不完全，或者会在膜60的基膜层62中形成压纹。因此，较佳的是，压纹过程要小心操作。
关于这一点，膜60的流动性由膜60在T形板20中的加热温度所决定。通过将压纹辊40的压缩作用力控制在0-50千克/厘米2，可以控制膜60的基膜层62上形成的压纹68的尺寸。
传送辊50位于与T形板20预定的间隔处，处于压纹辊40与冷却辊30传送的膜相遇的位置相对的一侧。传送辊50旋转时使得膜与冷却辊30啮合地接触，使得膜与传送辊50和压纹辊40之间的冷却辊30外表面紧密接触。
在T形板20的出口22排出的膜60与冷却辊30接触的位置，沿纵向形成了真空抽气室70，以防空气或杂质进入冷却辊30和膜60之间形成缺陷。
由于抽气室70，膜60可与冷却辊30紧密接触。
为了通过对由于反复操作而受热的冷却辊30进行适当地冷却和控温，来很容易地冷却膜60，使T形板20与传送辊50隔开预定的间隔，使得冷却辊30部分地暴露于外界空气。
传送辊50不仅用来导引膜60从冷却辊30的排出，而且还通过改变压纹辊40和传送辊50之间的间隔来控制将要被冷却辊30冷却的膜60的长度。
因此，优选的是与冷却辊30紧密接触的膜60在压纹辊40和传送辊50之间相对于冷却辊30中轴所成的冷却圆心角范围大于180°。
冷却辊30和用来形成压纹68的压纹辊40可以在膜60上形成压纹，冷却辊30和压纹辊40的位置可颠倒。
根据本发明实施方式，在多层膜上形成压纹68的方法如下。
在膜排出步骤S10中，在T形板20中将具有不同结晶度的多种树脂材料加热熔融，通过该T形板20的出口22排出多层膜，该多层膜包括基膜层62、将在其上形成压纹68的压纹膜层66，位于所述基膜层62和压纹膜层66之间、用来将基膜层62和压纹膜层66粘合起来的粘合膜层64；在提供步骤S20中，排出的膜60粘着在冷却辊30上；在压纹形成步骤S30中，使用外表面上具有大量凸起结构42的压纹辊40仅在膜60的压纹膜层66上形成压纹68；在冷却步骤S40中，沿冷却辊30传送具有压纹68的膜60，传送时使膜60与冷却辊30的外表面紧密接触；在分离步骤S50中，通过传送辊50使具有凸起结构68的膜60与冷却辊30分离。上述步骤依次进行。
基膜层62由具有高结晶度、抗张强度和气密性的聚酰胺基树脂制成。
压纹膜层66由选自LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(线性低密度聚乙烯)和PE(聚乙烯)的任意种类的材料制成，这些材料各自具有低结晶度。
粘合膜层64由具有粘合性的马来酸酐形成。
在提供步骤(S20)中，通过冷却辊30的旋转作用力将膜60强行提供在冷却辊30上。此时，优选的是膜60与冷却辊30紧密接触，使其不会形成间隔。
在压纹形成步骤(S30)中，通过使T形板20中排出的多层膜60的压纹膜层66在冷却之前与压纹辊40接触而形成压纹，同时使与冷却辊30接触的膜60的基膜层62冷却。
在压纹形成步骤(S30)中，为了在膜60上形成包括各种字母和/或标志的压纹68，使用具有各种字母和/或标志状凸起结构42的压纹辊40形成压纹68。
在压纹形成步骤(S30)中，当通过压纹辊40的挤压形成压纹68的时候，当由膜60的温度所决定的膜60的流动性不能与挤压作用力良好平衡的时候，在这些压纹可能不完全，或者可能也形成在膜60的基膜层62中。因此，较佳的是小心地进行上述步骤。
冷却辊30的温度决定着压纹68的形成，为了控制该温度，需要使用利用外部空气的空气冷却法，这是由于这种方法不需要另外的能量或设备。在一些情况下，提供另外的冷却装置以进一步提高冷却效率。
因此，通过上述方法制造的具有压纹的多层膜适合用于各种食品的真空包装，通过其压纹68的缓冲作用保护包装的对象，同时将包装在其中的对象保持在真空状态。另外，上述多层膜可用来包装所有需要针孔包装的制品，例如机械元件、用来长期保存的产品、用来保护半导体的产品、具有抗张强度的产品等。
如上所述，本发明提供了一种对多层膜压纹的方法。当由于被加热而具有高粘度的多层膜在与具有平滑外表面的冷却辊紧密接触的状态下冷却的时候，通过压纹辊的挤压作用力仅在膜的一个表面上压纹，膜的另一个面是平滑而透明的，从而很容易在具有压纹的膜的平滑表面上印刷各种标记和字母。另外，当所述膜被用于真空包装的时候，可以很容易检查包装的对象，减少了膜的缺陷率，从而制得了高质量的最终产品。
由于可以在不背离本发明精神的前提下以各种方式实施本发明，因此本实施方式是说明性的而非限制性的，本发明的范围由所附的权利要求书所限定，而不是由之前的描述所限定，满足权利要求书要求和范围的所有变化或其等价内容都包括在权利要求书以内。
权利要求
1.一种对多层膜压纹的方法，所述方法中使用了用于多层膜的压纹设备，所述设备包括用来提供至少一种树脂材料的供料装置，用来排出独立提供的材料、形成膜的T形板，用来冷却和传送从T形板排出的膜的冷却辊，位于距T形板预定间隔的位置、用来在由冷却辊传送来的膜表面上压纹的压纹辊，用来传送压纹后的膜的传送辊，该方法包括以下步骤在T形板中将提供的具有不同结晶度的多种树脂材料加热熔融，然后通过T形板的出口将多层膜排出到冷却辊上，所述多层膜包括基膜层，将要在其上形成压纹的压纹膜层，以及在所述基膜层和压纹膜层之间、用来将基膜层和压纹膜层粘合起来的粘合膜层；将排出的膜提供到冷却辊上；使用外表面上具有大量凸起结构的压纹辊仅在所述膜的压纹膜层上形成压纹；在沿冷却辊传送其上形成有压纹的膜的同时冷却该膜，在传送过程中，膜与冷却辊的外表面保持紧密接触；通过传输辊将其上形成有压纹的膜与冷却辊分离。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基膜层由具有高结晶度、抗张性和气密性的聚酰胺基树脂形成。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压纹膜层由选自LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(线性低密度聚乙烯)和PE(聚乙烯)中的任一种材料形成，这些材料各自具有低结晶度。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘合膜层由具有粘合性的马来酸酐形成。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过使T形板排出的多层膜的压纹膜层在冷却之前与压纹辊接触而在压纹膜层上形成压纹，同时对与冷却辊接触的多层膜的基膜层进行冷却。
6.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于，使用其上具有各种字母和/或标志形状的凸起结构的压纹辊来形成压纹，使得膜上形成的压纹还包括各种字母和/或标志。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过使用形成在由T形板排出的膜开始与冷却辊接触的位置的真空抽气室，防止空气或杂质进入冷却辊和膜之间。
8.一种用于真空包装的多层膜，其通过权利要求1-7中任一项所述的方法制得。
全文摘要
本发明涉及一种对多层膜压纹的方法。在此对多层膜压纹的方法中使用一种压纹设备，该设备包括用来提供至少一种树脂材料的供料装置，用来排出独立提供的材料并形成膜的T形板，用来冷却和传送由T形板排出的膜的冷却辊，位于距T形板预定间隔的用来在膜上压纹的压纹辊，以及用来传送压纹后的膜的传送辊，冷却辊具有平滑的外表面，使得膜的一个面具有高的可印刷性和透光度，传送辊使膜从冷却辊传送走，位于距T形板预定的间隔，处于压纹辊与冷却辊传动来的膜相遇的位置相对的一侧，在T形板排出的膜与冷却辊接触的位置，沿纵向形成了真空抽气室，以防空气或杂质进入冷却辊和膜之间，从而使供料装置提供的具有不同变形温度的树脂材料通过T形板，形成具有三层结构的膜，所述膜包括将要与冷却辊接触的基膜层，将要通过使其与压纹辊接触而在其上形成压纹的压纹膜层，以及位于基膜层和压纹膜层之间、用来将基膜层和压纹膜层相粘合的粘合膜层。使用压纹辊，在与冷却辊传送来的膜相遇时仅在膜的压纹膜层上形成压纹，然后使用冷却辊冷却该膜，再通过传送辊使膜与冷却辊分离。
文档编号B29C59/04GK1925976SQ200580006220
公开日2007年3月7日 申请日期2005年1月4日 优先权日2004年2月27日
发明者金贵万 申请人:Mg化学株式会社, 哈纳考比株式会社