1.本发明涉及包装膜领域,具体为一种抗撕裂抑菌保鲜包装膜吹膜工艺、装置及其应用。
背景技术:2.包装膜主要是指用于物品包装的薄膜,能够紧贴物品且适用于包装各种形状的物品,包装好的物品具有卫生性、保洁性、紧密性和固定性,密封包装,防尘阻湿,具有良好的保护性能,使物品的卫生、安全等方面有所保证,包装膜被广泛使用在外贸出口、造纸、五金、塑料化工、建材、食品、医药等行业,主要用于食品、药品和纺织品的包装。而随着人们生活水平的提高,物品安全问题越来越受到重视。在物品包装过程中,包装膜的材料往往对物品的保质期有着较大影响。除此之外,包装膜本身的性能也影响着包装膜的使用,如最重要的、影响使用感的抗撕裂性能。
3.干式复合工艺是把粘合剂涂布到一层薄膜上,经过烘箱干燥,再与另一层薄膜热压贴合成复合薄膜的工艺。一般为了满足包装膜的多种性能需求,制备包装膜时需要进行多次复合,那么使用该工艺就会出现步骤繁琐的问题。除此之外该工艺用到了粘合剂,存在残留溶剂的毒性问题,粘合剂为复合胶,还存在有机溶剂挥发、环境污染和易燃易爆等问题,并且该工艺粘合剂使用量大,存在成本高的问题。
4.中国专利cn111483700b公开了一种具有抗撕裂性能的医用无菌包装膜,该包装膜包括主体膜以及固定在所述主体膜四周边沿的保护部,所述保护部包括抗撕裂缓冲层、抑菌涂层以及离型层,所述抑菌涂层固定在所述抗撕裂缓冲层与所述离型层之间。但该专利中制备的包装膜仅仅只是在主体膜四周边沿添加抗撕裂缓冲层、抑菌涂层等保护部,抗撕裂性能、抑菌性能不体现在整张膜上。且在使用这种医用无菌包装膜进行包装时,需将离型纸层从保护部上撕下,将医疗器械置于两层医用无菌包装膜之间,使用方法较复杂。
5.中国专利cn105235345b用多层共挤挤出复合方法且利用具备优良抗撕裂性能的聚丙烯弹性体来制备包装膜,但该包装膜未对抑菌保鲜性能做出改善。
技术实现要素:6.为了解决上述技术问题,本发明提供了一种抗撕裂抑菌保鲜包装膜吹膜工艺,所述包装膜包括四层结构,依次为a层、b层、c层、d层;其中,a层原料包括聚酰胺树脂;b层原料包括酸酐改性的聚丙烯粘合树脂、聚丙烯弹性体;c层原料包括酸酐改性乙烯-丙烯酸酯树脂;d层包括抑菌保鲜层,d层原料包括低密度聚乙烯树脂、茶多酚、ε-聚赖氨酸;包括以下步骤:步骤(1)、将a层原料、b层原料、c层原料、d层原料分别置于四层共挤吹膜装置的四台挤出机中加热熔融成a层原料的聚合物熔体、b层原料的聚合物熔体、c层原料的聚合物熔体、d层原料的聚合物熔体;步骤(2)、将四种聚合物熔体分别由对应的挤出机挤出到模头内进行叠合,得到膜
坯;所述膜坯从内到外依次由a层原料的聚合物熔体、b层原料的聚合物熔体、c层原料的聚合物熔体、d层原料的聚合物熔体组成;步骤(3)、对膜坯进行吹胀处理得到膜泡,冷却,得到复合膜;步骤(4)、将复合膜进行收卷处理,得到抗撕裂抑菌保鲜包装膜。
7.优选地,所述b层原料中,酸酐改性的聚丙烯粘合树脂占b层原料总重量的30%,聚丙烯弹性体占b层原料总重量的70%;所述d层原料中,低密度聚乙烯树脂占d层原料总重量的60%,茶多酚占d层原料总重量的20%,ε-聚赖氨酸占d层原料总重量的20%。
8.优选地,所述四层共挤吹膜装置的四台挤出机均为单螺杆挤出机,a层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为210-220℃,b层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为210-220℃,c层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为210-220℃,d层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为170-190℃;所述模头的温度为190-220℃。
9.优选地,所述a层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为25-35r/min,b层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为15-20r/min,c层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为15r/min,d层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为30-45r/min;优选地,所述a层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为22-31mpa,b层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为13-17mpa,c层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为13mpa,d层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为26-40mpa。
10.优选地,所述复合膜总厚度为0.15mm;优选地,所述复合膜中,a层的厚度占复合膜总厚度的25-35%,b层的厚度占复合膜总厚度的15-20%,c层的厚度占复合膜总厚度的15%,d层的厚度占复合膜总厚度的30-45%。各层的厚度比主要是通过控制各层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速实现的,螺杆转速快的挤出机,单位时间内对应的原料挤出量大,即占的厚度比大,螺杆转速慢的挤出机,单位时间内对应的原料挤出量小,即占的厚度比小。
11.优选地,本发明公开了一种采用上述抗撕裂抑菌保鲜包装膜吹膜工艺制备得到的抗撕裂抑菌保鲜包装膜;所述抗撕裂抑菌保鲜包装膜,用于食品包装,其中,与食品直接接触的为抗撕裂抑菌保鲜包装膜的d层。
12.优选地,本发明还提供了一种四层共挤吹膜装置,包括共挤吹膜机构、收卷机构、切膜机构和支承机构,所述收卷机构设置于所述共挤吹膜机构的一侧,且所述收卷机构包括收卷座、旋转驱动组件以及收卷辊,所述旋转驱动组件安装于所述收卷座上,所述收卷辊设置有两组,两组所述收卷辊分别安装于所述旋转驱动组件的两端,所述旋转驱动组件用于驱动两组所述收卷辊在所述收卷座上旋转做圆周运动;所述切膜机构包括两组直线驱动组件、两组伸缩组件以及两组刀片,两组所述直线驱动组件分别安装于两组所述收卷辊的一侧,两组所述刀片通过两组所述伸缩组件分别安装于两组所述直线驱动组件上,且所述刀片通过所述伸缩组件收缩安装于所述直线驱动组件内部,当所述直线驱动组件驱动所述刀片沿所述收卷辊的径向做直线运动时,所述伸缩组件驱动所述刀片从所述直线驱动组件内弹出;所述支承机构包括两组支承杆、两组铰接座以及两组旋转传动组件,两组所述支承杆通过两组所述铰接座分别转动安装于两组所述收卷辊的一侧,且两组所述支承杆紧贴于所述旋转驱动组件上,同时两组所述支承杆通过两组所述旋转传动组件分别与两组所述直线驱动组件传动连接,当所述直线驱动组件驱动所述刀片沿所述收卷辊的径向做直线运动
时,所述旋转传动组件驱动所述支承杆沿所述旋转驱动组件旋转展开;所述共挤吹膜机构包括机架,所述机架的下端固定安装有四台挤出机和位于四台所述挤出机上端的模头,且四台所述挤出机的出料端均与所述模头连通,所述模头的上方依次设置有安装于所述机架上的人字板和挤压辊,所述机架的一侧转动安装有若干个导向辊。
13.优选地,所述旋转驱动组件包括转轴、转动架以及旋转电机,所述转轴转动安装于所述收卷座上,所述旋转电机通过电机座固定安装于所述收卷座上,且所述旋转电机的输出端与所述转轴的一端传动连接,所述转动架固定安装于所述转轴上,两组所述收卷辊分别转动安装于所述转动架的两端;所述转动架的外侧面与所述收卷座的内侧壁之间固定安装有锁定件;所述直线驱动组件包括双动子直线电机和移动座,所述双动子直线电机固定安装于所述转动架上,所述双动子直线电机中的两个动子上均固定安装有所述移动座,所述刀片通过所述伸缩组件安装于所述移动座上。
14.优选地,所述伸缩组件包括滑动座和滑孔,所述滑孔设置于所述移动座的内部,所述刀片和所述滑动座均滑动安装于所述滑孔的内部,且所述滑动座的一端与所述刀片的内侧端固定连接,所述滑动座的另一端安装有弹簧,所述弹簧的末端抵接于所述滑孔的端壁上;所述滑孔的一侧设置有延伸到所述移动座内侧面的开口,且所述刀片的刀口与所述开口平齐;所述滑动座的中部设置有楔形槽,所述楔形槽内滑动安装有楔形块,所述楔形块的一端固定安装有顶推杆,所述顶推杆滑动插接于所述移动座内,且所述顶推杆的一端延伸到所述移动座的外部;所述旋转传动组件包括l形连杆、连接轴、滑块以及滑槽,所述滑槽设置于所述支承杆的一侧,所述滑块滑动安装于所述滑槽内,所述l形连杆固定安装于所述移动座上,所述连接轴的一端与所述l形连杆的一端固定连接,所述连接轴的另一端与所述滑块转动连接。
15.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:1、本发明使用聚酰胺树脂、聚丙烯弹性体制备抗撕裂抑菌保鲜包装膜,其中聚酰胺树脂有良好的抗拉伸性能;聚丙烯弹性体具有卓越的抗撕裂和抗刺穿性能,进而本发明制备的抗撕裂抑菌保鲜包装膜具有优异的抗撕裂性能;2、本发明使用低密度聚乙烯树脂、茶多酚、ε-聚赖氨酸来制备抑菌保鲜层,茶多酚能延长食品保鲜期,防止食品退色,抑制和杀灭细菌,ε-聚赖氨酸是一种具有抑菌功效的多肽,且吸湿性强,两者协同作用,使抑菌保鲜层有较低的水蒸气透过量和良好的抑菌活性,可避免食品中水分的大量流失,达到良好的抑菌保鲜效果;3、本发明使用多层共挤挤出复合工艺制备具有多层结构的复合膜,复合膜的层与层之间是靠热熔结合而无需使用黏合剂,安全卫生性可靠,具有干式复合膜无法比拟的优点,可通过调整各层原料与厚度,灵活设计出不同性能的复合膜,满足不同包装的需求;4、本发明中的四层共挤吹膜装置,在收卷机构内通过旋转驱动组件安装有两组收卷辊,同时在每组收卷辊的一侧均安装有直线驱动组件和刀片,当其中一组收卷辊卷绕有足量复合膜后,能通过旋转驱动组件驱动两组收卷辊旋转互换位置,再通过直线驱动组件驱动刀片移动将复合膜切断,最后由人工将复合膜断口处卷绕贴在新的收卷辊上,进而由新的收卷辊对复合膜进行收卷,之后再由工作人员对收卷有复合膜的收卷辊进行拆卸更换;从而通过设置两组收卷辊及刀片,能在其中一组收卷辊收卷有足量复合膜时,直接将复合膜快速更换卷绕于另一组收卷辊上,从而实现复合膜的不间断收卷,能防止收卷辊更换
时造成复合膜浪费,进而降低复合膜的生产成本。
附图说明
16.图1是本发明制备抗撕裂抑菌保鲜包装膜的流程图;图2为本发明中四层共挤吹膜装置的立体结构示意图;图3为本发明中四层共挤吹膜装置的共挤吹膜机构的立体结构示意图;图4为本发明中四层共挤吹膜装置的收卷机构的立体结构示意图;图5为本发明图4中的a处局部放大结构示意图;图6为本发明中四层共挤吹膜装置的收卷机构的立体剖切结构示意图;图7为本发明图6中的b处局部放大结构示意图。
17.附图2-7中,各标号所代表的部件列表如下:500、复合膜;1、共挤吹膜机构;11、机架;12、挤出机;13、模头;14、人字板;15、挤压辊;16、导向辊;2、收卷机构;21、收卷座;22、转轴;23、转动架;24、旋转电机;25、联轴器;26、收卷辊;27、锁定件;3、切膜机构;31、双动子直线电机;32、移动座;33、刀片;34、滑动座;35、楔形槽;36、楔形块;37、弹簧;38、顶推杆;39、滑孔;4、支承机构;41、支承杆;42、l形连杆;43、连接轴;44、铰接座;45、滑块;46、滑槽。
实施方式
[0018] 下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0019]
实施例1本实施例公开一种抗撕裂抑菌保鲜包装膜吹膜工艺,所述包装膜包括四层结构,依次为a层、b层、c层、d层;包括以下步骤:步骤(1)、将a层原料、b层原料、c层原料、d层原料分别置于四层共挤吹膜装置的四台挤出机中加热熔融成a层原料的聚合物熔体、b层原料的聚合物熔体、c层原料的聚合物熔体、d层原料的聚合物熔体;步骤(2)、将四种聚合物熔体分别由对应的挤出机挤出到模头内进行叠合,得到膜坯;所述膜坯从内到外依次由a层原料的聚合物熔体、b层原料的聚合物熔体、c层原料的聚合物熔体、d层原料的聚合物熔体组成;步骤(3)、对膜坯进行吹胀处理得到膜泡,膜泡经冷却,得到复合膜;步骤(4)、将复合膜进行收卷处理,得到抗撕裂抑菌保鲜包装膜;其中,a层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为220℃,b层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为220℃,c层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为220℃,d层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为190℃;a层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为25r/min,b层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为15r/min,c层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为15r/min,d层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为45r/min;a层原料对应的单螺杆挤出机的
融体压力为22mpa,b层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为13mpa,c层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为13mpa,d层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为40mpa;模头的温度为220℃;制得的复合膜总厚度为0.15mm;制得的复合膜中,a层的厚度占复合膜总厚度的25%,b层的厚度占复合膜总厚度的15%,c层的厚度占复合膜总厚度的15%,d层的厚度占复合膜总厚度的45%。
[0020]
实施例2本实施例公开一种抗撕裂抑菌保鲜包装膜吹膜工艺,所述包装膜包括四层结构,依次为a层、b层、c层、d层;包括以下步骤:步骤(1)、将a层原料、b层原料、c层原料、d层原料分别置于四层共挤吹膜装置的四台挤出机中加热熔融成a层原料的聚合物熔体、b层原料的聚合物熔体、c层原料的聚合物熔体、d层原料的聚合物熔体;步骤(2)、将四种聚合物熔体分别由对应的挤出机挤出到模头内进行叠合,得到膜坯;所述膜坯从内到外依次由a层原料的聚合物熔体、b层原料的聚合物熔体、c层原料的聚合物熔体、d层原料的聚合物熔体组成;步骤(3)、对膜坯进行吹胀处理得到膜泡,膜泡经冷却,得到复合膜;步骤(4)、将复合膜进行收卷处理,得到抗撕裂抑菌保鲜包装膜;其中,a层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为215℃,b层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为215℃,c层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为215℃,d层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为170℃;a层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为35r/min,b层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为20r/min,c层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为15r/min,d层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为30r/min;a层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为31mpa,b层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为17mpa,c层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为13mpa,d层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为26mpa;所述模头的温度为220℃;制得的复合膜总厚度为0.15mm;复合膜中,a层的厚度占复合膜总厚度的35%,b层的厚度占复合膜总厚度的20%,c层的厚度占复合膜总厚度的15%,d层的厚度占复合膜总厚度的30%。
[0021]
实施例3本实施例公开一种抗撕裂抑菌保鲜包装膜吹膜工艺,所述包装膜包括四层结构,依次为a层、b层、c层、d层;包括以下步骤:步骤(1)、将a层原料、b层原料、c层原料、d层原料分别置于四层共挤吹膜装置的四台挤出机中加热熔融成a层原料的聚合物熔体、b层原料的聚合物熔体、c层原料的聚合物熔体、d层原料的聚合物熔体;步骤(2)、将四种聚合物熔体分别由对应的挤出机挤出到模头内进行叠合,得到膜坯;所述膜坯从内到外依次由a层原料的聚合物熔体、b层原料的聚合物熔体、c层原料的聚合物熔体、d层原料的聚合物熔体组成;步骤(3)、对膜坯进行吹胀处理得到膜泡,膜泡经冷却,得到复合膜;步骤(4)、将复合膜进行收卷处理,得到抗撕裂抑菌保鲜包装膜;其中,a层原料对
应的单螺杆挤出机的机身的温度为210℃,b层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为210℃,c层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为210℃,d层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为175℃;a层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为30r/min,b层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为20r/min,c层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为15r/min,d层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为35r/min;a层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为26mpa,b层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为17mpa,c层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为13mpa,d层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为31mpa;所述模头的温度为210℃;制得的复合膜总厚度为0.15mm;复合膜中,a层的厚度占复合膜总厚度的30%,b层的厚度占复合膜总厚度的20%,c层的厚度占复合膜总厚度的15%,d层的厚度占复合膜总厚度的35%。
[0022]
实施例4本实施例公开一种抗撕裂抑菌保鲜包装膜吹膜工艺,所述包装膜包括四层结构,依次为a层、b层、c层、d层;包括以下步骤:步骤(1)、将a层原料、b层原料、c层原料、d层原料分别置于四层共挤吹膜装置的四台挤出机中加热熔融成a层原料的聚合物熔体、b层原料的聚合物熔体、c层原料的聚合物熔体、d层原料的聚合物熔体;步骤(2)、将四种聚合物熔体分别由对应的挤出机挤出到模头内进行叠合,得到膜坯;所述膜坯从内到外依次由a层原料的聚合物熔体、b层原料的聚合物熔体、c层原料的聚合物熔体、d层原料的聚合物熔体组成;步骤(3)、对膜坯进行吹胀处理得到膜泡,膜泡经冷却,得到复合膜;步骤(4)、将复合膜进行收卷处理,得到抗撕裂抑菌保鲜包装膜;其中,a层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为210℃,b层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为210℃,c层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为210℃,d层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为175℃;a层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为30r/min,b层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为15r/min,c层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为15r/min,d层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为40r/min;a层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为26mpa,b层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为13mpa,c层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为13mpa,d层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为35mpa;所述模头的温度为210℃;制得的复合膜总厚度为0.15mm;复合膜中,a层的厚度占复合膜总厚度的30%,b层的厚度占复合膜总厚度的15%,c层的厚度占复合膜总厚度的15%,d层的厚度占复合膜总厚度的40%。
[0023] 实施例1-4中,a层原料为聚酰胺树脂;b层原料包括酸酐改性的聚丙烯粘合树脂、聚丙烯弹性体;c层原料为酸酐改性乙烯-丙烯酸酯树脂;d层为抑菌保鲜层,d层原料包括低密度聚乙烯树脂、茶多酚、ε-聚赖氨酸;b层原料中,酸酐改性的聚丙烯粘合树脂占b层原料总重量的30%,聚丙烯弹性体占b层原料总重量的70%;d层原料中,低密度聚乙烯树脂占d层原料总重量的60%,茶多酚占d层原料总重量的20%,ε-聚赖氨酸占d层原料总重量的20%。
[0024]
对比例1本对比例公开一种抗撕裂抑菌保鲜包装膜吹膜工艺,所述包装膜包括四层结构,依次为a层、b层、c层、d层;包括以下步骤:
步骤(1)、将a层原料、b层原料、c层原料、d层原料分别置于四层共挤吹膜装置的四台挤出机中加热熔融成a层原料的聚合物熔体、b层原料的聚合物熔体、c层原料的聚合物熔体、d层原料的聚合物熔体;步骤(2)、将四种聚合物熔体分别由对应的挤出机挤出到模头内进行叠合,得到膜坯;所述膜坯从内到外依次由a层原料的聚合物熔体、b层原料的聚合物熔体、c层原料的聚合物熔体、d层原料的聚合物熔体组成;步骤(3)、对膜坯进行吹胀处理得到膜泡,膜泡经冷却,得到复合膜;步骤(4)、将复合膜进行收卷处理,得到抗撕裂抑菌保鲜包装膜;其中,a层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为215℃,b层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为215℃,c层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为215℃,d层原料对应的单螺杆挤出机的机身的温度为170℃;a层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为35r/min,b层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为20r/min,c层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为15r/min,d层原料对应的单螺杆挤出机的螺杆转速为30r/min;a层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为31mpa,b层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为17mpa,c层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为13mpa,d层原料对应的单螺杆挤出机的融体压力为26mpa;所述模头的温度为220℃;制得的复合膜总厚度为0.15mm;复合膜中,a层的厚度占复合膜总厚度的35%,b层的厚度占复合膜总厚度的20%,c层的厚度占复合膜总厚度的15%,d层的厚度占复合膜总厚度的30%;其中,a层原料为聚酰胺树脂;b层原料为酸酐改性的聚丙烯粘合树脂、聚丙烯弹性体;c层原料为酸酐改性乙烯-丙烯酸酯树脂;d层为抑菌保鲜层,d层原料为低密度聚乙烯树脂;b层原料中,酸酐改性的聚丙烯粘合树脂占b层原料总重量的30%,聚丙烯弹性体占b层原料总重量的70%。
[0025]
对比例2本对比例公开一种抗撕裂抑菌保鲜包装膜吹膜工艺,包括以下步骤:步骤(1)、将原料低密度聚乙烯树脂、茶多酚、ε-聚赖氨酸在单螺杆挤出机加热熔融,得到聚合物熔体;步骤(2)、将聚合物熔体由单螺杆挤出机的模头挤出,得到膜坯;步骤(3)、对膜坯进行吹胀处理得到膜泡,膜泡经冷却,得到膜;步骤(4)、将膜进行收卷处理,得到抗撕裂抑菌保鲜包装膜;其中,单螺杆挤出机的机身的温度为170℃;单螺杆挤出机的螺杆转速为45r/min;单螺杆挤出机的融体压力为40mpa;所述模头的温度为220℃;制得的膜总厚度为0.15mm;低密度聚乙烯树脂占原料总重量的60%,茶多酚占原料总重量的20%,ε-聚赖氨酸占原料总重量的20%。
[0026]
以上所有实施例、对比例中聚酰胺树脂为聚酰胺6与聚酰胺66的共聚物,来自上海富辰塑胶原料有限公司,厂商是德国巴斯夫,型号为c33;酸酐改性的聚丙烯粘合树脂来自东莞市樟木头梓亿塑胶经营部,品名为美国杜邦拜牢50e803;聚丙烯弹性体来自于威达美公司的丙烯基弹性体vm-3000;酸酐改性乙烯-丙烯酸酯树脂来自东莞市樟木头梓亿塑胶经营部,品名为美国杜邦拜牢21e533;低密度聚乙烯树脂来自东莞市祥捷塑化科技有限公司,品牌是日本宇部,型号是l719;茶多酚来自湖北威德利化学试剂有限公司,cas号为84650-60-2;ε-聚赖氨酸来自北京汤普森生物科技有限公司,cas号为28211-04-3。
[0027] 以上对比例1是在实施例2的基础上,d层中未添加茶多酚、ε-聚赖氨酸,对比例2
是在实施例1的基础上,只制备一层膜(d层膜)。
[0028]
试验例对实施例1-4和对比例1-2中制得的抗撕裂抑菌保鲜包装膜进行性能测试:1、抗撕裂性能:拉伸强度按照gb/t1040-1992测试,撕裂强度按照qb/t1130-1991测试;2、抑菌性能:膜的抑菌性能由平板菌落计数法测试。取一定量的(106cfu/ml)的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌悬液滴加在实施例1-4和对比例1-2中制得的抗撕裂抑菌保鲜包装膜表面上,涂抹均匀后,置于37
±
1℃的培养箱内培养4h。然后将其浸泡在pbs缓冲液的离心管中,在37
±
1℃恒温摇床上震荡10min后,将细菌洗脱pbs缓冲液中稀释。吸取60μl稀释后的pbs缓冲液涂布到琼脂培养基平板上,37
±
1℃下培养24h,每组重复3次。以未加保鲜膜的细菌悬液为对照组;测试结果如表1所示:表1
实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2拉伸强度/mpa3234.333.833.43414.5撕裂强度/kn
·
m-1
160166164163166110大肠杆菌抑制率/%88.5585.5686.5287.6624.6192.21金黄色葡萄球菌抑制率/%84.5781.5182.6283.4318.5789.17
由表1结果可知,本发明制得的抗撕裂抑菌保鲜包装膜拉伸强度和撕裂强度高,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率高,具有优异的抗撕裂性能和抑菌保鲜性能。实施例1-4的拉伸强度以及撕裂强度均优于对比例2,实施例1-4的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抑菌率均优于对比例1;说明聚酰胺、聚丙烯弹性体有良好的抗撕裂性能,茶多酚、ε-聚赖氨酸有良好的抑菌保鲜效果。比较各实施例中d层的厚度占复合膜总厚度的的百分比,实施例1大于实施例2-4,故实施例1的抑菌保鲜效果最好;与实施例1相比,对比例2只含有一个具有抑菌保鲜功效的d层,故实施例1抑菌保鲜效果低于对比例2。比较各实施例中a层厚度与b层厚度之和占复合膜总厚度的百分比,实施例2大于实施例1、3、4,故实施例2的抗撕裂性能最好,而对比例1是在实施例2的基础上未添加茶多酚、ε-聚赖氨酸,故对比例1的抗撕裂性能与实施例2相差不大。因此,本发明制备得到的抗撕裂抑菌保鲜包装膜具有优异的抗撕裂及抑菌保鲜性能。
[0029]
实施例5本实施例提供了一种四层共挤吹膜装置,该四层共挤吹膜装置能满足实施例1-4和对比例1中的抗撕裂抑菌保鲜包装膜的制备处理。
[0030]
请参阅图2、图4、图5所示,一种四层共挤吹膜装置,包括共挤吹膜机构1、收卷机构2、切膜机构3和支承机构4,所述收卷机构2设置于所述共挤吹膜机构1的一侧,且所述收卷机构2包括收卷座21、旋转驱动组件以及收卷辊26,所述旋转驱动组件安装于所述收卷座21上,所述收卷辊26设置有两组,两组所述收卷辊26分别安装于所述旋转驱动组件的两端,所述旋转驱动组件用于驱动两组所述收卷辊26在所述收卷座21上旋转做圆周运动;所述切膜机构3包括两组直线驱动组件、两组伸缩组件以及两组刀片33,两组所述直线驱动组件分别安装于两组所述收卷辊26的一侧,两组所述刀片33通过两组所述伸缩组件分别安装于两组所述直线驱动组件上,且所述刀片33通过所述伸缩组件收缩安装于所述直线驱动组件内
部,当所述直线驱动组件驱动所述刀片33沿所述收卷辊26的径向做直线运动时,所述伸缩组件驱动所述刀片33从所述直线驱动组件内弹出;所述支承机构4包括两组支承杆41、两组铰接座44以及两组旋转传动组件,两组所述支承杆41通过两组所述铰接座44分别转动安装于两组所述收卷辊26的一侧,且两组所述支承杆41紧贴于所述旋转驱动组件上,同时两组所述支承杆41通过两组所述旋转传动组件分别与两组所述直线驱动组件传动连接,当所述直线驱动组件驱动所述刀片33沿所述收卷辊26的径向做直线运动时,所述旋转传动组件驱动所述支承杆41沿所述旋转驱动组件旋转展开;该四层共挤吹膜装置工作时,首先由上端的收卷辊26对共挤吹膜机构1制备的复合膜500进行收卷,当上端的收卷辊26上卷绕有足量的复合膜500后,通过旋转驱动组件驱动两组收卷辊26做逆时针方向的圆周运动,直至两组收卷辊26旋转180
°
后互换位置,且此时复合膜500被收卷辊26拉伸经过旋转驱动组件的下端,此时直线驱动组件位于复合膜500的上方,支承杆41位于复合膜500下方的侧面,之后通过直线驱动组件驱动刀片33向复合膜500移动,且此时刀片33在伸缩组件的驱动下从直线驱动组件内弹出,此时刀片33一侧的刀口正对复合膜500边沿,之后直线驱动组件驱动刀片33继续向复合膜500一侧移动,进而使刀片33移动经过复合膜500并在经过时将复合膜500切断,而在直线驱动组件驱动刀片33移动的同时,直线驱动组件通过旋转传动组件驱动支承杆41向复合膜500的下方旋转展开,直至刀片33完全将复合膜500切断时,支承杆41展开于复合膜500的下方,对共挤吹膜机构1一侧的复合膜500的端部进行支承定位,防止切断后的复合膜500向共挤吹膜机构1一侧移动,之后由工作人员将复合膜500的端部卷绕于刚移动到上端的另一组收卷辊26上,由该收卷辊26继续对复合膜500进行收卷,从而实现复合膜500的不间断收卷,能防止收卷辊26更换时造成复合膜500浪费,进而降低复合膜500的生产成本。
[0031]
请参阅图2-图3所示,所述共挤吹膜机构1包括机架11,所述机架11的下端固定安装有四台挤出机12和位于四台所述挤出机12上端的模头13,且四台所述挤出机12的出料端均与所述模头13连通,所述模头13的上方依次设置有安装于所述机架11上的人字板14和挤压辊15,所述机架11的一侧转动安装有若干个导向辊16;其中,模头13内安装有气泵,模头13的外圈安装有冷却风环,挤压辊15的端部传动连接有电机,共挤吹膜机构1工作时,首先将四种原料分别输送放置于四台挤出机12内加热熔融成聚合物熔体,之后再由四台挤出机12将聚合物熔体挤出到模头13内进行叠合,再由模头13内部的气泵将叠合的聚合物熔体吹胀形成膜泡,同时冷却风环对膜泡的外部进行风冷冷却,接着膜泡经人字板14限位挤压后,再由电机驱动的挤压辊15挤压制得复合膜500,且制备好复合膜500经导向辊16导向限位后卷绕于收卷座21上端的收卷辊26上。
[0032]
请参阅图2、图4所示,所述旋转驱动组件包括转轴22、转动架23以及旋转电机24,所述转轴22转动安装于所述收卷座21上,所述旋转电机24通过电机座固定安装于所述收卷座21上,且所述旋转电机24的输出端与所述转轴22的一端传动连接,所述转动架23固定安装于所述转轴22上,两组所述收卷辊26分别转动安装于所述转动架23的两端;其中,转动架23内部安装有两组收卷电机,且两组收卷电机分别与分组收卷辊26传动连接,收卷机构2工作时,由收卷电机驱动上端的收卷辊26对复合膜500进行收卷,当上端的收卷辊26卷绕有足量的复合膜500需要更换到另一组收卷辊26对复合膜500进行收卷时,将正在工作的收卷电机关闭,同时将另一组收卷电机开启,从而驱动另一组收卷辊26开
始旋转,同时通过旋转电机24驱动转轴22和转动架23逆时针旋转,进而带动两组收卷辊26做逆时针的圆周运动,且此时已停止旋转的收卷辊26在做圆周运动过程中对复合膜500进行拉伸,使复合膜500始终保持张紧状态,直至两组收卷辊26旋转180
°
后互换位置,复合膜500被拉伸经过转动架23的下方,之后通过转动架23上端的直线驱动组件驱动刀片33将复合膜500切断,并由人工将切断后的靠近共挤吹膜机构1一侧的复合膜500的端部重新卷绕在转动架23上端的正在旋转中的收卷辊26上,由该收卷辊26继续对复合膜500进行收卷;更进一步地,转动架23的两侧均转动安装有传动轴,且其中一侧的传动轴与收卷电机传动连接,收卷辊26的两端通过联轴器25与两侧的传动轴可拆卸式固定连接,从而当两组收卷辊26互换位置,将卷绕有足量复合膜500的收卷辊26移动到转动架23下端,而另一组收卷辊26移动到转动架23上端对复合膜500继续进行收卷后,方便工作人员将卷绕有足量复合膜500的收卷辊26拆卸取下,再更换上新的空白收卷辊26,以待进行下一轮的收卷辊26的旋转换位,以此往复,则能持续进行复合膜500的不间断收卷,直至该四层共挤吹膜装置整机停机。
[0033]
请参阅图4所示,所述转动架23的外侧面与所述收卷座21的内侧壁之间固定安装有锁定件27;优选地,锁定件27采用磁力锁,该磁力锁包括四片永磁片和两片电磁片,其中四片永磁片分别固定安装于转动架23外侧面的两端,两片电磁片固定安装于收卷座21的内侧壁上,当收卷辊26正常收卷工作时,两片电磁片通电产生磁力,并分别与转动架23下端的两片永磁片吸附固定,从而将转动架23与收卷座21之间锁紧固定,以提高转动架23和收卷辊26的稳定性,而当需要旋转转动架23将两组收卷辊26互换位置时,先将两片电磁片断电消磁,即能使永磁片与电磁片之间断开连接,从而将转动架23与收卷座21之间解锁,之后即可旋转转动架23进行收卷辊26的更换。
[0034]
请参阅图2、图4-图5所示,所述直线驱动组件包括双动子直线电机31和移动座32,所述双动子直线电机31固定安装于所述转动架23上,所述双动子直线电机31中的两个动子上均固定安装有所述移动座32,所述刀片33通过所述伸缩组件安装于所述移动座32上;优选地,双动子直线电机31采用dah60hs2b1型号的双动子直线电机模组,该直线电机模组内设置有两个动子,能在工作时驱动两个动子相向移动合拢及反向移动复位;初始状态时两个动子分别位于双动子直线电机31的两端,从而使两个移动座32和移动座32上的刀片33位于复合膜500宽度方向的两端,当需要对复合膜500进行切割时,双动子直线电机31驱动两个动子相向移动合拢,进而带动两个移动座32移动合拢,移动座32移动时伸缩组件驱动刀片33弹出,使刀片33的刀口正对复合膜500,之后刀片33随着移动座32移动经过复合膜500位置,将复合膜500逐渐切断,直至两个动子合拢对接,两个刀片33刚好移动到复合膜500宽度方向的中部,从而通过两个刀片33的配合将复合膜500切断。
[0035]
请参阅图2、图6-图7所示,所述伸缩组件包括滑动座34和滑孔39,所述滑孔39设置于所述移动座32的内部,所述刀片33和所述滑动座34均滑动安装于所述滑孔39的内部,且所述滑动座34的一端与所述刀片33的内侧端固定连接,所述滑动座34的另一端安装有弹簧37,所述弹簧37的末端抵接于所述滑孔39的端壁上;所述滑动座34的中部设置有楔形槽35,所述楔形槽35内滑动安装有楔形块36,所述楔形块36的一端固定安装有顶推杆38,所述顶推杆38滑动插接于所述移动座32内,且所述顶推杆38的一端延伸到所述移动座32的外部;其中,当移动座32随动子位于双动子直线电机31的端部时,顶推杆38抵接于双动子直线电机31的端壁上,且顶推杆38在双动子直线电机31端壁的抵接作用下回缩到移动座32内,此
时楔形块36被顶推杆38顶推移动到楔形槽35的右侧端,并通过斜面将滑动座34向滑孔39内顶推移动,从而由滑动座34带动刀片33向滑孔39内移动,使得刀片33收缩于滑孔39内,能防止工作人员拆装收卷辊26时被刀片33划伤,提高工作人员工作时的安全性,同时弹簧37被滑动座34挤压收缩,产生复位弹力,而当双动子直线电机31驱动动子、移动座32以及刀片33移动对复合膜500进行切割时,随着移动座32移动远离双动子直线电机31的端壁,顶推杆38不再受到电机端壁的抵接限位,此时,滑动座34在弹簧37的复位弹力作用下沿滑孔39向外滑动复位,并带动刀片33从滑孔39内复位伸出,从而使刀片33能对复合膜500进行切割作业,同时楔形块36在楔形槽35斜面的顶推导向作用下向外滑动复位,并带动顶推杆38向外移动复位,使得顶推杆38的外侧端重新伸出到移动座32的外部。
[0036]
请参阅图2、图6-图7所示,所述旋转传动组件包括l形连杆42、连接轴43、滑块45以及滑槽46,所述滑槽46设置于所述支承杆41的一侧,所述滑块45滑动安装于所述滑槽46内,所述l形连杆42固定安装于所述移动座32上,所述连接轴43的一端与所述l形连杆42的一端固定连接,所述连接轴43的另一端与所述滑块45转动连接;其中,滑块45初始位于滑槽46的顶端,当双动子直线电机31驱动动子、移动座32以及刀片33移动对复合膜500进行切割时,随着移动座32移动远离转动架23的内侧壁,移动座32通过l形连杆42带动连接轴43和滑块45同步水平移动,而滑块45在水平移动的同时在滑槽46的顶端向滑槽46的另一端逐渐移动,进而使滑块45逐渐向支承杆41的一端移动,且滑块45在移动过程中逐渐将支承杆41的一端抬起,从而使支承杆41以铰接座44为旋转支点逐渐向上旋转展开,同时滑块45在旋转过程中随支承杆41和滑槽46相应旋转,使得滑块45始终滑动安装于滑槽46内,直至双动子直线电机31上的两个移动座32移动合拢并通过刀片33将复合膜500切断时,支承杆41旋转展开,并支承于靠近共挤吹膜机构1一侧的复合膜500的下方,对靠近共挤吹膜机构1一侧的复合膜500进行支承定位,防止复合膜500切断后其断口向共挤吹膜机构1移动,最后由工作人员将支承杆41上的复合膜500重新卷绕贴装于旋转中的收卷辊26的表面,由收卷辊26继续对复合膜500进行收卷。
[0037]
请参阅图2、图5、图7所示,所述滑孔39的一侧设置有延伸到所述移动座32内侧面的开口,且所述刀片33的刀口与所述开口平齐,通过设置开口,能使刀片33的刀口与移动座32的端面平齐,当两个移动座32相向移动对接时,两个移动座32内的两个刀片33的刀口也刚好对接,从而能确保两个刀片33刚好配合将复合膜500切断。
[0038]
使用方式:首先将四种原料分别输送放置于四台挤出机12内加热熔融成聚合物熔体,之后再由四台挤出机12将聚合物熔体挤出到模头13内进行叠合,再由模头13内部的气泵将叠合的聚合物熔体吹胀形成膜泡,同时冷却风环对膜泡的外部进行风冷冷却,接着膜泡经人字板14限位挤压后,再由电机驱动的挤压辊15挤压制得复合膜500,且制备好的复合膜500经导向辊16导向限位后卷绕于收卷座21上端的收卷辊26上,由收卷辊26对复合膜500持续进行收卷;当上端的收卷辊26卷绕有足量的复合膜500需要更换到另一组收卷辊26对复合膜500进行收卷时,将正在工作的收卷电机关闭,同时将另一组收卷电机开启,从而驱动另一组收卷辊26开始旋转,同时通过旋转电机24驱动转轴22和转动架23逆时针旋转,进而带动两组收卷辊26做逆时针的圆周运动,且此时已停止旋转的收卷辊26在做圆周运动过程中对复合膜500进行拉伸,使复合膜500始终保持张紧状态,直至两组收卷辊26旋转180
°
后互换位置,复合膜500被拉伸经过转动架23的下方;之后开启转动架23上端的双动子直线
电机31,双动子直线电机31驱动两个动子相向移动合拢,进而带动两个移动座32移动合拢,随着移动座32移动远离双动子直线电机31的端壁,顶推杆38不再受到电机端壁的抵接限位,此时,滑动座34在弹簧37的复位弹力作用下沿滑孔39向外滑动复位,并带动刀片33从滑孔39内复位伸出,使刀片33的刀口正对复合膜500,之后刀片33随着移动座32移动经过复合膜500位置,将复合膜500逐渐切断,直至两个移动座32合拢对接,两个刀片33刚好移动到复合膜500宽度方向的中部,从而通过两个刀片33的配合将复合膜500切断;同时随着移动座32移动远离转动架23的内侧壁,移动座32通过l形连杆42带动连接轴43和滑块45同步水平移动,而滑块45在水平移动的同时在滑槽46的顶端向滑槽46的另一端逐渐移动,进而使滑块45逐渐向支承杆41的一端移动,且滑块45在移动过程中逐渐将支承杆41的一端抬起,从而使支承杆41以铰接座44为旋转支点逐渐向上旋转展开,直至双动子直线电机31上的两个移动座32移动合拢并通过刀片33将复合膜500切断时,支承杆41旋转展开,并支承于靠近共挤吹膜机构1一侧的复合膜500的下方,对靠近共挤吹膜机构1一侧的复合膜500进行支承定位,防止复合膜500切断后其断口向共挤吹膜机构1移动,最后由工作人员将支承杆41上的复合膜500重新卷绕贴装于旋转中的收卷辊26的表面,由收卷辊26继续对复合膜500进行收卷;最后通过双动子直线电机31驱动移动座32和刀片33移动复位,且移动座32移动复位过程,带动滑块45水平移动复位,进而通过滑块45驱动支承杆41旋转复位,而当移动座32完全复位后,顶推杆38抵接于双动子直线电机31的端壁上,且顶推杆38在电机端壁的抵接作用下回缩到移动座32内,此时楔形块36被顶推杆38顶推移动到楔形槽35的右侧端,并通过斜面将滑动座34向滑孔39内顶推移动,从而由滑动座34带动刀片33向滑孔39内移动,使得刀片33收缩于滑孔39内,再由工作人员将移动到转动架23下端的卷绕有足量复合膜500的收卷辊26拆卸取下,再更换上新的空白收卷辊26,以待进行下一轮的收卷辊26的旋转换位,以此往复,则能持续进行复合膜500的不间断收卷,直至该四层共挤吹膜装置整机停机。
[0039]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。