專利名稱：用于多層膜壓紋處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用來對多層膜進行壓紋的設備。本發(fā)明描述了一種壓紋設備，該設備使用具有不規(guī)則表面的壓紋輥制造用于真空包裝的多層膜，該多層膜柔軟而高度透明，同時還具有耐久性和撓性。
背景技術(shù)：
一般來說，已開發(fā)出了一種壓紋的多層膜來輔助真空包裝，這種壓紋的多層膜在將包裝在其中的對象保持在真空狀態(tài)的同時，還有助于通過其壓紋的緩沖作用保護包裝的對象。這種多層膜已被用于各種其它不同的目的。
制備這種膜的方法分為兩類一種是吹制法，該方法通過將空氣吹入撓性合成樹脂而使熔融的撓性合成樹脂膨脹，另一種是使用多個成形輥的澆鑄法。具體來說，在后面這種澆鑄法中，代表性地使用了兩種方法，第一種方法包括以下步驟首先制備具有平滑表面的膜，加熱該制備的膜，然后使加熱的膜在兩個壓紋輥之間通過，所述壓紋輥外表面上各自具有大量壓花的凹凸不平結(jié)構(gòu)(embossing irregularity)，從而制得具有壓紋表面的膜，另一種方法包括以下步驟使通過上述方法制備的具有平滑表面的膜在兩個常規(guī)的光面輥之間通過，然后在向該膜的上表面或下表面提供從T形板擠出的樹脂材料的同時，對位于膜上的樹脂材料進行擠壓，從而將樹脂材料固著在膜上，并且對樹脂材料壓紋。
然而，由于對已經(jīng)制備并成形的膜的第二次加熱使得合成樹脂結(jié)晶并固化，從而降低膜的耐久性和撓性，所以以上方法是不利的。因此，在折疊或彎曲膜的時候會產(chǎn)生噪聲，在膜的折疊部分還會產(chǎn)生裂紋和針孔，由于雜質(zhì)和空氣進入，膜的粘著性會變差。
人們已提出了各種方法來解決上述問題，例如日本專利待公開平10-100234號和韓國專利待公開第2003-0022226號。
日本專利待公開平10-100234號揭示了一種使用壓紋設備制造壓紋樹脂片材的方法，所述設備包括用來提供樹脂材料的模頭(die)，用來冷卻從模頭中擠出的樹脂的冷卻滾筒，用來通過擠壓在從模頭擠出的樹脂上壓紋的壓紋輥，用來傳送和排出(discharge)壓紋的樹脂的導輥，以及用來使從模頭擠出的樹脂與冷卻滾筒的表面緊密接觸的靜電施加電極。在此方法中，使用靜電施加電極使將要從模頭擠出到冷卻滾筒上的熔融熱塑性樹脂片材與冷卻滾筒的表面緊密接觸，然后使用壓紋輥擠壓冷卻輥筒表面上的熔融熱塑性樹脂片材，在樹脂片材上形成壓紋。
另外，韓國專利待公開第2003-0022226號揭示了一種使用壓紋設備制造壓紋的多層膜的方法，所述設備包括用來提供至少一種合成樹脂材料的供料裝置，用來排出單獨提供的材料、形成具有至少一個層的膜的T形板，用來對從T形板排出的膜的表面壓紋的壓紋輥，以及用來冷卻和傳送壓紋后的膜的傳送輥。在此方法中，從T形板排出的膜通過具有抽氣孔的壓紋輥，這些抽氣孔施加朝向壓紋輥的內(nèi)部空心部分的抽氣作用，從而將膜吸入壓紋輥的抽氣孔內(nèi)，在膜上形成大量具有與抽氣孔相對應形狀的凸起。
然而，在使用壓紋輥在膜上形成大量包括具有與抽氣孔相對應形狀的凸起在內(nèi)的壓紋時，根據(jù)吸氣作用力或操作條件，所形成的壓紋可能不清晰或者不均勻，因此上述方法是不利的。
另外，在抽氣時，可能形成使膜部分穿孔的針孔，或者更壞的情況是，使膜破裂，使得膜的質(zhì)量變差，不適于真空包裝應用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，通過本發(fā)明來克服上述相關(guān)領(lǐng)域中發(fā)生的問題。本發(fā)明的一個目的是提供一種對多層膜壓紋的方法，在此方法中，在形成壓紋的時候省去了附加的加熱過程，從而最大限度地防止膜由于晶化而固化，同時避免了形成的壓紋不均勻、局部破裂、潮濕和針孔的問題。
本發(fā)明另一個目的是提供一種對多層膜壓紋的方法，在此方法中，均勻地形成具有預定形狀的壓紋。
本發(fā)明另一個目的是提供對多層膜進行壓紋的方法，在此方法中，所形成的膜的一個面是平滑的，以增大可印刷性和透明度，同時減少缺陷率，從而提高最終產(chǎn)品的質(zhì)量。
附圖簡述結(jié)合附圖，通過以下詳述可以更清楚地理解本發(fā)明的上述和其他目標、特征和其他優(yōu)點，圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于多層膜的壓紋設備的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施方式的壓紋設備在使用中的截面圖圖3是根據(jù)本發(fā)明實施方式對多層膜壓紋的過程的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施方式的壓紋輥的圖。
發(fā)明最佳實施方式為了達成上述目的，本發(fā)明提供了使用用于多層膜的壓紋設備對多層膜壓紋的方法，所述設備包括用來提供至少一種樹脂材料的供料裝置，用來排出單獨提供的材料、形成包括至少一個層的膜的T形板，用來冷卻和傳送從T形板排出的膜的冷卻滾筒，用來在膜表面壓紋的壓紋輥，以及用來傳送壓紋后的膜的傳送輥。
在本發(fā)明中，從T形板卸出的加熱的流體材料在與冷卻輥接觸的時候迅速冷卻，而這些材料與壓紋輥接觸的另一個面冷卻得較慢。因此，冷卻輥的平滑外表面使得所述膜與冷卻輥接觸的面形成平滑表面，與壓紋輥接觸的另一個面通過壓紋輥的擠壓而很容易地形成壓紋。
在T形板中將樹脂材料加熱至很高的溫度，然后將加熱的樹脂材料從中排出，使用電加熱器將擠出機的圓筒和螺桿加熱至200-300℃，然后旋轉(zhuǎn)螺桿，將樹脂材料推送、排放到T形板中。
還在壓紋輥的外表面上形成了大量的凸起結(jié)構(gòu)。因此，當T形板排出的膜被冷卻的時候，通過壓紋輥的擠壓作用力對膜進行擠壓，從而在膜上形成壓紋。因此，由于不需要另外加熱，可以將由于重復加熱造成樹脂材料晶化和固化的可能性降至最小。由于本發(fā)明的方法提高了生產(chǎn)能力、降低了壓紋處理的成本、同時可制得高質(zhì)量的產(chǎn)品，因此是有益的。
本發(fā)明的多層膜具有兩個層或更多的層。較佳的是形成的膜具有三層結(jié)構(gòu)。
多層膜的三層結(jié)構(gòu)包括由具有高冷卻速率和氣密性的樹脂形成的基膜層，由具有低冷卻速率、高抗張強度和撕裂強度、而且可以壓紋的壓紋膜層，位于基膜層和壓紋膜層之間、用來將基膜層和壓紋膜層粘合起來的粘合樹脂形成的粘合膜層。
所述基膜層可由任何具有高結(jié)晶度、抗張性和氣密性的樹脂材料制成，這些材料可優(yōu)選(例如)聚酰胺基樹脂，更優(yōu)選尼龍。
所述壓紋膜層可由任何具有低結(jié)晶度的樹脂材料形成，這些材料可優(yōu)選(例如)LDPE(低密度聚乙烯)或LLDPE(線性低密度聚乙烯)，更優(yōu)選PE(聚乙烯)。
所述粘合膜層可由任何粘合樹脂形成，例如優(yōu)選馬來酸酐。
在本發(fā)明中，冷卻輥的外表面是平滑的，使得所制備的膜的一個表面為平滑的，以提高膜的可印刷性和透明度。另外可以降低缺陷(針孔或局部破裂)率，提高最終產(chǎn)品的質(zhì)量。
根據(jù)在壓紋輥外表面上形成的凸起結(jié)構(gòu)的形狀，在膜上形成的壓紋可具有各種形狀，如果需要的話，這些壓紋還可包括字母之類的標志。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)各種實施方式很容易地制造壓紋的膜，而不僅限于使用具有凸起結(jié)構(gòu)的圓柱形壓紋輥。
下面將參照附圖，以根據(jù)本發(fā)明實施方式的優(yōu)選方面的形式進行詳述。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于多層膜的壓紋設備的透視圖，圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明實施方式使用的上述設備的圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明實施方式的形成壓紋的過程圖，圖4是顯示用于本發(fā)明壓紋輥的圖。
用于本發(fā)明多層膜的壓紋設備包括用來提供至少一種樹脂材料的供料裝置10，用來排出單獨提供的材料、形成具有至少一個層的膜的T形板20，用來冷卻和傳送T型板20排出的膜60的冷卻輥30，用來對膜60表面壓紋的壓紋輥40，用來傳送壓紋后的膜60的傳送輥50。
根據(jù)組成本發(fā)明多層膜60的層數(shù)，提供各種樹脂材料。形成的多層膜60具有兩個或更多個層。
所述具有多層結(jié)構(gòu)的膜60包括由具有高冷卻速率和耐氧性的樹脂形成的基膜層62，由具有低冷卻速率、高抗張強度和撕裂強度、而且可壓紋的樹脂形成的壓紋膜層66，以及位于所述基膜層62和壓紋膜層66之間、用來將基膜層62和壓紋膜層66粘合起來的粘合樹脂形成的粘合膜層64。
具有高結(jié)晶度、抗張強度和氣密性的任何樹脂均可用于基膜層62，這些樹脂優(yōu)選(例如)聚酰胺基樹脂，更優(yōu)選尼龍。
具有低結(jié)晶度的任何樹脂均可用于壓紋膜層66，這些樹脂優(yōu)選(例如)LDPE(低密度聚乙烯)或LLDPE(線性低密度聚乙烯)，更優(yōu)選PE(聚乙烯)。
具有粘合性的任何樹脂均可用于粘合膜層64，這些樹脂優(yōu)選(例如)馬來酸酐。
另外，在T形板20的下部裝有沿縱向延伸的出口22，用來排出樹脂材料形成膜，因此可以根據(jù)常規(guī)的共擠出法排出樹脂材料形成膜。
T形板20的出口22與冷卻輥30相鄰。
冷卻輥30的外表面是平滑的，以提高膜60的一個表面的可印刷性和透明度。
T形板20排出的加熱的樹脂材料與冷卻輥30接觸的那個面迅速冷卻，而其與壓紋輥40接觸的另一個面冷卻得較慢。因此，形成的膜與冷卻輥30接觸的那個面、即基膜層62具有平滑的表面，而膜與壓紋輥40接觸的另一個面、即壓紋膜層66處于非晶化態(tài)，仍然是撓性的，因此可以通過壓紋輥40的擠壓很容易地壓紋。
在壓紋輥40的外表面上形成了凸起結(jié)構(gòu)42，這些凸起結(jié)構(gòu)與膜60上將要形成的壓紋68相對應。壓紋輥40與冷卻輥30在特定位置接觸，在此位置，從T形板20排出的膜60的壓紋膜層66尚未固化，而其基膜層62被冷卻固化。
因此，當T形板20排出的膜60在冷卻輥30和壓紋輥40之間通過時，形成在壓紋輥40外表面上的凸起結(jié)構(gòu)42對膜60的壓紋膜層66進行擠壓，從而僅對膜60的壓紋膜層66壓紋。
根據(jù)壓紋輥40外表面上形成的凸起結(jié)構(gòu)42的形狀，膜60上形成的壓紋可具有各種形狀。如圖4所示，如果需要的話，形成的凸起結(jié)構(gòu)42可包括字母之類的標志，從而可以在膜60上進一步提供字母和/或標志。
如果在通過壓紋輥40的擠壓對膜60壓紋的時候，由膜60的溫度所決定的膜的流動性不能與擠壓作用力良好地平衡，則形成的壓紋68會不完全，或者會在膜60的基膜層62中形成壓紋。因此，較佳的是，壓紋過程要小心操作。
關(guān)于這一點，膜60的流動性由膜60在T形板20中的加熱溫度所決定。通過將壓紋輥40的壓縮作用力控制在0-50千克/厘米2，可以控制膜60的基膜層62上形成的壓紋68的尺寸。
傳送輥50位于與T形板20預定的間隔處，處于壓紋輥40與冷卻輥30傳送的膜相遇的位置相對的一側(cè)。傳送輥50旋轉(zhuǎn)時使得膜與冷卻輥30嚙合地接觸，使得膜與傳送輥50和壓紋輥40之間的冷卻輥30外表面緊密接觸。
在T形板20的出口22排出的膜60與冷卻輥30接觸的位置，沿縱向形成了真空抽氣室70，以防空氣或雜質(zhì)進入冷卻輥30和膜60之間形成缺陷。
由于抽氣室70，膜60可與冷卻輥30緊密接觸。
為了通過對由于反復操作而受熱的冷卻輥30進行適當?shù)乩鋮s和控溫，來很容易地冷卻膜60，使T形板20與傳送輥50隔開預定的間隔，使得冷卻輥30部分地暴露于外界空氣。
傳送輥50不僅用來導引膜60從冷卻輥30的排出，而且還通過改變壓紋輥40和傳送輥50之間的間隔來控制將要被冷卻輥30冷卻的膜60的長度。
因此，優(yōu)選的是與冷卻輥30緊密接觸的膜60在壓紋輥40和傳送輥50之間相對于冷卻輥30中軸所成的冷卻圓心角范圍大于180°。
冷卻輥30和用來形成壓紋68的壓紋輥40可以在膜60上形成壓紋，冷卻輥30和壓紋輥40的位置可顛倒。
根據(jù)本發(fā)明實施方式，在多層膜上形成壓紋68的方法如下。
在膜排出步驟S10中，在T形板20中將具有不同結(jié)晶度的多種樹脂材料加熱熔融，通過該T形板20的出口22排出多層膜，該多層膜包括基膜層62、將在其上形成壓紋68的壓紋膜層66，位于所述基膜層62和壓紋膜層66之間、用來將基膜層62和壓紋膜層66粘合起來的粘合膜層64；在提供步驟S20中，排出的膜60粘著在冷卻輥30上；在壓紋形成步驟S30中，使用外表面上具有大量凸起結(jié)構(gòu)42的壓紋輥40僅在膜60的壓紋膜層66上形成壓紋68；在冷卻步驟S40中，沿冷卻輥30傳送具有壓紋68的膜60，傳送時使膜60與冷卻輥30的外表面緊密接觸；在分離步驟S50中，通過傳送輥50使具有凸起結(jié)構(gòu)68的膜60與冷卻輥30分離。上述步驟依次進行。
基膜層62由具有高結(jié)晶度、抗張強度和氣密性的聚酰胺基樹脂制成。
壓紋膜層66由選自LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(線性低密度聚乙烯)和PE(聚乙烯)的任意種類的材料制成，這些材料各自具有低結(jié)晶度。
粘合膜層64由具有粘合性的馬來酸酐形成。
在提供步驟(S20)中，通過冷卻輥30的旋轉(zhuǎn)作用力將膜60強行提供在冷卻輥30上。此時，優(yōu)選的是膜60與冷卻輥30緊密接觸，使其不會形成間隔。
在壓紋形成步驟(S30)中，通過使T形板20中排出的多層膜60的壓紋膜層66在冷卻之前與壓紋輥40接觸而形成壓紋，同時使與冷卻輥30接觸的膜60的基膜層62冷卻。
在壓紋形成步驟(S30)中，為了在膜60上形成包括各種字母和/或標志的壓紋68，使用具有各種字母和/或標志狀凸起結(jié)構(gòu)42的壓紋輥40形成壓紋68。
在壓紋形成步驟(S30)中，當通過壓紋輥40的擠壓形成壓紋68的時候，當由膜60的溫度所決定的膜60的流動性不能與擠壓作用力良好平衡的時候，在這些壓紋可能不完全，或者可能也形成在膜60的基膜層62中。因此，較佳的是小心地進行上述步驟。
冷卻輥30的溫度決定著壓紋68的形成，為了控制該溫度，需要使用利用外部空氣的空氣冷卻法，這是由于這種方法不需要另外的能量或設備。在一些情況下，提供另外的冷卻裝置以進一步提高冷卻效率。
因此，通過上述方法制造的具有壓紋的多層膜適合用于各種食品的真空包裝，通過其壓紋68的緩沖作用保護包裝的對象，同時將包裝在其中的對象保持在真空狀態(tài)。另外，上述多層膜可用來包裝所有需要針孔包裝的制品，例如機械元件、用來長期保存的產(chǎn)品、用來保護半導體的產(chǎn)品、具有抗張強度的產(chǎn)品等。
如上所述，本發(fā)明提供了一種對多層膜壓紋的方法。當由于被加熱而具有高粘度的多層膜在與具有平滑外表面的冷卻輥緊密接觸的狀態(tài)下冷卻的時候，通過壓紋輥的擠壓作用力僅在膜的一個表面上壓紋，膜的另一個面是平滑而透明的，從而很容易在具有壓紋的膜的平滑表面上印刷各種標記和字母。另外，當所述膜被用于真空包裝的時候，可以很容易檢查包裝的對象，減少了膜的缺陷率，從而制得了高質(zhì)量的最終產(chǎn)品。
由于可以在不背離本發(fā)明精神的前提下以各種方式實施本發(fā)明，因此本實施方式是說明性的而非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書所限定，而不是由之前的描述所限定，滿足權(quán)利要求書要求和范圍的所有變化或其等價內(nèi)容都包括在權(quán)利要求書以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對多層膜壓紋的方法，所述方法中使用了用于多層膜的壓紋設備，所述設備包括用來提供至少一種樹脂材料的供料裝置，用來排出獨立提供的材料、形成膜的T形板，用來冷卻和傳送從T形板排出的膜的冷卻輥，位于距T形板預定間隔的位置、用來在由冷卻輥傳送來的膜表面上壓紋的壓紋輥，用來傳送壓紋后的膜的傳送輥，該方法包括以下步驟在T形板中將提供的具有不同結(jié)晶度的多種樹脂材料加熱熔融，然后通過T形板的出口將多層膜排出到冷卻輥上，所述多層膜包括基膜層，將要在其上形成壓紋的壓紋膜層，以及在所述基膜層和壓紋膜層之間、用來將基膜層和壓紋膜層粘合起來的粘合膜層；將排出的膜提供到冷卻輥上；使用外表面上具有大量凸起結(jié)構(gòu)的壓紋輥僅在所述膜的壓紋膜層上形成壓紋；在沿冷卻輥傳送其上形成有壓紋的膜的同時冷卻該膜，在傳送過程中，膜與冷卻輥的外表面保持緊密接觸；通過傳輸輥將其上形成有壓紋的膜與冷卻輥分離。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基膜層由具有高結(jié)晶度、抗張性和氣密性的聚酰胺基樹脂形成。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓紋膜層由選自LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(線性低密度聚乙烯)和PE(聚乙烯)中的任一種材料形成，這些材料各自具有低結(jié)晶度。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘合膜層由具有粘合性的馬來酸酐形成。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過使T形板排出的多層膜的壓紋膜層在冷卻之前與壓紋輥接觸而在壓紋膜層上形成壓紋，同時對與冷卻輥接觸的多層膜的基膜層進行冷卻。
6.如權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征在于，使用其上具有各種字母和/或標志形狀的凸起結(jié)構(gòu)的壓紋輥來形成壓紋，使得膜上形成的壓紋還包括各種字母和/或標志。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過使用形成在由T形板排出的膜開始與冷卻輥接觸的位置的真空抽氣室，防止空氣或雜質(zhì)進入冷卻輥和膜之間。
8.一種用于真空包裝的多層膜，其通過權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法制得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對多層膜壓紋的方法。在此對多層膜壓紋的方法中使用一種壓紋設備，該設備包括用來提供至少一種樹脂材料的供料裝置，用來排出獨立提供的材料并形成膜的T形板，用來冷卻和傳送由T形板排出的膜的冷卻輥，位于距T形板預定間隔的用來在膜上壓紋的壓紋輥，以及用來傳送壓紋后的膜的傳送輥，冷卻輥具有平滑的外表面，使得膜的一個面具有高的可印刷性和透光度，傳送輥使膜從冷卻輥傳送走，位于距T形板預定的間隔，處于壓紋輥與冷卻輥傳動來的膜相遇的位置相對的一側(cè)，在T形板排出的膜與冷卻輥接觸的位置，沿縱向形成了真空抽氣室，以防空氣或雜質(zhì)進入冷卻輥和膜之間，從而使供料裝置提供的具有不同變形溫度的樹脂材料通過T形板，形成具有三層結(jié)構(gòu)的膜，所述膜包括將要與冷卻輥接觸的基膜層，將要通過使其與壓紋輥接觸而在其上形成壓紋的壓紋膜層，以及位于基膜層和壓紋膜層之間、用來將基膜層和壓紋膜層相粘合的粘合膜層。使用壓紋輥，在與冷卻輥傳送來的膜相遇時僅在膜的壓紋膜層上形成壓紋，然后使用冷卻輥冷卻該膜，再通過傳送輥使膜與冷卻輥分離。
文檔編號B29C59/04GK1925976SQ200580006220
公開日2007年3月7日 申請日期2005年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月27日
發(fā)明者金貴萬 申請人:Mg化學株式會社, 哈納考比株式會社