專利名稱：一種控溫聚乙烯醇包裝薄膜及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包裝領(lǐng)域，尤其是涉及一種控溫聚乙烯醇(PVA)包裝薄膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，二氧化釩(V02)在68'C存在一個(gè)從低溫半導(dǎo)體相到高溫金屬相的轉(zhuǎn)變。在 相變時(shí)， 一些物理性質(zhì)如導(dǎo)電率、電阻率、紅外光的透射率和反射率會(huì)發(fā)生可逆的突變，特 別是對(duì)二氧化釩進(jìn)行摻雜時(shí)，可以降低其相變溫度。例如每摻入1.0ato/。Mo原子，相變溫度降 低ITC;每摻入1.0atn/。W原子，相變溫度降低23'C。當(dāng)外界溫度低于V02的相變溫度(即，處 于低溫半導(dǎo)體相)時(shí)，二氧化釩能使紅外線大量透過(guò)，產(chǎn)生溫?zé)嵝?yīng)，從而提高溫度；相反， 當(dāng)外界溫度高于其相變溫度(S卩，處于高溫金屬相)時(shí)，二氧化釩反射紅外線，從而保持溫度 在一定范圍內(nèi)不再升高。二氧化釩的這些特殊性質(zhì)，可以應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如用在控溫包裝 方面。傳統(tǒng)的包裝材料無(wú)法滿足控溫的需求，易使商品在運(yùn)輸、儲(chǔ)存等過(guò)程中，受到外界環(huán) 境的變化特別是光照條件的影響，出現(xiàn)因環(huán)境溫度的升高導(dǎo)致的變質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生，所以人們 為滿足適宜的貯藏和運(yùn)輸溫度，需要通過(guò)制冷裝置將熱量吸收并排放到包裝品外部，但是這 種方法給商品運(yùn)輸和儲(chǔ)存帶來(lái)了極大的不便，因此需要新的方法對(duì)包裝品進(jìn)行控溫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題，就是利用上述二氧化釩的特性，將其與聚乙烯醇(PVA) 相復(fù)合，制成控溫PVA包裝薄膜，用來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)包裝品內(nèi)部的溫度；本發(fā)明同時(shí)提供了一種 控溫聚乙烯醇(PVA)包裝薄膜及其制備方法和應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種控溫聚乙烯醇包裝薄膜，其特征在于，該薄膜由如下混合溶 液經(jīng)干燥制得，該混合溶液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料組成為0.5 3%納米鎢摻雜二氧化釩粉體、 0.5 2%十二垸基硫酸鈉、7 15%聚乙烯醇樹脂，余量為去離子水；所述納米鎢摻雜二氧化 釩粉體通過(guò)摻雜鎢元素使其相變溫度降低，其中，釩鎢的原子比V: W=l: (2 0)，使相變 溫度在36.3 68'C之間。
所述十二烷基硫酸鈉作為納米鎢摻雜二氧化釩的分散劑，其與納米鎢摻雜二氧化釩粉體 的質(zhì)量比為(0.6 0.8): 1。
本發(fā)明還提供上述控溫聚乙烯醇包裝薄膜的制備方法1)取配比量的納米鎢摻雜二氧化釩 粉體、十二垸基硫酸鈉、聚乙烯醇樹脂和去離子水，待用；將占原料總量7 15wt。/。的聚 乙烯醇樹脂溶于部分去離子水，制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8 15。/。聚乙烯醇樹脂溶液；2)將占原料 總量0.5 3wt。/。的納米鎢摻雜二氧化釩粉體中添加占原料總量0.5 2wty。的十二烷基硫酸
3鈉分散劑，然后再與剩余部分的去離子水混合，超聲振蕩均勻；3)上述二氧化釩混合液慢 慢滴加到聚乙烯醇(PVA)樹脂溶液中，混合均勻后制成薄膜。
將上述混有納米鎢摻雜二氧化釩粉體的聚乙烯醇樹脂溶液平鋪于聚四氟乙烯模具中，在 室溫下自然干燥48小時(shí)以上，即可制成薄膜，薄膜厚度約為0.5 1.0mm。
將所述薄膜用于包裝領(lǐng)域。
本發(fā)明制備的薄膜的突出特點(diǎn)是
1. 該薄膜主要原料的大部分來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，且納米鎢摻雜二氧化釩粉體添加量少， 對(duì)總體價(jià)格影響不太大。
2. 該薄膜制備工藝較簡(jiǎn)單，工藝參數(shù)較易控制。
3. 該薄膜的控溫功能效果明顯。
4. 該薄膜可節(jié)約能源，應(yīng)用于包裝方面，便于包裝品儲(chǔ)存和運(yùn)輸。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的控溫聚乙烯醇包裝薄膜由如下混合溶液經(jīng)干燥制得，該混合溶液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的 原料組成為0.5 3%納米鎢摻雜二氧化釩粉體、0.5 2%十二垸基硫酸鈉、7 15%聚乙烯 醇樹脂，余量為去離子水；其中，納米鎢摻雜二氧化釩粉體通過(guò)摻雜鎢元素使其相變溫度降 低，這里通過(guò)摻雜不同原子比(V: W=l: (2 0))的鎢元素，使相變溫度在36.3 68'C之間。
本發(fā)明上述控溫聚乙烯醇包裝薄膜的制備方法1)取占原料總量7 15wt。/。的聚乙烯醇 樹脂溶于去離子水，制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8 15%聚乙烯醇樹脂溶液；
2) 將占原料總量0.5 3wty。的納米鴇摻雜二氧化釩粉體中添加占原料總量的組分量0.5
2wt。/。的十二垸基硫酸鈉分散劑，然后再與剩余的去離子水(水的總用量占原料總量的80— 92wt。/。)混合，超聲振蕩均勻；其中，十二烷基硫酸鈉與納米鎢摻雜二氧化釩粉體的質(zhì)量比為-(0.6 0.8): 1。
3) 上述二氧化釩混合液慢慢滴加到PVA樹脂溶液中，機(jī)械攪拌混合均勻后，將上述混 有納米鉤摻雜二氧化釩粉體的聚乙烯醇樹脂溶液平鋪于聚四氟乙烯模具中，在室溫下自然干 燥48小時(shí)以上，即可制成薄膜，薄膜厚度約為0.5 1.0mm。
本發(fā)明所述的聚乙烯醇薄膜用于包裝領(lǐng)域，可以用來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)包裝品內(nèi)部的溫度。當(dāng)外 界溫度低于V02的相變溫度(即，處于低溫半導(dǎo)體相)時(shí)，能使紅外線大量透過(guò)，產(chǎn)生溫?zé)嵝?應(yīng)，從而提高包裝品內(nèi)部的溫度；相反，當(dāng)外界溫度高于其相變溫度(即，處于高溫金屬相) 時(shí)，反射紅外線，從而使得包裝品溫度在一定范圍內(nèi)不再升高。從而達(dá)到控制包裝品溫度的 效果。
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明，但僅在于說(shuō)明本發(fā)明而決不限制本發(fā)明。實(shí)施例l
1. 用去離子水配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10。/。的PVA樹脂溶液；
2. 取30g上述10%的PVA樹脂溶液；
3. 取0.5g相變溫度為36.3'C的納米鎢摻雜二氧化釩粉體；
4. 取0.4g十二烷基硫酸鈉；
5. 將納米鎢摻雜二氧化釩粉體添加十二烷基硫酸鈉分散劑后與5g去離子水混合，超聲 振蕩均勻；
6. 將已均勻分散于去離子水中的納米鎢摻雜二氧化釩粉體滴加到上述質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% 的PVA樹脂溶液中，機(jī)械攪拌混合均勻；
7. 將制好的混有納米鎢摻雜二氧釩粉體的PVA樹脂溶液平鋪于聚四氟乙烯模具中，在 室溫下自然干燥48小時(shí)以上，即可制成薄膜，薄膜厚度約為0.5 1.0mm。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，所用納米鎢摻雜二氧化釩粉體的相變溫度為36.3'C，所得控溫PVA薄膜可 將8(TC的環(huán)境溫度控制在42'C左右。 實(shí)施例2
1. 用去離子水配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的PVA樹脂溶液；
2. 取30g上述8%的PVA樹脂溶液；
3. 取0.3g相變溫度為54'C的納米鎢摻雜二氧化釩粉體；
4. 取0.2g十二烷基硫酸鈉；
5. 將納米鎢摻雜二氧化釩粉體添加十二垸基硫酸鈉分散劑后與去3g離子水混合，超聲 振蕩均勻；
6. 將已均勻分散于去離子水中的納米鎢摻雜二氧化釩粉體滴加到上述質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的 PVA樹脂溶液中，機(jī)械攪拌混合均勻；
7. 將制好的混有納米鎢摻雜二氧釩粉體的PVA樹脂溶液平鋪于聚四氟乙烯模具中，在 室溫下自然干燥48小時(shí)以上，即可制成薄膜，薄膜厚度約為0.5 1.0mm。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，所用納米鎢摻雜二氧化釩粉體的相變溫度為54°C，所得控溫PVA薄膜可將 8(TC的環(huán)境溫度控制在59'C左右。 實(shí)施例3
1. 用去離子水配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%的PVA樹脂溶液；
2. 取30g上述13%的PVA樹脂溶液；
3. 取O.Sg相變溫度為42'C的納米鎢摻雜二氧化釩粉體；
4. 取0.6g十二烷基硫酸鈉；
5. 將納米鎢摻雜二氧化釩粉體添加十二垸基硫酸鈉分散劑后與8g去離子水混合，超聲 振蕩均勻；6. 將己均勻分散于去離子水中的納米鉤摻雜二氧化釩粉體滴加到上述質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13% 的PVA樹脂溶液中，機(jī)械攪拌混合均勻；
7. 將制好的混有納米灣摻雜二氧釩粉體的PVA樹脂溶液平鋪于聚四氟乙烯模具中，在 室溫下自然干燥48小時(shí)以上，即可制成薄膜，薄膜厚度約為0.5 1.0mm。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，所用納米鎢摻雜二氧化釩粉體的相變溫度為42'C，所得控溫PVA薄膜可將 80'C的環(huán)境溫度控制在48'C左右。
權(quán)利要求
1、一種控溫聚乙烯醇包裝薄膜，其特征在于，該薄膜由如下混合溶液經(jīng)干燥制得，該混合溶液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料組成為0.5～3％納米鎢摻雜二氧化釩粉體、0.5～2％十二烷基硫酸鈉、7～15％聚乙烯醇樹脂，余量為去離子水；所述納米鎢摻雜二氧化釩粉體通過(guò)摻雜鎢元素使其相變溫度降低，其中，釩鎢的原子比V∶W＝1∶(2～0)，使相變溫度在36.3～68℃之間。
2、 如權(quán)利要求1所述的控溫聚乙烯包裝薄膜，其特征在于，所述十二烷基硫酸鈉作為納米鎢摻雜二氧化釩的分散劑，其與納米鎢摻雜二氧化釩粉體的質(zhì)量比為(0.6 0.8): 1。
3、 一種如權(quán)利要求1或2所述的控溫聚乙烯醇包裝薄膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟1) 取配比量的納米鎢摻雜二氧化釩粉體、十二垸基硫酸鈉、聚乙烯醇樹脂和去離子水，待用；將占原料總量7 15wt。/。的聚乙烯醇樹脂溶于部分去離子水，制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8 15%聚乙烯醇樹脂溶液；2) 將占原料總量0.5 3wtc/。的納米鎢摻雜二氧化釩粉體中添加占原料總量0.5 2wt。/。的十 二垸基硫酸鈉分散劑，然后再與剩余部分的去離子水混合，超聲振蕩均勻；3) 將上述二氧化釩混合液慢慢滴加到聚乙烯醇樹脂溶液中，混合均勻后制成薄膜。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于將混有納米鎢摻雜二氧化釩粉體的聚乙烯醇樹脂溶液平鋪于聚四氟乙烯模具中，在室溫下自然干燥48小時(shí)以上，即可制成薄膜，薄膜厚度 為0,5 1.0mm。
5、 如權(quán)利要求1或2所述的薄膜用于包裝領(lǐng)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控溫聚乙烯醇(PVA)包裝薄膜及其制備方法和用途，該薄膜由如下混合溶液經(jīng)干燥制得，該混合溶液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料組成為0.5～3％納米鎢摻雜二氧化釩粉體、0.5～2％十二烷基硫酸鈉、7～15％PVA樹脂，余量為去離子水；所述納米鎢摻雜二氧化釩粉體通過(guò)摻雜鎢元素使其相變溫度降低，其中，釩鎢的原子比V∶W＝1∶(2～0)，使相變溫度在36.3～68℃之間。本發(fā)明制備的薄膜大部分原料為PVA樹脂，來(lái)源豐富，價(jià)格低廉；所得的薄膜具有控溫效果，與傳統(tǒng)的控溫設(shè)備相比不需要外加條件即可控溫，節(jié)約能源，且使商品控溫更簡(jiǎn)單便捷。
文檔編號(hào)B65D65/02GK101618780SQ200910063289
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
發(fā)明者艷 劉, 黎厚斌 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)