一种控温聚乙烯醇包装薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种控温聚乙烯醇（ＰＶＡ）包装薄膜及其制备方法和用途，该薄膜由如下混合溶液经干燥制得，该混合溶液质量百分数的原料组成为：０．５～３％纳米钨掺杂二氧化钒粉体、０．５～２％十二烷基硫酸钠、７～１５％ＰＶＡ树脂，余量为去离子水；所述纳米钨掺杂二氧化钒粉体通过掺杂钨元素使其相变温度降低，其中，钒钨的原子比Ｖ∶Ｗ＝１∶（２～０），使相变温度在３６．３～６８℃之间。本发明专利技术制备的薄膜大部分原料为ＰＶＡ树脂，来源丰富，价格低廉；所得的薄膜具有控温效果，与传统的控温设备相比不需要外加条件即可控温，节约能源，且使商品控温更简单便捷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包装领域，尤其是涉及一种控温聚乙烯醇(PVA)包装薄膜及其制备方法。
技术介绍
众所周知，二氧化钒(V02)在68'C存在一个从低温半导体相到高温金属相的转变。在 相变时， 一些物理性质如导电率、电阻率、红外光的透射率和反射率会发生可逆的突变，特 别是对二氧化钒进行掺杂时，可以降低其相变温度。例如每掺入1.0ato/。Mo原子，相变温度降 低ITC;每掺入1.0atn/。W原子，相变温度降低23'C。当外界温度低于V02的相变温度(即，处 于低温半导体相)时，二氧化钒能使红外线大量透过，产生温热效应，从而提高温度；相反， 当外界温度高于其相变温度(S卩，处于高温金属相)时，二氧化钒反射红外线，从而保持温度 在一定范围内不再升高。二氧化钒的这些特殊性质，可以应用于诸多领域，如用在控温包装 方面。传统的包装材料无法满足控温的需求，易使商品在运输、储存等过程中，受到外界环 境的变化特别是光照条件的影响，出现因环境温度的升高导致的变质现象的发生，所以人们 为满足适宜的贮藏和运输温度，需要通过制冷装置将热量吸收并排放到包装品外部，但是这 种方法给商品运输和储存带来了极大的不便，因此需要新的方法对包装品进行控温。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，就是利用上述二氧化钒的特性，将其与聚乙烯醇(PVA) 相复合，制成控温PVA包装薄膜，用来自动调节包装品内部的温度；本专利技术同时提供了一种 控温聚乙烯醇(PVA)包装薄膜及其制备方法和应用。本专利技术的技术方案是 一种控温聚乙烯醇包装薄膜，其特征在于，该薄膜由如下混合溶 液经干燥制得，该混合溶液质量百分数的原料组成为0.5 3%纳米钨掺杂二氧化钒粉体、 0.5 2%十二垸基硫酸钠、7 15%聚乙烯醇树脂，余量为去离子水；所述纳米钨掺杂二氧化 钒粉体通过掺杂钨元素使其相变温度降低，其中，钒钨的原子比V: W=l: (2 0)，使相变 温度在36.3 68'C之间。所述十二烷基硫酸钠作为纳米钨掺杂二氧化钒的分散剂，其与纳米钨掺杂二氧化钒粉体 的质量比为(0.6 0.8): 1。本专利技术还提供上述控温聚乙烯醇包装薄膜的制备方法1)取配比量的纳米钨掺杂二氧化钒 粉体、十二垸基硫酸钠、聚乙烯醇树脂和去离子水，待用；将占原料总量7 15wt。/。的聚 乙烯醇树脂溶于部分去离子水，制成质量分数为8 15。/。聚乙烯醇树脂溶液；2)将占原料 总量0.5 3wt。/。的纳米钨掺杂二氧化钒粉体中添加占原料总量0.5 2wty。的十二烷基硫酸3钠分散剂，然后再与剩余部分的去离子水混合，超声振荡均匀；3)上述二氧化钒混合液慢 慢滴加到聚乙烯醇(PVA)树脂溶液中，混合均匀后制成薄膜。将上述混有纳米钨掺杂二氧化钒粉体的聚乙烯醇树脂溶液平铺于聚四氟乙烯模具中，在 室温下自然干燥48小时以上，即可制成薄膜，薄膜厚度约为0.5 1.0mm。将所述薄膜用于包装领域。本专利技术制备的薄膜的突出特点是1. 该薄膜主要原料的大部分来源丰富，价格低廉，且纳米钨掺杂二氧化钒粉体添加量少， 对总体价格影响不太大。2. 该薄膜制备工艺较简单，工艺参数较易控制。3. 该薄膜的控温功能效果明显。4. 该薄膜可节约能源，应用于包装方面，便于包装品储存和运输。 具体实施例方式本专利技术的控温聚乙烯醇包装薄膜由如下混合溶液经干燥制得，该混合溶液质量百分数的 原料组成为0.5 3%纳米钨掺杂二氧化钒粉体、0.5 2%十二垸基硫酸钠、7 15%聚乙烯 醇树脂，余量为去离子水；其中，纳米钨掺杂二氧化钒粉体通过掺杂钨元素使其相变温度降 低，这里通过掺杂不同原子比(V: W=l: (2 0))的钨元素，使相变温度在36.3 68'C之间。本专利技术上述控温聚乙烯醇包装薄膜的制备方法1)取占原料总量7 15wt。/。的聚乙烯醇 树脂溶于去离子水，制成质量分数为8 15%聚乙烯醇树脂溶液；2) 将占原料总量0.5 3wty。的纳米鸨掺杂二氧化钒粉体中添加占原料总量的组分量0.5 2wt。/。的十二垸基硫酸钠分散剂，然后再与剩余的去离子水(水的总用量占原料总量的80— 92wt。/。)混合，超声振荡均匀；其中，十二烷基硫酸钠与纳米钨掺杂二氧化钒粉体的质量比为-(0.6 0.8): 1。3) 上述二氧化钒混合液慢慢滴加到PVA树脂溶液中，机械搅拌混合均匀后，将上述混 有纳米钩掺杂二氧化钒粉体的聚乙烯醇树脂溶液平铺于聚四氟乙烯模具中，在室温下自然干 燥48小时以上，即可制成薄膜，薄膜厚度约为0.5 1.0mm。本专利技术所述的聚乙烯醇薄膜用于包装领域，可以用来自动调节包装品内部的温度。当外 界温度低于V02的相变温度(即，处于低温半导体相)时，能使红外线大量透过，产生温热效 应，从而提高包装品内部的温度；相反，当外界温度高于其相变温度(即，处于高温金属相) 时，反射红外线，从而使得包装品温度在一定范围内不再升高。从而达到控制包装品温度的 效果。下面结合实施例进一步阐明本专利技术，但仅在于说明本专利技术而决不限制本专利技术。实施例l1. 用去离子水配制质量分数为10。/。的PVA树脂溶液；2. 取30g上述10%的PVA树脂溶液；3. 取0.5g相变温度为36.3'C的纳米钨掺杂二氧化钒粉体；4. 取0.4g十二烷基硫酸钠；5. 将纳米钨掺杂二氧化钒粉体添加十二烷基硫酸钠分散剂后与5g去离子水混合，超声 振荡均匀；6. 将已均匀分散于去离子水中的纳米钨掺杂二氧化钒粉体滴加到上述质量分数为10% 的PVA树脂溶液中，机械搅拌混合均匀；7. 将制好的混有纳米钨掺杂二氧钒粉体的PVA树脂溶液平铺于聚四氟乙烯模具中，在 室温下自然干燥48小时以上，即可制成薄膜，薄膜厚度约为0.5 1.0mm。经实验测试，所用纳米钨掺杂二氧化钒粉体的相变温度为36.3'C，所得控温PVA薄膜可 将8(TC的环境温度控制在42'C左右。 实施例21. 用去离子水配制质量分数为8%的PVA树脂溶液；2. 取30g上述8%的PVA树脂溶液；3. 取0.3g相变温度为54'C的纳米钨掺杂二氧化钒粉体；4. 取0.2g十二烷基硫酸钠；5. 将纳米钨掺杂二氧化钒粉体添加十二垸基硫酸钠分散剂后与去3g离子水混合，超声 振荡均匀；6. 将已均匀分散于去离子水中的纳米钨掺杂二氧化钒粉体滴加到上述质量分数为8%的 PVA树脂溶液中，机械搅拌混合均匀；7. 将制好的混有纳米钨掺杂二氧钒粉体的PVA树脂溶液平铺于聚四氟乙烯模具中，在 室温下自然干燥48小时以上，即可制成薄膜，薄膜厚度约为0.5 1.0mm。经实验测定，所用纳米钨掺杂二氧化钒粉体的相变温度为54°C，所得控温PVA薄膜可将 8(TC的环境温度控制在59'C左右。 实施例31. 用去离子水配制质量分数为13%的PVA树脂溶液；2. 取30g上述13%的PVA树脂溶液；3. 取O.Sg相变温度为42'C的纳米钨掺杂二氧化钒粉体；4. 取0.6g十二烷基硫酸钠；5. 将纳米钨掺杂二氧化钒粉体添加十二垸基硫酸钠分散剂后与8g去离子水混合，超声 振荡均匀；6. 将己均匀分散于去离子水中的纳米钩掺杂二氧化钒粉体滴加到上述质量分数为13% 的PVA树脂溶液中，机械搅拌混合均匀；7. 将制好的混有纳米湾掺杂二氧钒粉体的PVA树脂溶液平铺于聚四氟乙烯模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控温聚乙烯醇包装薄膜，其特征在于，该薄膜由如下混合溶液经干燥制得，该混合溶液质量百分数的原料组成为：０．５～３％纳米钨掺杂二氧化钒粉体、０．５～２％十二烷基硫酸钠、７～１５％聚乙烯醇树脂，余量为去离子水；所述纳米钨掺杂二氧化钒粉体通过掺杂钨元素使其相变温度降低，其中，钒钨的原子比Ｖ∶Ｗ＝１∶（２～０），使相变温度在３６．３～６８℃之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黎厚斌，刘艳，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]