一文读更深理解阻隔膜的功能及性能特点

70net永乐高 发布时间:2022/02/03 浏览次数:1297 分类:行业资讯

当在有机化学塑料薄膜外型堆积纳米的无机化合物后，PVC 中邻苯类的增粘剂转移量将由基膜的16.2% 着陆到2.4%，小于欧盟国家3% 的规范，食品类安全系数大大的发展。

包裝行业的迅速发展趋势，促进了销售市场对包裝新型材料、新技术应用、新技术新工艺的开发设计科学研究要求，而大家生活水平的历久弥新发展、包裝安全防范意识的历久弥新更新，让这类要求反映得更加急切。恰好是在如许的大环境下，各种各样有关包裝的新技术应用历久弥新不断涌现，而对于隔绝包装制品的产品研发便是这其中之一。

隔绝包裝就是指选用具备隔绝氧和水蒸气渗入的原材料对设备开展包裝，以做到拓宽食品类、药物、护肤品和对环境比较敏感的物件的保存期和仓储货架使用寿命的目地，保证其在存储、运送和产品分销商时冷藏、保味、质保和安全性。

第一代隔绝包装制品关键为有机化学塑料薄膜，如PE、PP、PET、PVDC、PVC等。其方便使用、低成本、使用量大，可是较低的隔绝特性使其使用范畴遭受限制。格外是近些年，伴随着大家食品包装材料安全防范意识的发展，这类有机化学膜原材料，因在包裝食品类时，有危害小分子水和改性剂等有害物会转移而影响食品类的安全系数，已逐渐被销售市场镌汰。复合结构膜，如三层复合袋PA/黏合剂/PE、五层复合袋LDPE/黏合剂/EVOH/黏合剂/LDPE 等，尽管隔绝特性大大的发展，但加工工艺繁杂，收购艰难，环境污染，成本增加，因此运用也遭受毫无疑问的限制。

第二代隔绝包装制品选用玻璃棉或蒸镀塑料薄膜铝做为隔绝层。这类隔绝塑料薄膜的加工工艺相对性简易，对气体、水份高阻隔也较高，当在PET、BOPP等膜上镀3~5μm铝模, 可让O2透过率着陆10倍以上, 水蒸气透过率着陆6~8倍。尽管选用纯铝箔袋，高阻隔会大大的发展，可是确也具有着一些应用缺点。如铝铂必需毫无疑问的薄厚，这就提高了包裝的成本费；铝铂或镀铝膜塑料薄膜的不透明性、不能用金属探测仪查验等特性，限制着其使用的范畴；铝型材生产过程中的耗能大，而很多铝的应用又会导致能源供应的交易、收购艰难、环境污染等，有悖当下实行的绿色环保。

第三代隔绝包装制品，即在有机化学塑料薄膜外型蒸镀或化学气相沉积二氧化硅。当PET外型堆积50~60nm二氧化硅膜时，其清晰度不受影响，而O2透过率着陆到2ml/㎡·24h kPa，水蒸气透过率着陆到0.5~0.8g/㎡·24h(24 μm PET基膜，O2透过率为86 ml/ ㎡·24h kPa，水蒸气透过率为32 g/㎡·24h)。除此之外，外型堆积的金属氧化物高阻隔塑料薄膜还与塑胶基膜黏合坚固，其耐蒸制性、抗弯强度性、抗消毒杀菌性极好，且适用微波加热生产加工被周转材料。

金属氧化物高阻隔塑料薄膜反映出众多引风。

商品特性优，对O2、水蒸气和植物油脂等高阻隔高，可拓宽食品药品安全的储存期，与此同时，可以阻拦高聚物基膜中小型分子结构和改性剂等有害物质的热转移，发展包裝东西的安全系数
隔绝层和有机化学基膜粘合力牢、耐蒸制性好、可微波加热生产加工被周转材料；
对基膜物理学脾气几乎无危害，基膜的外表色调、雾度、光泽度、光成功率、折光率、透射率等各层面均无变化；

4. 金属氧化物塑料薄膜润滑性好，有益于包装印刷或覆合；

5. 生产制造速度更快、低成本、价格便宜、节约资源；

6. 新科技成分高，无其他环境污染。现阶段，很多包裝印刷业资本主义国家早已很多应用第三代隔绝包装制品。在日本，二氧化硅涂敷的包装薄膜销量占高阻隔塑料薄膜的3/5；在欧洲地区，其销量约为70万吨级。（我表露主要表现没定义）

金属氧化物高阻隔塑料薄膜的制取一样平时全是选用低温等离子体技术性。在低温等离子体中，电子器件溫度约为1万度，而正离子和中性化官能团溫度为工作温度。恰好是这类溫度的区别使我们可以行驶低温等离子体技术性开展简单化学变化没法达到的塑料薄膜制取（youyangbin11杨斌手机微信）。低温等离子体堆积基本原理根据二点：

第一，等离子中各种活力官能团中间根据延展性与非弹性碰撞功效，促使系统软件产生反映；

第二，这种活力官能团在低温等离子体中固态外型上，会造成差异的物理学功效。选用低温等离子体技术性制取金属氧化物高阻隔塑料薄膜的益处是水解率高、反映颗粒活力高、塑料薄膜堆积温度低、可完成简单化学变化没法达到的塑料薄膜制取。

为何食品类、药物等产品的包裝必需高阻隔原材料

导致食品类、药物等物件腐坏霉变，危害食品类、药物等物件贮存期的几点缘由很多，但从包裝视角来剖析，关键原因缘由有：

1.病菌的生长发育、滋长，是食品类腐坏霉变的第一个关键原因缘由，而o2的存有是否以及浓度值的多少，是病菌存活、滋长的必须标准(绿脓杆菌以外)。

2.食品类中的植物油脂等成份空气氧化霉变发“哈”，是食品类腐烂变质的另一个关键原因缘由。

3.食品类的原生态蒸发缺失、外界臭味窜进食品类内使食品类变味儿也是食品类霉变的普遍原因缘由。

4.有一些食品类中水蒸汽的蒸发会使食品类缺失原来口味。有一些食品类则必需取决于燥的情况下储存，若表层的水汽进到食品类内，有利于病菌的滋长而加快产品的霉变或食品类返潮变松使食品类丧失原来口味。

5.有的产品还必需隔绝紫外光。如植物油脂在阳光照射下能造成酸，进而造成产品霉变、口味损伤。自然光直射也可以使印刷品和产品掉色。除此之外，太阳还能推动植物油脂空气氧化。药物中的黄酮、维生素b21、B2、维他命C 等，也由于光的功效迅速和氧产生反映，发生掉色及成分着陆等各种各样变化。总而言之，许许多多使用于食品类、药物等产品的包装都必需精湛的隔绝特性。

二、中国常见的高阻隔原材料和丙烯酸乳液(PVA)高阻隔原材料

1.铝铂

　　益处：隔绝特性最好是，可蒸制、可有效隔绝紫外光。

　　不够：不全透明、耐折度能力差、成本增加、不可以用以微波加热。

　　现阶段高温高压灭菌奶大多数选用利乐砖和利乐枕包裝，2004 年这类纸品铝复合型的包装材料全国各地累计约交易110 亿次，按每一个包装材料10 克测算，相当于11 万吨级。由于这种包装材料中带有金属材料层(铝铂)不容易溶解，复合材质中的铝铂现阶段中国又无工作能力进行断离，实际效果导致纸品铝构造的复合材质和塑铝构造的复合材质的废料既没法收购再行驶，又没法焚烧处理，对自然环境的珍惜伤害巨大。

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2.镀铝膜塑料薄膜

　　益处：耐折性优于铝铂，隔绝特性可贴近于铝铂、可隔绝紫外光、镀铝膜生产成本便宜。

　　不够：不全透明、涂层抗压强度差(遇水时铝层易积极掉下来)，不可以用以微波加热。

3.EVOH 五层共挤塑料薄膜

　　益处：具备较好的隔绝特性，具备精湛的耐酸碱和耐有机溶液特性、防静电特性，可以再造行驶，焚烧处理时仅造成CO2 和H2O，是较好的低碳环保包装制品。

　　不够：空气相对湿度超出50%时，其防护特性大幅度下降，故不适合独立应用。因进口的EVOH 环氧树脂、进口的双层共挤机器设备的项目投资都十分价格昂贵，造成生产成本很高。

4.PVDC 镀层塑料薄膜

　　益处：与此同时具备出色的隔绝o2和隔绝水蒸汽的特性，镀层可热封、成本费较低。不够：施胶需专业设备；不可以熔化制粒再造行驶，废料在焚烧处理会造成氯化氢、二恶英这类对人们和四周自然环境有害、有危害的成分。

5.镀二氧化硅塑料薄膜和镀三氧化二铝塑料薄膜

　　镀二氧化硅和镀三氧化二铝塑料薄膜透光性好，阻氧、阻湿等特性尤其很是优良，但由于机器设备项目投资极为价格昂贵，加上生产加工技术水平很高，故生产成本极高。现阶段中国都还没企业生产制造，从海外进口的的商品也非常少。

6.新式高阻隔原材料

　　改性材料丙烯酸乳液(PVA)施胶塑料薄膜

(1)阻氧特性优良

　　改性材料丙烯酸乳液(PVA)施胶复合型塑料薄膜对o2、N2、氡气及二氧化碳都有着较好的高阻隔，其阻氧特性好于PVDC(聚偏二氯乙烯)镀层塑料薄膜，也好于EVOH(丁二烯－乙烯醇共聚物体)五层共挤塑料薄膜。它的阻氧特性是各种各样环氧树脂塑料薄膜中最佳的，可与铝铂、夹层玻璃、镀三氧化二铝塑料薄膜和镀二氧化硅塑料薄膜相媲美。

几类原材料阻氧特性的较为。企业：cm3／(m2·24h·0.1MPa)。

(2)成本费便宜

　　丙烯酸乳液(PVA)施胶复合型塑料薄膜的产品成本远小于纸塑钢复合型、塑钢复合结构的包装制品的产品成本，远小于EVOH 五层共挤塑料薄膜的产品成本，也小于选用PVDC 镀层的复合型塑料薄膜的成本费。

(3)运用简单

　　行驶各塑料软包装制造业企业目前的干式复合机、丝网印刷机、湿试复合机、挤压复合机等机器设备均可做到写意画結果。改性材料后的PVA 黏剂不易出现皮，在正常的采用全过程中黏度无明显升高迹象，施胶层非常薄，但镀层的薄厚匀称度仍非常好。

(4)环境保护一流

　　丙烯酸乳液(PVA)高阻隔水溶性施胶液的构造成份为碳、氧、氢和硅，生物降解，可回收利用再造行驶，点燃时仅转化成二氧化碳和水，而不造成其他有危害于自然环境及人们身体健康的成分，零污染，是一种十分满意的节能型高阻隔包装制品。

(5)保香特性精湛

　　具备精湛的保香特性，可以在很长一段时间内维持袋内食品类的原来口味，与此同时又能有商业用地阻拦包装制品表层的臭味进到包装袋子内。

(6)其他

没有颜色、清晰度好。

具备精湛的耐酸碱、耐有机溶液性的特性。

具备出色的抗静电特性。

可用以微波加热，可开展包裝后的食品类金属检测。

　　由于在PVA 水溶性施胶液中添加了纳米无机化合物粉体设备，涂膜后的防水性、对紫外光和红外灯的反射、耐磨性能、阻透性、PVA 镀层与基膜的粘结抗压强度等效果都取得了明显的发展。

　　不够：由于镀层薄，故镀层热封性差；虽然通过改性材料，对水的敏感度明显着陆的PVA 镀层，为保持最好的阻氧結果，仍以异戊橡胶塑料膜(如BOPP、CPP、PE 等)进行珍惜为好。

三、改性材料丙烯酸乳液(PVA)施胶复合型塑料薄膜的运用

1.运用范畴

(1)食品包装材料：奶制成品、曲奇饼干、月饼、生日蛋糕、肉类食品、海产品干发、稻米、花生仁、辣椒面、芥末酱、茶、现磨咖啡、动物油脂、食用油、烟草公司等。

(2)医药设备：中药材、药物、医疗设备等。

(3)化学品包裝：美白牙膏、护肤品、化肥、醛类、醚类、吩噻嗪、脂类等。

(4)化工用品包裝：仪器设备、仪表盘、零件、电子设备、军用商品等。

(5)别的。

2.施胶方法

(1)行驶干式复合机或湿试复合机施胶。

(2)行驶丝网印刷机施胶(反向吻涂)。

(3)行驶挤压复合机施胶。

3.危害隔绝特性的要素

(1)施胶方法的危害。

(2)镀层匀称性和持续性的危害。

　　现假定：施胶板材阻氧率为2000，丙烯酸乳液(PVA)镀层阻氧率为5(阻氧率企业为：cm／m2·24h·0.1MPa)

(a)无漏涂

　　阻氧率(团队)=1／(1／5＋1／2000)=4.98

(b)若有1%漏涂

　　阻氧率(团队)=1%×2000＋99%×1／(1／5＋1／2000)=24.93

(c)若有10%漏涂

　　阻氧率(团队)=10%×2000＋90%×1／(1／5＋1／2000)=204.48

(3)施胶量的危害

　　LDPE20／PVA／LLDPE80 施胶量(g／m2)：0.1；o2通过量：200。(cm3／m2·24h·0.1MPa)

　　LDPE20／PVA／LLDPE80 施胶量(g／m2)：0.5；o2通过量：2.4。

(4)构造不一样的危害

　　PET ／ PVA ／ PE(cPP) 的录4 离抗压强度(N ／ 15mm) ： 2.0 ～ 3.0 ， o2通过量(cm3 ／(m2·24h·0.1MPa)：0.7：BOPP／PVA／PE(CPP)抗张强度(N／15mm)：1.5～2.5，o2通过量(cm3／(m2·24h·0.1MPa)：2.3：PE／PVA／PE(CPP)录0 离抗压强度(N／15mm)：2.0～3.0，o2通过量(cm3／(m2·24h·0.1MPa)：4.5。

4.运用案例：液态鲜牛奶非常有无菌检测包裝

(1)EVOH 五层共挤高阻隔阻膜结构工程。

(2)改性材料丙烯酸乳液(PVA)高阻隔复合型奶膜结构工程。

　　PVA 复合型塑料薄膜与EVOH 五层共挤塑料薄膜较大的区分取决于EVOH 五层共挤塑料薄膜的制造成本远远地高过PVA 复合型塑料薄膜的制造成本。

　　近二年来，丙烯酸乳液(PVA)高阻隔水溶性施胶液取得成功地很多运用于鲜牛奶包裝的非常有无菌检测诟谇包装薄膜上。内蒙古伊利企业、石家庄市三鹿集团、天津市海河乳业、洛阳市巨尔牧业、北京市三元乳业、天津市中芬牧业、内蒙古自治区奈伦牧业等公司早已很多应用河北省非常有包装有限公司生产制造的PVA 高阻隔诟谇奶膜，庖代了这种乳制品公司原先一向应用的较贵的EVOH 五层共挤诟谇包装薄膜。（youyangbin11杨斌手机微信）

因而大家彻底有充足的原因说，选用在我国独立自主创新、生产制造的丙烯酸乳液(PVA)高阻隔水溶性施胶液在奶制成品、饮品、食品类、药物等方面的运用，在绝大部分地区彻底可以庖代较贵的EVOH五层共挤塑料薄膜。

5.PVA 施胶复合型塑料薄膜与PVDC 镀层复合型塑料薄膜

PVA 施胶复合型塑料薄膜与PVDC 镀层复合型塑料薄膜较大的区分取决于：

(1)PVA 复合型塑料薄膜中PVA 的施胶成交量放大PVDC 复合型塑料薄膜中PVDC 的施胶量少很多，大大的降低了能源供应。

(2)PVA 施胶复合型塑料薄膜可回收利用再造行驶，而PVDC 镀层复合型塑料薄膜不但自身不可以收购再造行驶，并且也会使与其说复合型的其他本来可以收购再造行驶的塑料薄膜(如NY、PET、BOPP、PE、CPP 等)也不可以收购再造行驶。

(3)PVA 施胶复合型塑料薄膜的废料在燃烧时仅转化成二氧化碳和水，而不造成其他有危害于自然环境及人们身体健康的成分，而PVDC 镀层复合型塑料薄膜在焚烧处理会造成氯化氢、二恶英等对身体健康和自然环境都危险的成分。伴随着中国环境保护意识的加强，信任PVDC 复合型塑料薄膜毫无疑问会逐渐被PVA 复合型膜和其他节能型的高阻隔包装制品所更换。

因而大家也彻底有充足的原因说，选用在我国独立创复生产的丙烯酸乳液(PVA)高阻隔水溶性施胶液，在奶制成品、饮品、食品类、药物等各个领域运用結果非常好，在绝大部分地区也彻底可以庖代环境保护特性偏差的PVDC 镀层复合型塑料薄膜。（youyangbin11杨斌手机微信）

高阻隔膜：量子点技术的重要构成

1.什么是量子点技术：其光学原理

具稀缺个纳米技术到数十纳米技术尺寸的化学物质半导体材料，金属氧化物半导体材料的尘粒称作量子点技术。

根据互换深蓝色LED传出的光波长，可获得所期待的光波长。越发小的量子点技术就能转化成越少的光波长，越发大的量子点技术就能转化成越长的光波长。

单独一个的量子点技术根据汲取短光波长的光，释放出较为长光波长的窄光谱仪光。

根据制取并集满尺寸一样的量子点技术，可得到色纯净度高，光谱仪锋利的闪光淡粉色，可完成并发展色调的重现性，减少电力工程交易。

量子点技术塑料薄膜的组成

将量子点技术分散化在复合树脂上，分散化并开展脉冲阻尼器化，并且用2张水蒸气高阻隔膜（之后通称“高阻隔膜”）对它进行断球封装形式。

在背光源上另附量子点技术膜。

因为其外观设计为塑料薄膜，可以简易完成从中小型到大中型幅宽大容量界面。

量子点技术塑料薄膜产品的事例

英国3M企业的Quantum Dot Enhancement Film（ 3M QDEF ）

4.量子点技术常用高阻隔膜的必须标准

朝向量子点技术塑料薄膜量常用高阻隔膜的关键点

规格

务必具有液晶主要表现的规格规定。在50″时要有625mm以上的膜宽，在100M″时要有1250mm以上的膜宽。

高阻隔

做为WVTR指标值，务必具有10-1～10-3等级(g/m2/day)的隔绝工作能力。依据量子点技术的差异而不一样。

业界应用MOCON企业的Aquatran剖析安装可对高高阻隔开展精确测量。

电子光学特点

做为高阻隔膜，朝向液晶主要表现的塑料薄膜务必要具有全光源透过率90%以上，Haze和b*要在1下列。

弯折特点

并不是可弯折主要表现屏常用，弯折特点并不是尤其很是受认清。但务必要能承担其在生产全过程中的变形加工工艺。

5.高组膈膜的表层的镀膜必须标准

表层的镀膜必须标准

板材

板材务必具有外型平整度，电子光学特点，可承担表层的镀膜的耐心。

一样平时状况下应用外型附加作用施胶层的PET板材。

表层的镀膜加工工艺

可便宜制取可持续表层的镀膜的真空泵卷对卷加工工艺。

板材卷1卷长短数千米，因此务必要有能牢固表层的镀膜长规格板材的表层的镀膜加工工艺。在沒有电子光学题型产生的范畴内，务必确保总宽方位的膜厚均一性。因高阻隔的规定在通常隔绝水准以上，膜厚均一性在原来并不做规定。

表层的镀膜方式分成低温等离子CVD和磁控溅射2种。

应用磁控溅射镀的组膈膜，是无机膜，根据对塑料薄膜的弯折随着膜自身的裂开会导致膜的高阻隔恶变的风险性。（youyangbin11杨斌手机微信）

低温等离子CVD的组膈膜，是无机膜和有机膜的混和，有机膜的存有使其没了塑料薄膜因裂开而促使高阻隔恶变的风险性。

除此之外，用磁控溅镀做成的塑料薄膜，因需应用磁控溅镀靶材开展表层的镀膜导致生产制造时的运作成本费要高过低温等离子CVD。

膜种

充分考虑电子光学特点，一样正常应用Si系列产品的膜。

单面膜结构工程，因SiO系的电子光学性折光率低，折光率贴近于板材因此被推荐应用。SiN系在高阻隔・弯折性上反映优异，但因折光率高促使光源通过变成难点。

双层膜结构工程，在高阻隔、弯折性层面可以应用。与此同时，从故有的生产制造方式开展生产制造得话成本费有昂贵的趋向。

原料

提议选择安全性，质优价廉的材料。Si系表层的镀膜里边，SiH4是具备起火特性的汽体，安全工作不充足得话，会产生安全事故。了解到SiH4危害性的化学系生产厂家都考虑到提议应用HMDSO这类安全性，便宜的汽体材料。

6.隔绝膜生产商的趋势

日本的趋势

有的公司引入具备成本费竞争能力引风的低温等离子CVD倒丝机镀，有的公司将已项目投资结束的磁控溅射倒丝机镀机开展活用。

CVD

朝向高阻隔膜的CVD倒丝机镀膜设备，有神户制钢所KOBELCO的W60C系列产品，W35C系列产品，在公司（化学系生产商、总程类的生产厂家）、科学研究机关单位、高校之中被普遍应用。神户制钢所KOBELCO之外的武器装备生产商尽管也是有汇报注释开发设计通主要用途的机器设备，但其并未有批量生产机器设备的生产制造销售业绩。

磁控溅射

抱有磁控溅镀倒丝机机器设备朝向ITO导电膜项目投资的企业因ITO导电膜销售市场不景气，生产设备生产能力发生富有，将富有出的磁控溅镀的生产能力用于生产制造隔绝膜。尽管传输辊在不断表层的镀膜的与此同时，和表层的镀膜面触碰，但未导致膜的品诘责题。

除此之外，有只认清性能卓越，忽视成本费，制做试品膜的企业，也是有寻找控制成本而应用并刻苦钻研蒸镀加工工艺的企业这些，科学研究开发设计的范畴尤其很是开阔。

日本之外

做为产品研发为目地，我国，韩的公司引入了神户制钢所KOBELCO的低温等离子CVD倒丝机镀膜设备，往后面商品批量生产化值得期待的。

7.基本实际意义上的CVD技术性的优势和不够

益处，便是和磁控溅射加工工艺对比，成本费上具有竞争能力。

其原因是：

表层的镀膜材料质优价廉

低温等离子CVD的表层的镀膜是以材料立即转化成膜成分。磁控溅射加工工艺得话，是先将所需材料制成磁控溅射靶材，再从磁控溅射靶上边转化成需要的膜成分，加工工艺流程繁杂，促使磁控溅射靶材的生产厂家将成本费和其获得的盈利转嫁给在商品自身。

机器设备经营成本便宜

在总产量划一的安装状况下，单一表层的镀膜源的表层的镀膜速率更快（约5倍），为完成划一的生产经营性，机器设备商的表层的镀膜源的总数小量化分析，机器设备的规格微型化，组成更精减。

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存在的不足：产生箱体环境污染

在对向电级上黏附了转化成的膜成分，清理起來很费功夫。在解决长卷膜的情况下电流电压比产生变化，加工工艺标准随着产生变化，箱体环境污染的产生，会产生隔绝膜的质量欠佳。

总宽方位的总需求

RF放些、微波加热充放电等，会对总宽方位的转化成匀称性的低温等离子组成难度很大。

8.大阪制刚所KOBELCO的低温等离子CVD涂膜源

神户制钢所KOBELCO承传了CVD的益处，并开发设计出了击败CVD原来不够的CVD涂膜源，以生产制造机的形势给予应客户。

双辊式电级配备

2个电级辊都被基膜所盘绕遮盖，可有效抑制对向电级外型被转化成的表层的镀膜成分粘附，减少了清理工艺流程，长卷表层的镀膜时电流电压比的变化少，因此表层的镀膜加工工艺标准牢固，有效抑制了因箱体环境污染而导致隔绝膜质量产生欠佳。此构造促使原料的行驶听从高，表层的镀膜速度更快。

选用AC磁铁充放电基本原理

磁铁充放电是确保膜总宽方位均一充放电的方式。此方法一向被磁控溅射所选用。目前为止膜宽350mm、500m、700mm、1300mm都没什么题型得得到拓展完成。理论上，还能够没什么题型得开展更宽的膜宽扩大。因为在基膜上边的低温等离子相对密度高，根据离子轰击的結果促使膜致相对密度发展进而转化成高阻隔膜。

在基膜的传输方位上规律性的具备低温等离子的高低变化，因此转化成的膜层的相对密度、组织架构具备规律性的变化，完成高高阻隔。膜的机构组成具有持续性的标准变化，因此即使是单一表层的镀膜源，还可以纯天然的产生有机膜和无机膜的混和表层的镀膜。（youyangbin11杨斌手机微信）