本發明涉及軟包裝薄膜領域,具體涉及雙向拉伸薄膜領域
技術背景:
隨著社會經濟的發展,人們對食品的衛生安全性能提出了越來越高的要求,特別是防腐劑的使用受到極大的限制。為延長食品包裝的保質期限,包裝薄膜的阻隔性能是技術人員需要解決的關鍵技術。
做為軟包裝復合膜的熱封層材料,通常采用線性低密度聚乙烯、均聚聚丙烯等聚合物,這類材料具有密封強度優異的特點,但是抗撕裂性較大,由此造成了復合袋難以切斷、難以撕裂的問題。由于不能產生直的裂縫而是彎曲、傾斜的裂縫,在撕開袋子時增加了袋中物品意外漏出的風險,特別是包裝含有液體內容物時,這種風險是非常煩人的。
技術實現要素:
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本發明的范圍只由后附權利要求書所規定,在任何程度上都不受這一節發明內容的陳述所限。
針對現有技術存在的問題,本發明提出一種線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,以解決包裝薄膜對線性撕裂和高阻隔性能的需求。
為達到上述技術目標,本發明采用以下技術方案:
一種線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其特征在于,具有五層復合結構,具體為第一表層、第一撕裂層、阻隔層、第二撕裂層、第二表層。其中,所述第一表層成分為88~94.8%PA6、5~10%芳香族聚酰胺、0.1~1.0%二氧化硅、0.1~1.0%芥酸酰胺;第一撕裂層成分為50~79%PA6、20~40%芳香族聚酰胺、0~5%增韌劑、1~5%相容劑;阻隔層成分為100%EVOH;第二撕裂層成分為50~79%PA6、20~40%芳香族聚酰胺、0~5%增韌劑、1~5%相容劑;第二表層成分為88~94.8%PA6、5~10%芳香族聚酰胺、0.1~1.0%二氧化硅、0.1~1.0%芥酸酰胺;以上各層成分比例均為質量百分數。
其中,所述的線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其特征在于,所述的芳香族聚酰胺由聚己二酰間苯二胺和聚對苯二甲酰對苯二胺按質量比1:1組成;
其中,所述的線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其特征在于,所述EVOH的乙烯摩爾含量為24mol%~48%mol%;
其中,所述的線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其特征在于,第一表層、第一撕裂層、阻隔層、第二撕裂層、第二表層的厚度比為1~2/3~5/3~5/3~5/1~2;
其中,所述的線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其特征在于,所述的增韌劑為乙烯-丁烯共聚物、三元乙丙橡膠、聚酰胺彈性體中的一種或組合;
其中,所述的線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其特征在于,所述的相容劑為MXD6-g-MAH;
其中,所述的線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其特征在于,所述聚酰胺薄膜的第一表層和第二表層至少一面進行了電暈處理。
其中,所述的第一表層和第二表層為薄膜提供了優異的印刷性能和開口爽滑性能;第一撕裂層和第二撕裂層為薄膜提供優異的直線撕裂性能,同時撕裂層分為兩層有利于增加薄膜的柔韌性;阻隔層采用EVOH可以使薄膜具備優異的阻隔性能,可有效阻隔氧氣等氣體。
本發明所述的一種線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜的制備方法,包括以下工序:
第一步,將對應于第一表層、第一撕裂層、阻隔層、第二撕裂層和第二表層的各層材料通過擠出機加熱熔融;通過五層模頭擠出,使熔體在激冷輥上冷卻成鑄片。可以采用五臺擠出機共擠出或者三臺擠出機共擠出,優選三臺擠出機共擠出:其中第一表層和第二表層共用一臺擠出機,第一撕裂層和第二撕裂層共用一臺擠出機,阻隔層使用一臺擠出機。
第二步,鑄片經過40~60℃水浴預熱,再經過60~75℃的水浴進行調濕處理,結束后將鑄片表面水分吹干。具體而言,可以將鑄片經過40~60℃水浴槽一預熱,再經過60~75℃的水浴槽二進行調濕處理,鑄片經過水浴槽一和水浴槽二的總時間一般以1min~2min為宜。將鑄片的表面水分吹干,進入下一工序,可以使用氣刀進行吹干操作。
第三步,對鑄片進行雙向拉伸。采用機械式伸縮臂原理同步拉伸工藝或者線性電機同步拉伸工藝(LISIM)完成。拉伸過程包括預熱和拉伸兩個階段,預熱溫度設置為80℃,拉伸溫度設置為115℃。
第四步,拉伸后的薄膜經過熱定型處理,定型溫度為210℃。為了使薄膜具有低的熱收縮比例,優選給予其一定程度的松弛,松弛比例為3~7%。
第五步,收卷產品。此步可以使用常規的收卷機收卷產品。優選的,在此步對薄膜至少一個表面進行電暈處理。
本發明的有益效果是:采用本發明技術制備的線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,不僅具備優異的阻隔性能,同時也具備優異的直線撕裂性能。在提高內容物保質期的同時,也能為消費者提供便利的使用體驗。
附圖說明
圖1為本發明線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜的結構示意圖:
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例來進一步詳細說明,但不因此將本發明限制在所述的實施例范圍中。
圖1為本發明線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜的結構示意圖,如圖1所示,本發明的聚酰胺薄膜自上而下依次為第一表層1、第一撕裂層2、阻隔層3、第二撕裂層4、第二表層5。
其中,所述第一表層成分為88~94.8%PA6、5~10%芳香族聚酰胺、0.1~1.0%二氧化硅、0.1~1.0%芥酸酰胺;第一撕裂層成分為50~79%PA6、20~40%芳香族聚酰胺、0~5%增韌劑、1~5%相容劑;阻隔層成分為100%EVOH;第二撕裂層成分為50~79%PA6、20~40%芳香族聚酰胺、0~5%增韌劑、1~5%相容劑;第二表層成分為88~94.8%PA6、5~10%芳香族聚酰胺、0.1~1.0%二氧化硅、0.1~1.0%芥酸酰胺
其中,所述的線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其特征在于,所述的芳香族聚酰胺由聚己二酰間苯二胺和聚對苯二甲酰對苯二胺按質量比1:1組成;
其中,所述的線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其特征在于,所述EVOH的乙烯摩爾含量為24mol%~48%mol%;
其中,所述的線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其特征在于,第一表層、第一撕裂層、阻隔層、第二撕裂層、第二表層的厚度比為1~2/3~5/3~5/3~5/1~2;
其中,所述的線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其特征在于,所述的增韌劑為乙烯-丁烯共聚物、三元乙丙橡膠、聚酰胺彈性體中的一種或組合;
其中,所述的線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其特征在于,所述的相容劑為MXD6-g-MAH;
其中,所述的線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其特征在于,所述聚酰胺薄膜的第一表層和第二表層至少一面進行了電暈處理。
本發明所述的一種線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜的制備方法,包括以下工序:
第一步,將對應于第一表層、第一撕裂層、阻隔層、第二撕裂層和第二表層的各層材料通過擠出機加熱熔融;通過五層模頭擠出,使熔體在激冷輥上冷卻成鑄片。可以采用五臺擠出機共擠出或者三臺擠出機共擠出,優選三臺擠出機共擠出:其中第一表層和第二表層共用一臺擠出機,第一撕裂層和第二撕裂層共用一臺擠出機,阻隔層使用一臺擠出機。
第二步,鑄片經過40~60℃水浴預熱,再經過60~75℃的水浴進行調濕處理,結束后將鑄片表面水分吹干。具體而言,可以將鑄片經過40~60℃水浴槽一預熱,再經過60~75℃的水浴槽二進行調濕處理,鑄片經過水浴槽一和水浴槽二的總時間一般以1min~2min為宜。將鑄片的表面水分吹干,進入下一工序,可以使用氣刀進行吹干操作。
第三步,對鑄片進行雙向拉伸。采用機械式伸縮臂原理同步拉伸工藝或者線性電機同步拉伸工藝(LISIM)完成。拉伸過程包括預熱和拉伸兩個階段,預熱溫度設置為80℃,拉伸溫度設置為115℃。
第四步,拉伸后的薄膜經過熱定型處理,定型溫度為210℃。為了使薄膜具有低的熱收縮比例,優選給予其一定程度的松弛,松弛比例為3~7%。
第五步,收卷產品。此步可以使用常規的收卷機收卷產品。優選的,在此步對薄膜至少一個表面進行電暈處理。
評價方法
按下述方式對薄膜的直線撕裂性能進行評價:
裁取一定寬度Ws(如4cm),的薄膜,在寬度方向的中間位置切出一條裂縫,沿著裂縫方向勻速地將薄膜撕裂后,測定薄膜另一端的寬度We,按照下述公式求出薄膜撕裂的偏差α:
α=(1/2Ws-We)/1/2Ws×100%
需要注意的是,裁取的薄膜長度應大于20cm。
對10塊薄膜進行這種測定,其平均值的α≤±10%為直線撕裂性非常好(記為▲);±10%≤α≤±30%為直線撕裂性良好(記為△);>±30%α為直線撕裂性不良(記為╳)。
實施例1
一種線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其中,第一表層成分為94.8%PA6、5%芳香族聚酰胺、0.1%二氧化硅、0.1%芥酸酰胺;第一撕裂層成分為78%PA6、20%芳香族聚酰胺、1%增韌劑、1%相容劑;阻隔層成分為100%EVOH;第二撕裂層成分為78%PA6、20%芳香族聚酰胺、1%增韌劑、1%相容劑;第二表層成分為94.8%PA6、5%芳香族聚酰胺、0.1%二氧化硅、0.1%芥酸酰胺。
本實施例薄膜的各層厚度比為1/4/5/4/1,總厚度15μm。
實施例2
一種線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其中,第一表層成分為88%PA6、10%芳香族聚酰胺、1.0%二氧化硅、1.0%芥酸酰胺;第一撕裂層成分為50%PA6、40%芳香族聚酰胺、5%增韌劑、5%相容劑;阻隔層成分為100%EVOH;第二撕裂層成分為50%PA6、40%芳香族聚酰胺、5%增韌劑、5%相容劑;第二表層成分為88%PA6、10%芳香族聚酰胺、1.0%二氧化硅、1.0%芥酸酰胺。
本實施例薄膜的各層厚度比為2/3/5/3/2,總厚度15μm
實施例3
一種線性撕裂、高阻隔聚酰胺薄膜,其中,第一表層成分為91%PA6、8%芳香族聚酰胺、0.5%二氧化硅、0.5%芥酸酰胺;第一撕裂層成分為65%PA6、30%芳香族聚酰胺、3%增韌劑、2%相容劑;阻隔層成分為100%EVOH;第二撕裂層成分為65%PA6、30%芳香族聚酰胺、3%增韌劑、2%相容劑;第二表層成分為91%PA6、8%芳香族聚酰胺、0.5%二氧化硅、0.5%芥酸酰胺。
本實施例薄膜的各層厚度比為2/4/3/4/2,總厚度15μm
比較例1
市售15μm的BOPA薄膜。
表1實施例性能表
表1為各實施例的性能情況表,從表中可以看出,實施例1~3的氧氣透過率非常低,因此具有優異的阻隔性能,同時,各實施例的直線撕裂性能良好,在使用時可以達到方便撕裂的目的。