一种高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，尤其涉及一种高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法。
背景技术
双向拉伸聚酰胺薄膜(BOPA)由各种尼龙原料通过双向拉伸聚合工艺而得到，具备多种薄膜所缺失的许多优异性能，例如双向拉伸聚酰胺薄膜(BOPA)具有优异的力学强度、阻隔性、抗穿刺性、透明性、耐油耐化学溶剂性以及无毒性等优点，因此被广泛应用于食品包装领域中，从近年的发展趋势来开，目前聚酰胺/聚乙烯(PA/PE)结构包装袋由于具有优异的力学强度、阻隔性、抗穿刺性等特点，正逐渐取代牛皮纸袋应用于大米包装，同时，双向拉伸聚酰胺优异的力学强度在工业产品包装中备受关注。不管是大米袋包装还是工业产品包装，都需要堆叠储运，然而，普通双向拉伸聚酰胺薄膜表面摩擦系数COF较小，正常情况下，同步拉伸的聚酰胺薄膜，非电晕处理面摩擦系数COF≤0.5，电晕处理面摩擦系数COF≤0.6，分步拉伸的聚酰胺薄膜，非电晕处理面摩擦系数COF≤0.7，电晕处理面摩擦系数COF≤0.8，在实际生产过程中，降低防粘母料的添加量，可以适当的增加摩擦系数，但是增幅极小，同时也会增加薄膜断裂的风险，因此，在实际应用中，往往会因普通双向拉伸聚酰胺薄膜表面摩擦系数太小而致使采用双向拉伸聚酰胺复合包装袋的大米及工业产品在堆叠过程中滑落，降低工作效率，增加产品的生产成本，甚至造成严重后果。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法，具备高摩擦的优点，解决了普通双向拉伸聚酰胺薄膜表面摩擦系数太小而致使采用双向拉伸聚酰胺复合包装袋的大米及工业产品在堆叠过程中滑落，降低工作效率，增加产品的生产成本，甚至造成严重后果的问题。
（二）技术方案
为实现上述技术问题，本发明提供了这样一种高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜，包括第一膜层、芯层和第二膜层，所述第一膜层固定连接在芯层的顶部，所述第二膜层固定连接在芯层的底部；
所述第一膜层包括以下质量分数的组分：超高摩擦母料8％～15％和聚酰胺树脂85％～92％，所述芯层包括以下质量分数的组分：聚酰胺树脂100％，所述第二膜层包括以下质量分数的组分：防粘母料3％～6％和聚酰胺树脂94％～97％。
进一步，所述超高摩擦母料由5％～8％的软质聚酯交联颗粒、92％～95％的聚酰胺树脂组成。
进一步，所述软质聚酯交联颗粒为聚己二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚碳酸丁二酯、聚己二酸和对苯二甲酸丁二酯中的一种。
进一步，所述软质聚脂交联颗粒的平均粒径为8～12μm。
进一步，所述防粘母料包括以下质量分数的组分：开口剂5％～8％、爽滑剂0.5％～3％和聚酰胺树脂89％～95％。
进一步，所述开口剂为二氧化硅、交联颗粒、碳酸钙中的一种，所述爽滑剂为芥酸酰胺、油酸酰胺中的一种。
进一步，所述聚酰胺树脂为尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙56、尼龙10、尼龙12、尼龙610、尼龙6、尼龙66和共聚物中的一种。
一种高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1）将5％～8％的软质聚酯交联颗粒和92％～95％的聚酰胺树脂进行混合，混合后，加入到温度为185～285℃的挤出机熔融后，挤出机的转速优选为400～550r/min，经过多孔模头分条，然后在水温为30～55℃的水槽中冷却、过切粒机切粒，水槽中的母料水分为1000ppm～1500ppm，最后吸入温度为60～90℃的烘箱内烘干，即可得到超高摩擦母料；
2）将5％～8％的开口剂、0.5％～3％的爽滑剂和89％～95％聚酰胺树脂进行混合，混合后即可得到防粘母料；
3）将第一膜层的超高摩擦母料8％～15％和聚酰胺树脂85％～92％、芯层的聚酰胺树脂100％和第二膜层的防粘母料3％～6％和聚酰胺树脂94％～97％，分别以喂料秤供给的方式，在220～285℃的温度下通过各自的挤出机熔融后，统一经过t型模头流出，并在温度为25～55℃的急冷辊上冷却，形成未拉伸片材；
4）将上述的聚酰胺热膜片冷却到5～40℃温度范围，将从铸片工序来的聚酰胺膜片控制在35～75℃温度范围进行拉伸，纵向拉伸比率控制在250％℃、350％范围，将从纵向拉伸工序来的聚酰胺膜片控制在40～130℃温度范围进行拉伸，横向拉伸比率控制在300～400％范围，将从横向拉伸工序来的聚酰胺膜片控制在180～230℃温度范围进行定型，即可得高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜。
（三）有益效果
本发明提供了一种高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法，超高摩擦母料制备的聚酰胺薄膜COF≥1.0，特别适合需要堆叠的食品、工业及其电子产品包装，扩展了聚酰胺薄膜的应用领域，同时，可解决现有技术中通过降低开口剂含量来提高摩擦，而造成的断膜问题。
2、该高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法，软质聚酯交联颗粒可以极易分散，使得超高摩擦母料制备对设备及工艺的依赖性小，不会存在开口剂分散不良导致的膜面的晶、黑点问题。
3、该高摩擦双向拉伸聚酰胺薄及其制备方法，软质聚酯交联颗粒与聚酰胺树脂界面结合良好，超高摩擦母料制备聚酰胺薄膜雾度低，透光率高。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1、第一膜层；2、芯层；3、第二膜层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将图1和实施例对本发明作出进一步的说明，
一种高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜，包括第一膜层1、芯层2和第二膜层3，第一膜层1固定连接在芯层2的顶部，第二膜层3固定连接在芯层2的底部。
第一膜层1包括以下质量分数的组分：超高摩擦母料8％～15％和聚酰胺树脂85％～92％，芯层2包括以下质量分数的组分：聚酰胺树脂100％，第二膜层3包括以下质量分数的组分：防粘母料3％～6％和聚酰胺树脂94％～97％，超高摩擦母料由5％～8％的软质聚酯交联颗粒、92％～95％的聚酰胺树脂组成，软质聚酯交联颗粒为聚己二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚碳酸丁二酯、聚己二酸和对苯二甲酸丁二酯中的一种，软质聚脂交联颗粒的平均粒径为8～12μm。
防粘母料包括以下质量分数的组分：开口剂5％～8％、爽滑剂0.5％～3％和聚酰胺树脂89％～95％，开口剂为二氧化硅、交联颗粒、碳酸钙中的一种，爽滑剂为芥酸酰胺、油酸酰胺中的一种，聚酰胺树脂为尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙56、尼龙10、尼龙12、尼龙610、尼龙6、尼龙66和共聚物中的一种。
实施例一：
一种高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1）将5％的软质聚酯交联颗粒和92％的聚酰胺树脂进行混合，混合后，加入到温度为185℃的挤出机熔融后，挤出机的转速优选为400r/min，经过多孔模头分条，然后在水温为30℃的水槽中冷却、过切粒机切粒，水槽中的母料水分为1000ppm，最后吸入温度为60℃的烘箱内烘干，即可得到超高摩擦母料；
2）将5％的开口剂、0.5％的爽滑剂和89％聚酰胺树脂进行混合，混合后即可得到防粘母料；
3）将第一膜层的超高摩擦母料8％和聚酰胺树脂85％、芯层的聚酰胺树脂100％和第二膜层的防粘母料3％和聚酰胺树脂94％，分别以喂料秤供给的方式，在220℃的温度下通过各自的挤出机熔融后，统一经过t型模头流出，并在温度为25℃的急冷辊上冷却，形成未拉伸片材；
4）将从铸片工序来的聚酰胺膜片控制在190℃温度范围进行拉伸，纵向拉伸比率控制在250％范围，将从纵向拉伸工序来的聚酰胺膜片控制在90℃温度范围进行拉伸，横向拉伸比率控制在300％范围，将从横向拉伸工序来的聚酰胺膜片控制在180℃温度范围进行定型，即可得高摩擦双向拉伸聚酰胺薄。
实施例二：
一种高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1）将7％的软质聚酯交联颗粒和93％的聚酰胺树脂进行混合，混合后，加入到温度为250℃的挤出机熔融后，挤出机的转速优选为500r/min，经过多孔模头分条，然后在水温为50℃的水槽中冷却、过切粒机切粒，水槽中的母料水分为1500ppm，最后吸入温度为80℃的烘箱内烘干，即可得到超高摩擦母料；
2）将6％的开口剂、2％的爽滑剂和90％聚酰胺树脂进行混合，混合后即可得到防粘母料；
3）将第一膜层的超高摩擦母料10％和聚酰胺树脂76％、芯层的聚酰胺树脂100％和第二膜层的防粘母料5％和聚酰胺树脂95％，分别以喂料秤供给的方式，在250℃的温度下通过各自的挤出机熔融后，统一经过t型模头流出，并在温度为30℃的急冷辊上冷却，形成未拉伸片材；
4）将从铸片工序来的聚酰胺膜片控制在230℃温度范围进行拉伸，纵向拉伸比率控制在300％范围，将从纵向拉伸工序来的聚酰胺膜片控制在200℃温度范围进行拉伸，横向拉伸比率控制在350％范围，将从横向拉伸工序来的聚酰胺膜片控制在200℃温度范围进行定型，即可得高摩擦双向拉伸聚酰胺薄。
实施例三：
一种高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1）将8％的软质聚酯交联颗粒和95％的聚酰胺树脂进行混合，混合后，加入到温度为285℃的挤出机熔融后，挤出机的转速优选为550r/min，经过多孔模头分条，然后在水温为55℃的水槽中冷却、过切粒机切粒，水槽中的母料水分为1500ppm，最后吸入温度为90℃的烘箱内烘干，即可得到超高摩擦母料；
2）将8％的开口剂、3％的爽滑剂和95％聚酰胺树脂进行混合，混合后即可得到防粘母料；
3）将第一膜层的超高摩擦母料15％和聚酰胺树脂92％、芯层的聚酰胺树脂100％和第二膜层的防粘母料6％和聚酰胺树脂97％，分别以喂料秤供给的方式，在285℃的温度下通过各自的挤出机熔融后，统一经过t型模头流出，并在温度为55℃的急冷辊上冷却，形成未拉伸片材；
4）将从铸片工序来的聚酰胺膜片控制在250℃温度范围进行拉伸，纵向拉伸比率控制在350％范围，将从纵向拉伸工序来的聚酰胺膜片控制在250℃温度范围进行拉伸，横向拉伸比率控制在400％范围，将从横向拉伸工序来的聚酰胺膜片控制在230℃温度范围进行定型，即可得高摩擦双向拉伸聚酰胺薄。
综上所述，该高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法，超高摩擦母料制备的聚酰胺薄膜COF≥1.0，特别适合需要堆叠的食品、工业及其电子产品包装，扩展了聚酰胺薄膜的应用领域，同时，可解决现有技术中通过降低开口剂含量来提高摩擦，而造成的断膜问题。
该高摩擦双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法，软质聚酯交联颗粒可以极易分散，使得超高摩擦母料制备对设备及工艺的依赖性小，不会存在开口剂分散不良导致的膜面的晶、黑点问题。
该高摩擦双向拉伸聚酰胺薄及其制备方法，软质聚酯交联颗粒与聚酰胺树脂界面结合良好，超高摩擦母料制备聚酰胺薄膜雾度低，透光率高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
