[发明专利]一种聚酰胺薄膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于软包装工业领域，涉及一种聚酰胺薄膜及其制造方法，更具体地涉及一种耐高温蒸煮的聚酰胺薄膜及其制造方法，该聚酰胺薄膜与聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类树脂薄膜进行复合制袋后，在水煮、蒸煮食品等包装使用时具有良好的耐高温蒸煮性和加工性能。

背景技术

以尼龙6为主要成分的双向拉伸聚酰胺薄膜较为强韧，气体阻隔性、耐针孔性、透明性、抗冲击强度、印刷性等方面性能优良，因此被广泛地应用于各种液态食品、含水食品、冷冻食品、畜肉、糊状食品、水产食品、蒸煮食品等各类食品或其他精密仪器的包装材料中。特别是近年来，这种聚酰胺薄膜被广泛地应用于蒸煮食品的包装领域。该薄膜通常在其表面实施印刷后，与聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃类树脂薄膜等进行复合，使聚酰胺薄膜位于外侧或中间层，进行折叠，使得折痕与膜制造时的纵向(一般称为机械方向或膜行进方向，以下略称为“MD”方向)平行，将其三边热熔融封合后切出，形成一边开口的开封状态的3边密封袋。然后，将食品等各种内装物填充到该袋中，再进行密封。通常在沸水或高温(例如121℃、135℃)的蒸煮锅中实施加热杀菌处理，供应给市场使用。

然而，在使用双向拉伸聚酰胺薄膜时，加热杀菌处理后在包装袋的角落部分会产生弯曲，发生4边卷曲成为S形状的现象(以下称为卷曲现象)，有时会使包装商品的外观显著变差，根本无法满足耐高温蒸煮食品包装的要求。为此，作为使这种卷曲现象减轻的办法，行业内的技术人员提出了一种将双向拉伸聚酰胺薄膜的沸水收缩变形率与分子取向角的薄膜宽度方向的变化率的积调整至特定值的方法，但是在这种方法中，为了提高在沸水处理时的尺寸稳定性，必须将热定型时的温度极端地提高，并且过度地实施延伸后的热松弛处理，因而使得到的薄膜的强韧性和耐针孔性受到损害。

还有一些技术人员提出一种通过将薄膜的沸水收缩率和折射率调整至特定的数值范围，可以得到不降低强韧性和耐针孔性、且不产生S型卷曲的双向拉伸聚酰胺薄膜的方法。然而，这种方法得到的双向拉伸聚酰胺薄膜在进行复合制袋加工中，使其热熔融封合时的压力和时间等条件要根据每次使用的薄膜卷进行微调。因此，即使卷绕成薄膜卷的薄膜的沸水收缩率和折射率等物性值的平均值能达到要求，但在一条薄膜卷的变化量较大时，在制袋加工中，容易发生层压时在薄膜之间产生褶皱，使成品率变差等的问题。

基于以上现有技术的不足，本领域需要一种改进的聚酰胺薄膜，这种薄膜具有优异的耐高温蒸煮性并且具有良好的加工性能，能用于各种包装工业领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种在高温蒸煮时尺寸稳定性优异、无S型卷曲、脱层现象的耐高温蒸煮聚酰胺薄膜及其制造方法。

蒸煮收缩是由膜的残留应力弛豫而产生的。制造膜时，主要是在拉伸工序中，应力在膜的MD方向和TD方向(横向)发挥作用，主要在热定型工序中，其一部分发生弛豫，而一部分应力则残留在膜中，原样被冷却固定。该应力为膜的残留应力，将该膜进行蒸煮处理时，温度为玻璃化温度(Tg)或更高温度，而且由于水蒸汽分子吸附，分子的运动性变高。因此，分子在使残留的应力弛豫的方向移动，与此相伴，膜长度在收缩方向上变化。此时的收缩率为蒸煮收缩率。

膜的蒸煮收缩率因其制造条件而不同，而且，即使在同一膜中，因位置和方向不同而不同。对由MD方向-TD方向逐次双向拉伸法制造的膜而言，在膜中央部，TD方向的收缩率最大，MD方向的收缩率最小。因此，以TD方向的角度为0°时，主收缩角度为0°，角度与收缩率的关系很好地拟合成cos2θ。

除蒸煮收缩率(SS)外，反映薄膜热收缩性能的参数还包括最大蒸煮收缩率(SSm)、平均蒸煮收缩率(SSam)、蒸煮收缩率方向差(SSd)、平均蒸煮收缩率方向差(SSad)。这些参数通过以下公式计算：

SS＝[(处理前长度-处理后长度)/处理前长度]×100％    (式1)

SSm＝以15°间隔在0～165°方向上所测量中最大的SS    (式2)

SSam＝所有试样的SSm总和/试样个数                   (式3)

SSd＝|45°方向的SS-135°方向的SS|                  (式4)

SSad＝所有试样的SSd总和/试样个数                   (式5)