双向拉伸膜质量控制指标及分析方法

双向拉伸膜具有良好的拉伸强度、抗冲击强度、抗刺穿强度、气体阻隔性、耐热性、雾度和光泽度以及可印刷性等特点，在食品、医药及电子工业物料的包装等方面具有广泛的用途。近年来，我国相继引进十几套双向拉伸膜薄膜生产线，所用的原料均从国外进口。


目前，国内拉伸膜厂家用PA6切片的质量控制指标及其分析方法几乎是一项空白，而国外质量控制标准也难以找到。因此，强辉科技对双向拉伸膜用PA6切片质量的控制和分析方法进行了研究，提出了其质量控制项目、技术要求及分析方法。


双向拉伸膜用PA6切片质量控制项目及分析方法


1、质量控制项目


双向拉伸膜用PA6切片的质量控制项目主要有：粒度、色度、单体、低聚物、相对分子质量分布、可萃取物、相对粘度、凝胶粒子、灰分、氧化度、熔点 、热焓、结晶度、水分、堆密度、端氨基、端羧基等。其中，粒度、色度、端胺基和端羧基对双向拉伸膜质量的影响很小，故不作为特征指标列出。


2、分析方法


2.1 水分的测定压差法：将双向拉伸膜用PA6切片在真空试样管里被加热至规定温度，以保证试样中的水分完全蒸发，蒸发的蒸汽使压力上升，压力的增值与含水量成正比，来用电子压力计测量压力。采用已知含水量的水合物，在实验条件下失去其全部结晶水，求得校正因子，通过校正因子计算出双向拉伸膜用 PA6切片中的含水量。卡尔费休法：将双向拉伸膜用PA6切片在管式炉中加热至180℃，干燥氮气气流把蒸发出的水分送至盛有无水甲醇的滴定池，用卡尔·费休试剂滴定，测定其水含量。

2.2 可萃取物含量用自动和间歇虹吸的循环蒸馏热水萃取试样中的水溶性单体和低聚物。用折射率测定法测定水中的可萃取物含量。


2.3 相对粘度基料双向拉伸膜用PA6切片溶解于浓硫酸中，测定溶液流经乌氏粘度计的时间。其流过时问和纯溶剂流过时间的比即为相对粘度M J。


2.4 灰分与咒和堆密度分别参照ISO 247 1990—11—15橡胶一灰分的测定、ISO 3146：2000 2002一lO一15塑料一用毛细管和偏振显微镜测定半晶状聚合物的熔化性能、ISO 607塑料一专用漏斗注入的材料，表观密度的测定等标准，进行试样的灰分、熔点、密度的测定。


2.5 凝聚粒子和氧化度将切片压片，在显微镜下观察，确定单位面积内超过一定直径的大颗粒粒数。氧化度采用紫外光照射下目测每100 g试样，计数法测定。


2.6 单体及低聚物采用反相液相色谱法测定。当试样流经碳十八色谱柱时，单体己内酰胺和二聚体、三聚体等环状低聚物得以分离，经紫外检测器检测，用外标法计算结果。


(1)仪器与试剂：安捷伦公司高效液相色谱仪1100系列(带紫外-可见分光光度检测器);微量注射器5 IxL;制冷式试样粉碎机;索氏萃取抽提装置，常规实验室分析仪器。己内酰胺、甲醇及乙腈均为色谱纯。


(2)操作条件：采用反相色谱法，Kronasil C，。色谱柱(250 mm x4.6 mm，内径5μm);检测波长 209 nm，流动相甲醇/水为65/35(体积比)。


(3)标准曲线的建立：分别配制单体和二聚体标准物的标准溶液，其浓度分别为1.002，600 ∥L，各250 mL;在100 mL容量瓶中分别加单体标液2，5，10 mL和二聚体浓标液2，5，10 mL，用甲醇稀释，配成标准系列溶液。进样量5斗L，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准工作曲线。通过线性回归处理，求取标准工作曲线方程。


(4)试样的制备：称取约10 g已粉碎的试样，放人索氏抽提器中，然后在250 mL的烧瓶中加入 90 mL纯水后，装上设备并通过加热圆底烧瓶开始萃取8 h，其间调节加热功率。萃取完毕待烧瓶冷却后，将萃取溶液倒人100 mL容量瓶并用少量水(10 mL左右)冲洗用过的设备，将清洗液并人容量瓶中，定容后混匀分析。采用高效反相液相色谱能很好地分离出单体及二聚体。该方法的精密度实验结果表明标准偏差小于2%，准确度实验结果表明回收率为 98%一101%，准确度。在此操作条件基础上，将流动相改为乙腈可分离出三聚体和四聚体。


2.7 相对分子质量及分布采用凝胶色谱法测定双向拉伸膜用PA6切片基料相对分子质量和相对分子质量分布。凝胶色谱是依据溶质分子大小不同而实现分离的，其使用一种多孔基体凝胶，使试样中的各组分按相对分子质量由大到小先后流出色谱柱。


2.8 热焓和结晶度采用差示扫描量热(DSC)仪直接检测。


通过分析双向拉伸膜的水分、单体、低聚物相对分子质量分布、可萃取物、相对粘度、凝胶粒子、灰分、氧化度、热焓、结晶度、堆积密度这些项目，并对其质量指标进行控制，可为双向拉伸膜的生产工艺优化提供参考。