塑料薄膜開(kāi)口爽滑機(jī)理
塑料薄膜開(kāi)口爽滑機(jī)理
薄膜不容易分開(kāi)的原因是由于薄膜閉合后膜間形成真空密合狀態(tài),不易分開(kāi);另一種是薄膜成型后其表面有大量的外露分子鏈,在兩片薄膜閉合后產(chǎn)生了大分子鏈之間的互相纏繞,使其無(wú)法打開(kāi)。事實(shí)上造成薄膜開(kāi)口困難的原因是二者共存的,且后者是主要原因。
塑料工業(yè)發(fā)展的同時(shí),促進(jìn)了塑料助劑的發(fā)展。從早先的加工助劑發(fā)展到應(yīng)用助劑已是一個(gè)飛躍。開(kāi)口爽滑劑就是其中一例,在發(fā)展中使其得到完善。早先的開(kāi)口劑是無(wú)機(jī)的滑石粉、硅藻土等;中期發(fā)展到有機(jī)的油酸酰胺、芥酸酰胺及EBS衍生物等;目前合成二氧化硅作開(kāi)口劑在薄膜中的應(yīng)用也較為廣泛。一些助劑都不同程度地存在副作用,主要表現(xiàn)在有機(jī)開(kāi)口劑有大量的析出物在薄膜表面,影響薄膜的印刷性、熱封性及顏色若在配方中加入潤(rùn)滑劑及有機(jī)分散劑就同樣產(chǎn)生析出物;對(duì)被包裝物的污染是很?chē)?yán)重的,尤其是在食品包裝、液體包裝、藥品包裝等領(lǐng)域。
早期的無(wú)機(jī)開(kāi)口劑就是使薄膜的表面產(chǎn)生凸凹不平來(lái)減少膜間負(fù)壓使其分離;后期的有機(jī)開(kāi)口劑是在薄膜表面形成一層潤(rùn)滑膜,降低薄膜的摩擦系數(shù),使之不互相粘連。二者同時(shí)也阻礙了分子鏈之間的纏繞。但這些開(kāi)口劑都存在上述提到的不足之處。無(wú)機(jī)開(kāi)口劑加入量大并且分散困難,影響薄膜的透明度、強(qiáng)度。有機(jī)開(kāi)口劑存在析出物影響薄膜的顏色、熱封性、印刷性,同時(shí)污染被包裝物。
目前生產(chǎn)的球形二氧化硅開(kāi)口劑SN-Q55應(yīng)用到塑料薄膜中,使薄膜的開(kāi)口性、透明度、爽滑性、抗粘連性能都得到進(jìn)一步的提升,有效解決了先前無(wú)機(jī)開(kāi)口劑的不足之處。
二氧化硅開(kāi)口劑(抗粘連劑)在BOPP中的應(yīng)用
作為開(kāi)口劑二氧化硅的折射率與聚丙烯很相近,對(duì)BOPP薄膜的光學(xué)性能幾乎沒(méi)有影響,分散均勻。二氧化硅在BOPP薄膜內(nèi)不會(huì)遷移,直接應(yīng)用BOPP薄膜的表層。防粘連劑的粒徑必須與薄膜的厚度相匹配,一般為1.5-8微米,顆粒太小不能在薄膜表面形成凸面,沒(méi)有防粘效果,顆粒太大則又影響薄膜的表面光澤和透明性。 抗粘連母粒BOPP生產(chǎn)和使用過(guò)程中常遇到的問(wèn)題就是由于多種因素的影響,以及兩層膜之間因?yàn)槎替湻肿拥倪w移、滲透,由于膜表面過(guò)于光滑,產(chǎn)生膜粘連不能分開(kāi),經(jīng)常導(dǎo)致整卷薄膜成為廢品。在BOPP薄膜的生產(chǎn)過(guò)程中須加入防粘連母料。防粘連母料的主要成份為防粘連劑,熔點(diǎn)比聚丙烯要高,在加工過(guò)程中不會(huì)被熔化,膜材成型以后,這些物質(zhì)可使BOPP薄膜表面具有一定的粗糙度,形成許多凸面,使BOPP薄膜層與層之間膜之間形一定的空氣層,減小膜之間相互接觸,降低BOPP薄膜的摩擦系數(shù),達(dá)到防粘連的效果。抗粘連用量上根據(jù)薄膜的具體用途,在薄膜的抗粘連和光學(xué)性能要求中制定合適的添加比例。
防粘連母粒因?yàn)榉勒尺B劑含量的不同,在BOPP中的添加量也不同。可以將酰胺和二氧化硅防粘連劑共同添加到母粒中做成10-30%的含量,做成爽滑性良好的開(kāi)口母粒產(chǎn)品,二氧化硅在薄膜添加量為1.5‰左右較為合適。
無(wú)開(kāi)口劑的塑料薄膜在堆積入纏卷時(shí),由于表面張力的存在,當(dāng)受壓或受熱時(shí),容易使薄膜黏結(jié)在一起,不易分離,從而影響了薄膜的使用。開(kāi)口劑的加入,可以在薄膜的表面形成凹凸面,從而減小薄膜之間的接觸面積,降低薄膜的摩擦系數(shù),而且可以阻礙大分子鏈的滲透以防止薄膜的粘連。
塑料薄膜開(kāi)口劑有以下三代產(chǎn)品:
一代為滑石粉、硅藻土、磷酸氫鈣等,其缺點(diǎn)為開(kāi)口性能較差,且加入影響塑料薄膜的光學(xué)等物理化學(xué)性能。
二代為油酸酰胺入乙撐雙硬脂酰胺(EBS)衍生物等,其缺點(diǎn)為有機(jī)開(kāi)口劑析出物附在薄膜表面,影響薄膜的印刷性、熱封性及顏色,也影響其作為食品包裝材料的環(huán)保要求。
三代為合成二氧化硅,其優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)口性能良好、無(wú)毒,加入還能提高塑料薄膜的拉伸強(qiáng)度和拉伸斷裂伸長(zhǎng)率,使塑料薄膜的使用性能和物理性能得以提高,降低薄膜的生產(chǎn)成本,得到廣泛的應(yīng)用,為國(guó)內(nèi)外的主流產(chǎn)品。
目前生產(chǎn)的二氧化硅SN-Q55開(kāi)口劑應(yīng)用到塑料薄膜中,使薄膜的開(kāi)口性、透明度、爽滑性、抗粘連性能都得到進(jìn)一步的提升。
