塑料薄膜开口爽滑机理
塑料薄膜开口爽滑机理
薄膜不容易分开的原因是由于薄膜闭合后膜间形成真空密合状态,不易分开;另一种是薄膜成型后其表面有大量的外露分子链,在两片薄膜闭合后产生了大分子链之间的互相缠绕,使其无法打开。事实上造成薄膜开口困难的原因是二者共存的,且后者是主要原因。
塑料工业发展的同时,促进了塑料助剂的发展。从早先的加工助剂发展到应用助剂已是一个飞跃。开口爽滑剂就是其中一例,在发展中使其得到完善。早先的开口剂是无机的滑石粉、硅藻土等;中期发展到有机的油酸酰胺、芥酸酰胺及EBS衍生物等;目前合成二氧化硅作开口剂在薄膜中的应用也较为广泛。一些助剂都不同程度地存在副作用,主要表现在有机开口剂有大量的析出物在薄膜表面,影响薄膜的印刷性、热封性及颜色若在配方中加入润滑剂及有机分散剂就同样产生析出物;对被包装物的污染是很严重的,尤其是在食品包装、液体包装、药品包装等领域。
早期的无机开口剂就是使薄膜的表面产生凸凹不平来减少膜间负压使其分离;后期的有机开口剂是在薄膜表面形成一层润滑膜,降低薄膜的摩擦系数,使之不互相粘连。二者同时也阻碍了分子链之间的缠绕。但这些开口剂都存在上述提到的不足之处。无机开口剂加入量大并且分散困难,影响薄膜的透明度、强度。有机开口剂存在析出物影响薄膜的颜色、热封性、印刷性,同时污染被包装物。
目前生产的球形二氧化硅开口剂SN-Q55应用到塑料薄膜中,使薄膜的开口性、透明度、爽滑性、抗粘连性能都得到进一步的提升,有效解决了先前无机开口剂的不足之处。
二氧化硅开口剂(抗粘连剂)在BOPP中的应用
作为开口剂二氧化硅的折射率与聚丙烯很相近,对BOPP薄膜的光学性能几乎没有影响,分散均匀。二氧化硅在BOPP薄膜内不会迁移,直接应用BOPP薄膜的表层。防粘连剂的粒径必须与薄膜的厚度相匹配,一般为1.5-8微米,颗粒太小不能在薄膜表面形成凸面,没有防粘效果,颗粒太大则又影响薄膜的表面光泽和透明性。 抗粘连母粒BOPP生产和使用过程中常遇到的问题就是由于多种因素的影响,以及两层膜之间因为短链分子的迁移、渗透,由于膜表面过于光滑,产生膜粘连不能分开,经常导致整卷薄膜成为废品。在BOPP薄膜的生产过程中须加入防粘连母料。防粘连母料的主要成份为防粘连剂,熔点比聚丙烯要高,在加工过程中不会被熔化,膜材成型以后,这些物质可使BOPP薄膜表面具有一定的粗糙度,形成许多凸面,使BOPP薄膜层与层之间膜之间形一定的空气层,减小膜之间相互接触,降低BOPP薄膜的摩擦系数,达到防粘连的效果。抗粘连用量上根据薄膜的具体用途,在薄膜的抗粘连和光学性能要求中制定合适的添加比例。
防粘连母粒因为防粘连剂含量的不同,在BOPP中的添加量也不同。可以将酰胺和二氧化硅防粘连剂共同添加到母粒中做成10-30%的含量,做成爽滑性良好的开口母粒产品,二氧化硅在薄膜添加量为1.5‰左右较为合适。
无开口剂的塑料薄膜在堆积入缠卷时,由于表面张力的存在,当受压或受热时,容易使薄膜黏结在一起,不易分离,从而影响了薄膜的使用。开口剂的加入,可以在薄膜的表面形成凹凸面,从而减小薄膜之间的接触面积,降低薄膜的摩擦系数,而且可以阻碍大分子链的渗透以防止薄膜的粘连。
塑料薄膜开口剂有以下三代产品:
一代为滑石粉、硅藻土、磷酸氢钙等,其缺点为开口性能较差,且加入影响塑料薄膜的光学等物理化学性能。
二代为油酸酰胺入乙撑双硬脂酰胺(EBS)衍生物等,其缺点为有机开口剂析出物附在薄膜表面,影响薄膜的印刷性、热封性及颜色,也影响其作为食品包装材料的环保要求。
三代为合成二氧化硅,其优点是开口性能良好、无毒,加入还能提高塑料薄膜的拉伸强度和拉伸断裂伸长率,使塑料薄膜的使用性能和物理性能得以提高,降低薄膜的生产成本,得到广泛的应用,为国内外的主流产品。
目前生产的二氧化硅SN-Q55开口剂应用到塑料薄膜中,使薄膜的开口性、透明度、爽滑性、抗粘连性能都得到进一步的提升。