國內(nèi)目前常用的三種開口劑,現(xiàn)在常用的開口爽滑劑防粘連劑有三種,油酸酰胺,芥酸酰胺,二氧化硅。在具體類別和使用方法上還有一些不同之處。
一
開口爽滑劑的簡介
1.油酸酰胺,又稱油酰胺; (Z)-9-十八烯酸酰胺,分子式C18H35NO,分子量281.48。油酸酰胺在聚乙烯薄膜中使用它可以減少加工過程中的內(nèi)摩擦薄膜和傳送設(shè)備之間摩擦,脫模容易,從而增加產(chǎn)量,改善制品的表面光澤。由于在薄膜中添加量低(0.1-0.15%),在加工廠必須以混合物或母粒的形式添加,以保證均一的爽滑效果。一般來說,油酸酰胺遷移到表面快但芥酸酰胺長期的摩擦系數(shù)比油酸酰胺低,而且比油酸酰胺的穩(wěn)定性好。
2.芥酸酰胺主要用作CPP、BOPP、LDPE、LLDPE、EVA、PVC、PVDF、PVDC、PU和茂金屬聚乙烯等塑料的爽滑劑和防粘劑,能顯著降低制品(薄膜或片材)表面的動態(tài)和靜態(tài)摩擦系數(shù),提高易加工性和包裝作業(yè)效率。
3二氧化硅二氧化硅的用途
1).保持薄膜的高光性。
2).擁有較高的比表面積,抗粘連性強(qiáng),非常適合在薄膜材料做開口劑。
3).良好的分散性,能很均勻的分散在樹脂里面,制成10-25%的抗粘連母粒??捎糜赑P、PE等薄膜產(chǎn)品。
現(xiàn)在常用的開口爽滑劑防粘連劑有三種,油酸酰胺,芥酸酰胺,二氧化硅。在具體類別和使用方法上還有一些不同之處。
一開口爽滑劑的簡介
1 油酸酰胺,又稱油酰胺;(Z)-9-十八烯酸酰胺,分子式C18H35NO,分子量281.48。油酸酰胺在聚乙烯薄膜中使用它可以減少加工過程中的內(nèi)摩擦薄膜和傳送設(shè)備之間摩擦,脫模容易,從而增加產(chǎn)量,改善制品的表面光澤。由于在薄膜中添加量低(0.1-0.15%),在加工廠必須以混合物或母粒的形式添加,以保證均一的爽滑效果。
一般來說,油酸酰胺遷移到表面快.但芥酸酰胺長期的摩擦系數(shù)比油酸酰胺低,而且比油酸酰胺的熱穩(wěn)定性好。
2芥酸酰胺主要用作CPP、BOPP、LDPE、LLDPE、EVA、PVC、PVDF、PVDC、PU和茂金屬聚乙烯等塑料的爽滑劑和防粘劑,能顯著降低制品(薄膜或片材)表面的動態(tài)和靜態(tài)摩擦系數(shù),提高易加工性和包裝作業(yè)效率。
3二氧化硅
二氧化硅的用途
1).保持薄膜的高光性。
2)擁有較高的比表面積,抗粘連性強(qiáng),非常適合在薄膜材料做開口劑。
3).良好的分散性,能很均勻的分散在樹脂里面,制成10-25%的抗粘連母粒。可用于PP、PE等薄膜產(chǎn)品。
二開口爽滑機(jī)理
薄膜不容易分開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;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,使其無法打開。事實(shí)上造成薄膜開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,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)用助劑已是一個飛躍。開口爽滑劑就是其中一例,在發(fā)展中使其得到完善。最早的開口劑是無機(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口劑在薄膜中的應(yīng)用也較為廣泛。早期的無機(jī)開口劑就是使薄膜的表面產(chǎn)生凸凹不平來減少膜問負(fù)壓使其分離;后期的有機(jī)開口劑是在薄膜表面形成一層潤滑膜,降低薄膜的摩擦系數(shù),使之不互相粘連。二者同時也阻礙了分子鏈之間的纏繞。
三油酸酰胺和芥酸酰胺的效果比較
油酸酰胺薄膜中添加量低(0.1-0.15%),在加工廠必須以混合物或母粒的形式添加,以保證均一的爽滑效果。油酸酰胺對PE開口效果好析出快,很低添加量就能達(dá)到要求,但其也有致命弱點(diǎn),味道大析出快,導(dǎo)致影響電暈和印刷,特別是對于溫度要求比較嚴(yán)格,在夏天和冬天的用量不同,另外添加在表層和芯層也很有講究。
要使復(fù)合膜(如透明PP復(fù)合膜和PP珠光膜等)的摩擦因數(shù)低于0.4,必須加入爽滑劑(油酸酰胺或芥酸酰胺),一般應(yīng)加入芯層(中間層),使其遷移到表面。BOPP作為一種新型的包裝材料,在煙草工業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用,為了適應(yīng)速度高達(dá)每分鐘500~800包的香煙包裝機(jī)的要求,其摩擦因數(shù)必須≤0.2,只有添加芥酸酰胺(0.12%左右),才能得如此低的靜、動摩擦因數(shù)。PP吹脹膜對爽滑性的要求很高,因此,爽滑劑的選擇很重要,在實(shí)際生產(chǎn)工藝中采用芥酸酰胺和油酸酰胺混合共同使用,才能達(dá)到理想效果。芥酸的爽滑性強(qiáng),析出量少,耐溫高,不容易變黃,比較油酸有明顯的優(yōu)勢。
SiO2抗粘連劑(開口劑)能夠均勻地分散在薄膜中,能夠在薄膜表面形成許多微細(xì)而堅(jiān)硬的突起,從而減小了薄膜之間的接觸面積,實(shí)現(xiàn)了降低薄膜表面摩擦系數(shù)的目的,使薄膜易于開口,同時由于這些突起的存在,使外部空氣易于進(jìn)入到兩層薄膜之間,避免在兩層貼合在一起的薄膜之間形成真空,從而起到防止薄膜粘連的作用。
四在BOPP中的應(yīng)用
1作為開口劑二氧化硅的折射率與聚丙烯很相近,對BOPP薄膜的光學(xué)性能幾乎沒有影響,,分散均勻。二氧化硅在BOPP薄膜內(nèi)不會遷移,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0.5-0.8微米,顆粒太小不能在薄膜表面形成凸面,沒有防粘效果,顆粒太大則又影響薄膜的表面光澤和透明性??拐尺B母粒BOPP生產(chǎn)和使用過程中最常遇到的問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,由于膜表面過于光滑,產(chǎn)生膜粘連不能分開,經(jīng)常導(dǎo)致整卷薄膜成為廢品。在BOPP薄膜的生產(chǎn)過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,在加工過程中不會被熔化,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??拐尺B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??梢詫Ⅴ0泛头勒尺B劑共同添加到母粒中做成20-30%的含量,成為超爽滑極佳開口的開口母粒產(chǎn)品,添加量在1-3%。
2爽滑母粒的應(yīng)用
加入爽滑劑(油酸酰胺或芥酸酰胺)后,可以使得使復(fù)合膜(如透明PP復(fù)合膜和PP珠光膜等)的摩擦系數(shù)低于0.2,以達(dá)到爽滑開口的效果一般應(yīng)加入芯層(中間層),使其遷移到表面。BOPP作為一種新型的包裝材料,在煙草工業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用,為了適應(yīng)速度高達(dá)每分鐘500~800包的香煙包裝機(jī)的要求,其摩擦因數(shù)必須≤0.2,只有添加芥酸酰胺(0.12%左右),才能得如此低的靜、動摩擦因數(shù)。PP吹脹膜對爽滑性的要求很高,因此,爽滑劑的選擇很重要,在實(shí)際生產(chǎn)工藝中采用芥酸酰胺和油酸酰胺混合共同使用,才能達(dá)到理想效果。香煙包裝用薄膜隨著包裝速度的不斷提高要求BOPP薄膜有良好的自動供給性,預(yù)包裝機(jī)械的金屬導(dǎo)槽之間有優(yōu)良的滑動性,與熱封板有良好的離脫性,與包裝機(jī)械有較好的滑動防擦傷性,這都要求BOPP的摩擦系數(shù)小于0.2.
平膜中爽滑劑的用量一般為800-1500mg/kg,共擠膜的面層為1000~1500mg/kg,芯層為1000~2000mg/kg。加到芯層一般析出速度慢,會在一周左右,如果是夏天高溫,幾天就會析出。一般應(yīng)該和防粘連母粒配合使用,這樣達(dá)到開口爽滑的復(fù)合要求,對動摩擦和靜摩擦都有效果。
五助劑的選擇
在開口爽滑母粒中,酰胺和二氧化硅的選擇是非常重要的。酰胺的質(zhì)量參差不齊,導(dǎo)致母粒對出膜的影響時有發(fā)生,比如味道大出黑點(diǎn),都是因?yàn)閯游镉蜕a(chǎn),含量不純所導(dǎo)致。在選擇過程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)酰胺的性能檢測和使用情況決定。二氧化硅的選擇就更加重要,粒徑,比表面積,含水量,表面處理等,對于生產(chǎn)母粒和出膜過程都有著重要的影響。
首先大家要明白爽滑和開口的分別:在薄膜中加入爽滑成份就好像在兩塊玻璃之間面加了一層水,你可以很容易滑動兩塊玻璃,但是卻很難把兩塊玻璃分開。
加入開口劑或開口母料就好像用砂紙把兩塊玻璃之間表面打毛糙,你就很容易把兩塊玻璃分開,但是你很難滑動兩塊玻璃。
開口母料成份是硅石類(無機(jī)物)不遷移,爽滑成份酰胺類(有機(jī)物)遷移類。
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