技術(shù)文章
Technical articlesbOPP薄膜摩擦系數(shù)研究(上)
BOPP薄膜由于具有高透明度和光澤感,材料無(wú)毒、分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,對(duì)氣味及水分有一定的阻隔功能,因此是產(chǎn)品包裝的理想材料。
生產(chǎn)BOPP薄膜技術(shù)含量高,是一項(xiàng)很復(fù)雜的工作,而合理控制好摩擦系數(shù)及與之相關(guān)的物理、機(jī)械性能,是保證薄膜包裝運(yùn)行的關(guān)鍵。隨著我國(guó)包裝工業(yè)的迅速發(fā)展,包裝機(jī)器運(yùn)行速度和自動(dòng)化程度越來(lái)越高,這對(duì)薄膜的摩擦系數(shù)提出了更高的要求。作者根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累,重點(diǎn)討論了潤(rùn)滑劑、薄膜表面結(jié)構(gòu)、防粘結(jié)劑和高溫使用條件對(duì)擦系數(shù)的影響。
1 潤(rùn)滑劑對(duì)摩擦系數(shù)的影響
在薄膜中加進(jìn)潤(rùn)滑劑可明顯地降低摩擦系數(shù)。潤(rùn)滑劑按功能分為內(nèi)潤(rùn)滑劑和外潤(rùn)滑劑兩類(lèi),內(nèi)潤(rùn)滑劑能促進(jìn)聚丙烯大分子鏈或鏈段相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而改善物料流動(dòng)性,外潤(rùn)滑劑則是與聚丙烯基團(tuán)相容性差的極性有機(jī)化學(xué)品,在聚丙烯鏈的布朗氏運(yùn)動(dòng)作用下,這些分子遷移至薄膜表面形成一層油性表面,而起到改善薄膜表面性能的潤(rùn)滑作用降低摩擦系數(shù),通常所有的潤(rùn)滑劑都兼具有兩方面的功能。
BOPP薄膜常用的潤(rùn)滑劑有:
a.蠟類(lèi)。包括低分子量聚乙烯和低分子量聚丙烯(軟化點(diǎn)85~160℃)和一般石蠟(軟化點(diǎn)55~75℃)。聚乙烯蠟與聚丙烯相容性差,因此主要起外潤(rùn)滑作用。而低分子量聚丙烯與高分子聚丙烯相容性好,加入后實(shí)際上起著加寬分子量分布,改善其流動(dòng)性;
b.脂肪酸類(lèi)。zui常用的是硬脂酸,它常以二聚物的形式存在,在聚丙烯中可用作內(nèi)和外潤(rùn)滑兩方面的功能;
c.酰胺類(lèi)。單酰胺類(lèi)zui常用的是芥酸酰胺,它兼具爽滑劑與脫模劑功能。雙酰胺類(lèi)zui常用的是亞基二硬脂酰胺(EBS),其熔點(diǎn)約為140℃,熱穩(wěn)定性好,用于聚丙烯中主要起外潤(rùn)滑功能。
2 薄膜表面結(jié)構(gòu)對(duì)摩擦系數(shù)的影響
薄膜表面結(jié)構(gòu)也會(huì)影響摩擦系數(shù),表面太平滑會(huì)導(dǎo)致薄膜表面之間太貼服,相互滑動(dòng)的有效表面增大,滑動(dòng)就會(huì)特別困難。而如果薄膜表面有一定粗糙度,表面貼近后相互之間有一定空隙,相互滑動(dòng)就會(huì)較容易,所以有一定粗糙感薄膜表面摩擦系數(shù)較低。
表層使用不同原料生產(chǎn)可以獲得不同摩擦系數(shù)性能的薄膜。表層使用聚丙烯均聚物,由于均聚物結(jié)晶度高生產(chǎn)的薄膜剛性高而且薄膜表面硬度好,所以薄膜摩擦系數(shù)較低。有些薄膜為了要求可以熱封合,必須在表層使用共聚物以獲得熱封性能,由于共聚物含有一定量的無(wú)規(guī)物結(jié)晶度低,生產(chǎn)的薄膜較軟并且薄膜表面較粘,所以薄膜摩擦系數(shù)較高。
3 抗粘連劑對(duì)摩擦系數(shù)的影響
BOPP薄膜表面光滑,相互滑動(dòng)比較困難。抗粘連劑一般是粒徑2~4um的固體粉末,加進(jìn)薄膜表層可以形成許多凸起,使薄膜層與層之間的實(shí)際接觸面積減少,從而降低粘結(jié)力相互滑動(dòng)就會(huì)較容易,有利于摩擦系數(shù)的降低。
抗粘連劑的種類(lèi)對(duì)薄膜摩擦系數(shù)有較大影響,抗粘連劑的種類(lèi)分無(wú)機(jī)物和有機(jī)物兩大類(lèi),無(wú)機(jī)物的品種以二氧化硅為主,有機(jī)物的品種是隨著B(niǎo)OPP薄膜的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的較新的品種,例如脂肪酸酰胺就是有機(jī)物的一種,其表面柔軟薄膜表面摩擦系數(shù)比無(wú)機(jī)物的品種低。