开口爽滑母粒的选择

2015-12-31 08:26| 发布者: Bruce| 查看: 3197| 评论: 3|原作者: Sky

摘要: 在薄膜的加工中，开口剂和爽滑剂是众多的添加剂之一。大家都知道开口剂可以防止包装袋的粘连，爽滑剂是用来降低薄膜和机器导杆等装置的摩擦力的。然而在实际应用中，情况会复杂一点，我们来看看：一．开口剂 ...

在薄膜的加工中，开口剂和爽滑剂是众多的添加剂之一。大家都知道开口剂可以防止包装袋的粘连，爽滑剂是用来降低薄膜和机器导杆等装置的摩擦力的。然而在实际应用中，情况会复杂一点，我们来看看：

一．开口剂与爽滑剂

1. 薄膜粘连产生的原因

开口性和爽滑性是复合软包装行业事经常被提及的两项指标。开口性是指对加工好的包装袋（三边封袋、中心封袋等）充填内容物时将袋口打开的难易程度。爽滑性是指复合软包装材料通过自动包装机时的顺畅程度。

爽滑剂，来源：东莞三丰化工官网

通过在网上查阅资料得知：开口性的评价可借助材料的静摩擦系数μs，爽滑性的评价是借助材料的动摩擦系数μd。在网上销售的所谓“薄膜开口性测试仪”，又名“斜面摩擦系数仪”或“摩擦系数仪”；实际上是在暗示：薄膜开口性的评价指标就是摩擦系数。

其实，《塑料薄膜粘连性试验方法（GB/T16276—1996）》才是评价薄膜开口性的正确方法，只是几乎无人使用该方法。在该标准中的第4项“意义和应用”中关于薄膜的粘连性是这样描述的：回复“薄膜”查看更多

塑料薄膜在温度和压力的作用下可能产生粘连，在加工、使用或贮藏过程中也可能产生粘连。几乎所有粘连都是由下述两种情况引起的。
1．极端光滑的薄膜表面，紧密接触而且几乎完全隔绝空气。
2．压力或温度（或两者）引起薄膜接触表面粘融。

2.开口剂和爽滑剂原理完全不同，效果类似

从网上查阅资料得知，在薄膜的加工中，开口剂和爽滑剂是众多的添加剂之一。开口剂的英文名称是anti-blocking agent，翻译成中文是“抗粘连剂”；爽滑剂的英文名称是slipping agent 或 plastic lubricant，直译过来就是“滑剂”或“塑料润滑剂”。

开口母粒，来源：东莞三丰化工官网

开口剂的作用是将薄膜的表面从原来的极端光滑的状态转变成凹凸不平的状态，这样处理之后，当两片薄膜靠近时，就不能彼此紧密接触了，从而消除了彼此粘连的可能性。开口剂通常都是无机物。

爽滑剂的作用是在光滑的塑料薄膜的表面再“铺”上一层润滑油，使其表面的摩擦系数下降到需要的程度或数值。爽滑剂通常都是有机物。

这两种添加剂作用原理是完全不一样的。在实践当中，当加入了开口剂之后，开口性提高的同时，薄膜之间的摩擦系数也确实有所下降；在一定的环境条件下，当加入足量的爽滑剂之后，薄膜的开口性也确实得到了改善。因此，当你在浏览器中输入关键词“开口剂”或“爽滑剂”后，在搜出的众多网站中，可能一半在推销anti-blocking agent，另一半在推销slipping agent。也就是说，众多的供应商在有意混淆开口剂与爽滑剂之间的区别。

二．单独使用爽滑剂存在的问题

1.爽滑剂能提高开口性，为什么也能够引起开口不良？

1)大量的实践证明，在热封层薄膜中单纯加入爽滑剂确实能够提高复合包装袋的开口性；

2)然而，大量的实践也证明，在一定的条件下，复合包装袋的开口性不良问题确实是由于热封层中薄膜中单纯加入的爽滑剂所引起的。这是为什么呢？回复“爽滑剂”查看更多

复合包装袋的开口性问题通常是发生在两种情况下：一是软包装企业的制袋工发现制好的包装袋的开口端粘连在一起，没有自然打开，同时不同程度地用手难以“搓”开袋子的开口端；二是食品企业的包装工在充填内容物的同时，发现所使用的包装袋难以“在规定的时间内开启到需要的程度”。

复合包装袋广泛应用于我们的日常生活中

造成这种状况的原因正如《塑料薄膜粘连性试验方法（GB/T16276—1996）》中所描述的：

几乎所有粘连都是由下述两种情况引起的。
1．极端光滑的薄膜表面，紧密接触而且几乎完全隔绝空气。
2．压力或温度（或两者）引起薄膜接触表面粘融。
所谓“极端光滑的薄膜表面”意味着该薄膜中只添加了爽滑剂（slipping agent)。

所谓“压力或温度（或两者）引起薄膜接触表面粘融”意味着在制袋过程中包装袋的非热封处的温度已接近或超过了添加剂（包括爽滑剂）的软化点或熔点。

这就是爽滑剂引起开口不良的原因！

2. 爽滑剂润滑作用一般随温度升高而减弱

下面一组数据显示了温度对薄膜的摩擦系数的影响。

表一：不同内层材料的动摩擦系数与温度的关系

温度
①PET/AL/PE(A厂)
②PET/AL/PE(B厂)
③PET/AL/PE(C厂)
④PET/AL/PE(淋膜)
25℃
0.074
0.085
0.112
0.553
35℃
0.115
0.102
0.110
0.565
45℃
0.215
0.147
0.148
0.580
55℃
2.93
0.737
0.294
0.612
65℃
-
-
1.97
0.675

如表一中可以发现，样品④已是挤出复合法加工的产品，未加爽滑剂；①、②、③号样品是干法复合加工的产品，加了爽滑剂。所以，④号样品在25℃的环境温度下的动摩擦系数明显大于①②③号样品，但在25℃到65℃温度变化区间内动摩擦系数的变化不是很大；而①②③号三种样品因为爽滑剂的品种不一样，因此在相同温度变化区间内，内层材料的动摩擦系数有着明显不同的变化及结果。

上述数据表明，常用的爽滑剂对温度很敏感，其对PE薄膜的润滑作用是随着温度的上升而衰减的。上述的实验数据与一部分软包装企业的抱怨是一致的：

我在厂里测试的摩擦系数挺低的，怎么到了包装机上就是拉不动呢？

三．如何改善润滑剂的缺点？

由于有机的爽滑剂受温度影响较明显，因此，单纯地在薄膜中添加爽滑剂显然是有问题的，所以，笔者建议在配方中适当地使用无机的开口剂！理由很简单：回复“开口剂”查看更多

1、无机的开口剂受温度的影响比较小；
2、使用了无机的开口剂之后，可使复合包装材料与自动包装机的不锈钢制的自动成型装置间的实际接触面积大幅度减少！（无机的开口剂使包装材料表面凹凸不平）
这样一来，实测的包装材料的内面/金属面的静摩擦系数可能会大于原来的包装材料的内面/内面的静摩擦系数，但实际的爽滑性可能会明显提高。

四．实例分析：如何即保证爽滑性，又缩短熟化时间？

1.即要爽滑性，又要短时间“出锅”；如何解决？

笔者经常听到这样的提问：“你们的胶水能不能在40℃、12小时条件下“出锅””（意指结束复合薄膜的熟化过程）？

笔者从业多年，见过的许多粘合剂的说明书中关于熟化条件一节通常都会这样写：室温条件下，熟化7至14天；55±5℃条件下，熟化48至72小时。近几年来，有些说明书上会加上一条：55±5℃条件下，熟化24小时后可进行分切加工。

笔者问：为什么要在40℃条件下熟化？

答复是：为了防止复合膜的表面摩擦系数发生明显变化！

笔者问：为什么要12小时“出锅”？

答复是：想缩短交货时间，同时，减少复合膜表面摩擦系数的变化！

薄膜生产线，图片由行业专家sky先生提供

为此，笔者在网上查询，得知：欲改善薄膜的爽滑性可使用无机的开口剂和有机的爽滑剂。笔者又向一些自行吹塑加工PE薄膜的企业进行咨询，得知：目前加工PE薄膜时只加有机的爽滑剂，不加无机的开口剂；如果来的粒料中已有有机的爽滑剂时，则什么都不用加。

关于有机的爽滑剂的特性，众所周知：温度降低时它会向薄膜的表面迁移，使得薄膜表面的摩擦系数下降（这是使用它的目的所在！）；温度升高时它会向薄膜内部迁移，造成薄膜表面的摩擦系数上升（这是业者不愿看到的事实！）

问题在于：如下表三所示，当温度再度降低并保持一段时间后，爽滑剂仍会向薄膜的表面迁移，并最终使表面的摩擦系数降低到原来的水平。因此，完全没有必要为了维持复合薄膜出厂时的表面摩擦系数而降低熟化室的温度、牺牲胶水的熟化程度，因为这可能会导致其他质量问题。

表三：某AL/PE复合膜的表面摩擦系数与停放时间的关系

停放时间
1h
4h
24h
48h
72h
动摩擦系数
0.528
0.322
0.184
0.136
0.127
静摩擦系数
0.679
0.466
0.260
0.213
0.208
2.适量加入无机开口剂

需要注意的是：这里所说的温度是指整个加工、应用过程的温度，它包括软包装企业的车间、熟化室的温度、运输车辆所处的温度、食品加工企业的仓库、车间、包装机成型装置的温度等。如果上述任何一个环节的温度高于40℃，则包装材料的表面摩擦系数上升就成为一个必然的结果。

而笔者在网上查询的结果是：受到与复合薄膜的摩擦作用及热封装置的“烘烤”作用，自动包装机的成型装置的表面温度一般不会低于50℃；如果包装机的运行速度很快的话，其成型装置的表面温度还会更高。这可能就是前人在做“不同内层材料的动摩擦系数与温度的关系”实验时把70℃作为一个实验点的依据吧？！

所以，在薄膜的热封层加入适量的无机开口剂应当是一个不错的选择！解决了爽滑性的根本问题后，熟化温度和熟化时间就应该可以恢复到正常的水平了！

这是不是能够解开一个“死结”？回复“爽滑剂”查看更多

向您推荐一位专家：Sky先生（手机或微信：13827244568），Sky先生原为舒尔曼的工程师，已有母料行业10年从业经验，如果您在爽滑剂和开口剂方面有什么问题或技术交流