[摘要]綜述了BOPP薄膜中抗粘連劑的發(fā)展,無機抗粘連劑和有機抗粘連劑在目前的應(yīng)用,并對抗粘連劑的發(fā)展提出了思路?! £P(guān)鍵詞:BOPP薄膜,抗粘連劑,應(yīng)用 中圖分類號:TQ314.269;TQ325+.1 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1001-3563(2003)05-0042-02The Application Of Anti-Blocking Additives Sn BOPP FilmLIU Le-wen,TUZhi-gang,WU Zeng-qing(Zhanjiang Packaging Material Enterprises LTD.Zhanjiang 524022,China)Abstract:The development of anti-blocking agents and the application of organic and inorganic anti-bloc-king agents are reviewed in the BOPP film,also some suggestion for the development of anti-blocking agent are Key Words:BOPP film;Anti-blocking agent;Application 雙向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜生產(chǎn)開始于1958年[1]。由于其具有拉伸強度高、透明度高、光澤度高、阻氣性好、挺度高等優(yōu)點,并且無毒,無臭和良好的化學(xué)穩(wěn)定性,80年代后期,在食品、香煙、服裝等行業(yè)的包裝上廣泛應(yīng)用[2]。我國的BOPP薄膜雖然起步較晚,但是技術(shù)、設(shè)備起點較高,近幾年來BOPP薄膜的生產(chǎn)能力一直在高速增長。迄今為止,我國相繼從國外引進80多條BOPP薄膜生產(chǎn)線,生產(chǎn)廠家超過80多家,已經(jīng)形成110萬噸/年的生產(chǎn)能力,預(yù)測到2005年我國BOPP薄膜人均用量將達到550-600g,市場前景非常樂觀[3]。但是BOPP薄膜的生產(chǎn)過程要求比較嚴(yán)格,難免會碰到許多問題,薄膜粘連是薄膜生產(chǎn)時最為嚴(yán)重的問題之一,BOPP薄膜片疊放在一起時,它們易于粘連在一起。在薄膜生產(chǎn)過程之中或之后的各個工序(如收卷、分切和包裝)中造成許多問題。為了改善BOPP薄膜的抗粘連性,必須加入一定量的抗粘連物質(zhì)到薄膜表層。 1 抗粘連母粒的作用機理 在BOPP薄膜表層加入一定量的抗粘連物質(zhì)能夠解決薄膜的粘連問題,是因為抗粘連物質(zhì)和聚丙烯原料不相溶,并且熔點比聚丙烯要高(這樣保證在薄膜生產(chǎn)過程中不會被熔化)。成膜以后,這些抗粘連物質(zhì)在薄膜表面形成微球,凸起在薄膜的表面,在兩層薄膜之間形成"架橋"現(xiàn)象,這樣薄膜和薄膜的表面之間有空氣層存在??諝鈱拥拇嬖谑鼓妇砭砝@順暢,減少折皺;在大分切機和小分切機的收卷和退卷以及下游加工更容易;降低了摩擦系數(shù);令爽滑劑和抗靜電劑的遷移更容易,因為它們在膜層之間提供了空間。然而,由于抗粘連物質(zhì)通常會對薄膜的光學(xué)性能產(chǎn)生負(fù)面影響,尤其是薄膜的光澤度,所以在用量上,應(yīng)根據(jù)薄膜的具體要求,在兼顧薄膜的抗粘連和光學(xué)特性之間尋求合適的添加劑用量[4]?! ? 無機抗粘連劑 早期應(yīng)用在薄膜表面的抗粘連劑主要是松散的粉末,如松散的稻麥桿的粉末。這些粉末的加入降低了薄膜表面之間的摩擦系數(shù),提高了抗粘連力[5]。然而,在薄膜的生產(chǎn)和使用過程中,粉末的加入會影響它的質(zhì)量,并且在薄膜的運輸過程中,粉末會從薄膜中振動出來。而且這些和樹脂不相混的粉末不具有良好的抗粘連性,添加這種抗粘連物質(zhì)的薄膜也不能滿足現(xiàn)在的薄膜需求行業(yè)對它的性能要求。因而必須發(fā)展能夠顯著降低薄膜粘連力的助劑的開發(fā)?! ‖F(xiàn)代科技已經(jīng)開發(fā)出一系列可作為BOPP薄膜的無機抗粘連劑(如硅藻土、滑石)。但是并不是所有的無機添加劑都是有效的。而且一些有效的無機添加劑有其它方面的問題(例如費用高、對機械磨損性高、對光學(xué)性能有較大的影響、對人體健康有害等)而限制其用途。如Joseph A.Radosta等[6]指出硅藻土常被人們用作薄膜的抗粘連劑,但是它會使薄膜光澤度降低,高的機械磨損性及價格不便宜。滑石也廣泛應(yīng)用在BOPP薄膜中作為抗粘連劑。相對于硅藻土來說,滑石價格低廉,具有良好的光澤度和低的機械磨損性,但是它的霧度較高。所以不能用作高光澤度的薄膜的抗粘連劑。為了在薄膜的抗粘連力、霧度、光澤度、對機械磨損性和費用之間找到一個平衡點,Donald等[7]提出以下配方:一種組分從滑石中選出,另一種組分從霞石正長巖或長石(具有有聚烯烴相近的折光系數(shù),能用在高光澤度的薄膜上)中選出?! ⊥ㄟ^實驗證明:當(dāng)分別從這兩種物質(zhì)中選出來的物質(zhì)組合的配方用作抗粘連劑時的抗粘連力比兩者之一的單獨任一種成分作抗粘連劑時都要好,并且光澤度沒有降低,對機械的磨損性可大大降低,最多可降低80%。Solomon[5]提出在薄膜的表層添加有一定量的薄層粒子和球形粒子,薄層粒子主要是施加給薄膜的爽滑性,抗粘連性主要是球形粒子賦予的。球形粒子的平均粒徑在3~4μm之間,球形粒子的含量在4000-8000ppm之間。球形粒子中的有效成分是從硅藻土、氣相二氧化硅、硅酸鈉、硅酸鈣中選取。針對高粘土可以提高薄膜的抗粘連性卻降低光澤度,二氧化硅微球容易劃花表面,或者抗粘連劑的白色粉末會脫落附在印刷機導(dǎo)輥表面和制袋膜折疊部分等問題,上田直紀(jì)和青木明良[8]提出用具有以下特性的抗粘連劑: a.含有至少一個平坦面的無機,微粒; b.在每平方毫米膜外表面上,存在至少20個源于該無機微粒的0.3μm以上高度的突起; c.至少50%的上述突起由具有至少一個平坦面的突起形成,而且這種突起的至少一個該平坦面與膜表面成20°以下的角度,無機微粒材料可以使用碳酸鈣等金屬碳酸鹽,以及沸石、滑石粉、二氧化硅、磷酸鈣等?! ∵@種膜卷偏量極小,而且透明性、抗粘連性、抗擦傷性和抗脫落性優(yōu)良。據(jù)報道,添加無機物如沸石、硅酸錳、分散性好的硅石等作為抗粘連性物質(zhì)不具有令人滿意的效果。為了得到良好的抗粘連性和爽滑性而加入增加量的無機物影響到薄膜的光澤度[9],因為無機池子成核后留下空隙。為了盡可能的解決這個問題,Ju-nichi[10]提出在薄膜的表層加入0.05%~1%表層重量的粉末狀的二氧化硅,二氧化硅用表面活性劑或偶聯(lián)劑進行表面處理。二氧化硅的粒徑為1~2μm,BET比表面積為200~400m2/g。如果粒徑小于1μm,BET(布魯瑙厄-埃梅特泰勒法,一種測量比表面積的方法)比表面積小于200m2/g,占表層重量小于0.05%抗粘連性能難以達到,如果粒徑大于2μm,BET比表面積大于400m2/g,占表層重量大于1%會影響光澤度。(未完待續(xù))
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