afzodani-liz-konande-2

افزودنی لیزکننده

سطح پلیمر ضریب اصطکاک  بالایی دارد و به طور ذاتی تمایل زیادی به چسبیدن به یکدیگر و سطوح فلزی از خود نشان می دهد. این ویژگی می تواند در حین فرآیند تولید و استفاده از پلیمرها مشکلاتی هنگام رول کردن فیلم ها، باز کردن کیسه های نایلون، عملیات بسته بندی، دوخت و برش فیلم و آزاد شدن قطعه پلیمری از قالب پدید آورد.

برای حل این مشکل امروزه در صنعت از مواد لیزکننده، که نوعی ترکیبات آلی هستند، استفاده می شود. افزودنی های لیزکننده بدلیل ناسازگاری با مواد پلیمری به روی سطح  مهاجرت کرده و سبب لیز شدن سطح  پلیمر می شوند. لیزکننده ها علاوه بر کاهش چسبندگی مواد پلیمری به یکدیگر، باعث کاهش چسبندگی بین پلیمر و سطوح فلزی تجهیزات فرآیندی نیز می گردند و منجر می شود تا محصول از قالب به راحتی بیرون آمده و عملیات دوخت و برش تسهیل یابد.

لیزکننده (slip agent) افزودنی بزرگ مولکول با وزن مولکولی بالا می‌باشد، این ماده در حالت مذاب بسیار لزج و چسبناك است. بکارگیری این ماده و کاهش چسبندگی مواد مذاب باعث می شود که اصطكاك خارجی تا سطح مطلوبی كاهش یابد، همچنین با کاهش استهلاك ماشین آلات و افزایش سطح تولید همراه خواهد بود.

یکی از خصوصیات بارز سطح فیلم های پلی الفینی ضریب اصطکاک بالا است که منجر به چسبیدن فیلم ها به یکدیگر و سایر سطوح فلزی می شود. مواد لیزکننده یا مواد کاهش دهنده اصطکاک در فیلم های پلی الفینی به فیلم اجازه می دهند تا بتواند روی لایه دیگر فیلم یا سطوح ماشین در تجهیزات ساخت و بسته بندی حرکت کند و لغزش مناسبی داشته باشد.

مواد افزودنی لیزکننده دارای بخش سازگار (محلول) و بخش غیرسازگار (غیرمحلول) در بستر آلی هستند. در حین فرایند (در فاز مذاب)، مواد لیزکننده در بستر آلی به صورت محلول هستند و کاملا یکنواخت پخش شده اند. پس از پایان فرایند و در زمان سردشدن و مرحله تبلور، محدودیت حلالیت فراتر رفته، مواد افزودنی لیزکننده از ماتریس به سمت سطح مهاجرت می کنند.

در واقع، در ابتدا، مواد افزودنی لیزکننده به طور همگن در فیلم پراکنده می شود و در نتیجه، غلظت آن ها در سطح کم و مقدار CoF زیاد است. به دلیل سازگاری محدود مواد لیزکننده با بستر آلی پلیمر پایه، مواد افزودنی لیزکننده به سطح پلیمر مهاجرت می کنند ،غلظت آن ها در سطح فیلم افزایش می یابد، لایه ای جزئی روی سطح تشکیل می دهند و CoF کاهش پیدا می کند. مهاجرت مواد لیزکننده به سطح پلیمر ادامه می یابد تا جایی که این مهاجرت به تعادل رسیده، در زمان تعادل، حداقل یک لایه پوشش پیوسته از مولکول های افزودنی لیزکننده روی سطح فیلم تشکیل می شود. در این حالت CoF به کم ترین مقدار خود می رسد و فیلم های تولیدی بیشترین لیزخوردگی را بر روی یکدیگر خواهند داشت.

همان طور که شکل زیر قابل مشاهده است، آرایش و نحوه قرارگرفتن مولکول ها روی سطح بی نظم نیست، اما دارای ساختاری است که از تمایل دو بخش موجود در عامل لیزکننده و پلیمر حاصل می شود. آمیدهای چرب که توسط این سازوکار توصیف شده اند دارای دو بخش ساختاری هستند؛ گروه آمید و زنجیره هیدروکربن. زنجیره هیدروکربن به دلیل خواص مشابه با پلی اتیلن به آن تمایل دارد و به همین دلیل زنجیره های هیدروکربن موجود در لایه اول در پلیمر قرار گرفته، گروه های آمید آن ها در سمت بالا و رو به هوا قرار می گیرند.

هنگامی که مولکول های لیزکننده بیشتری به سطح می رسند، لایه دوم را روی سطح تشکیل می دهند مولکول های لایه دوم طوری بر روی لایه اول قرار می گیرند که گروه های آمید روبروی یکدیگر باشند. سطح فیلم هایی که دارای چنین لایه های روانی هستند با سهولت بر روی یکدیگر می لغزند و این به خواص لیزکنندگی مورد انتظار از این مواد کمک می کند.

افزودنی لیزکننده

به طور کلی، مواد افزودنی لیزکننده به دو گروه مواد افزودنی لیزکننده مهاجر و غیرمهاجر دسته بندی می شوند.

در گروه افزودنی های لیزکننده مهاجر پرکاربردترین خانواده اسید آمیدهای چرب هستند. این گروه متشکل از آمیدهای اولیه، ثانویه و بیسامید  (Bis-amide)و یک زنجیره آلیفاتیک هستند. اولئامید (Oleamide) و اروکامید (Erucamide) دو عضو پرکاربرد این گروه هستند. عوامل لیزکننده مورد استفاده در فیلم های چند لایه معمولا زنجیره آلیفاتیک بلندتری، مانند EBO (Ethylene bis-oleamide)، SE (Stearyl erucamide) وOP (Oleyl palmitamide)، به منظور کاهش سرعت مهاجرت دارند. البته سیلیکون ها، استئارات ها، واکس پلی اتیلن و پلی تترافلوئورواتیلن نیز کاربردهایی به عنوان لیزکننده دارند.

این مواد اغلب بر پایه آمید اسیدهای چرب هستند. مواد افزودنی در ماتریس پلیمری به صورت همگن پراکنده می شوند و در زمان خنک شدن محصول، به دلیل کاهش حلالیت و ناسازگاری با پلیمر به سطح آن مهاجرت کرده و CoF را کاهش می دهند. تاثیر عوامل لیزکننده مهاجر در کاهش CoF به سه دسته لیزکنندگی کم دارای ضریب اصطکاک 8/0-5/0(با عامل لیزکننده ppm400-100)، لیزکنندگی متوسط دارای ضریب اصطکاک 4/0-2/0(با عامل لیزکننده ppm600-500) و لیزکنندگی زیاد با CoF 2/0-05/0 (با عامل لیزکننده ppm1000-700) طبقه بندی می شوند. سرعت مهاجرت بالا، CoF کم و قیمت کم این مواد، منجر به تجاری شدن مواد لیزکننده مهاجر در صنایع فیلم شده است.

لیزکننده های غیرمهاجر، مواد آلی با وزن مولکولی بالا یا مولکول های بر پایه ترکیبات سیلوکسان یا کوپلیمرهای حلقوی-الفینی (COCs) هستند که نیازی به زمان شکوفا شدن در سطح ندارند، اما سطح لیزکنندگی با CoF متوسط را ایجاد می کنند. عوامل لیزکننده غیرمهاجر در ماتریس پلیمر پخش نمی شوند و در نتیجه، CoF بعد از اکستروژن فیلم دچار تغییرات بسیار جزئی می شود. این نوع عامل لیزکننده برای کاهش و کنترل هزینه، فقط به پوسته (لایه بالایی) فیلم چندلایه اعمال می شود. این مسئله با عامل های لیزکننده مهاجر که به همه لایه های فیلم اضافه می شوند، متفاوت است.

۱- اگر فیلم پلیمری از ابتدا نیاز به سرخوردگی بالا داشته باشد مانند کیسه‌هایی که در تولید دچار چروک شدگی می‌شوند یا بلافاصله پس از فرآیند تولید، دوخت و برش می‌شوند، از عامل‌های لیزکننده‌ای استفاده می‌شود که به سرعت به سطح مهاجرت می‌کنند.

۲- اگر فیلم پلیمری در فرآیندهای بعد از تولید نیاز به سرخوردگی بالا داشته باشد، همچون فیلم‌های شرینک از لیزکننده‌هایی با سرعت مهاجرت به سطح کم در مقادیر زیاد استفاده می‌شود.

مزایا:

  1. جلوگیری از چسبیدن دو لایه فیلم و سهولت در باز شدن آن
  2. تسهیل در فرآیندپذیری
  3. کاهش ضایعات
  4. کاهش استهلاک ماشین‌آلات

کاربردها:

  • محصولات PET,PP,PE
  • فیلم‌های یک و چند لایه PE
  • فیلم های نازک، معمولی و ضخیم
  • فیلم های کشاورزی

فیلم‌های BOPPو OPP در صنعت چاپ و بسته بندی

Leave A Comment

برای افزودن دیدگاه باید وارد شوید .