اختصاصی بسپار/ بهینه‌سازی خواص اصطکاکی فیلم‌های بسپاری با افزودنی‌ها
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر فیلم‌های پلاستیکی به دلیل ویژگی‌های مکانیکی منحصربه‌فرد خود، نقش مهمی در بسته‌بندی انعطاف‌پذیر دارند. یکی از عوامل کلیدی در بهبود عملکرد این فیلم‌ها، کنترل میزان اصطکاک (COF) و نیروی Blocking Force است. این ویژگی‌ها بر فرایند تبدیل، پر کردن، ذخیره‌سازی، حمل‌ونقل و حتی تجربه مصرف‌کننده در باز کردن بسته‌بندی تاثیر مستقیم دارند. استفاده از افزودنی‌های مناسب، به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا عملکرد بهینه‌ای در فرایندهای تولید و بسته‌بندی داشته باشند.
افزودنی‌های ایجاد کننده‌ی لغزش (Slip Additives)
افزودنی‌های ایجاد کننده‌ی لغزش با کاهش ضریب اصطکاک (COF) سطح فیلم، امکان حرکت روان مواد روی سطوح فلزی و غلتک‌های دستگاه‌های بسته‌بندی (FFS Machines) را فراهم می‌کنند. بر اساس استانداردهای صنعتی، محدوده COF به سه دسته تقسیم می‌شود:
• COF پایین: کمتر از ۰.۲۰
• COF متوسط: بین ۰.۲۰ تا ۰.۴۰
• COF بالا: بیشتر از ۰.۴۰
در اکثر کاربردها، سطح خارجی فیلم‌ها دارای COF بالاتر نسبت به سطح داخلی است که باعث افزایش اصطکاک می‌شود. برای دستیابی به این تعادل، تولیدکنندگان از افزودنی‌های ایجاد کننده‌ی لغزش مانند آمیدهای اسید چرب (Fatty Acid Amides) نظیر اروکامید (Erucamide) استفاده می‌کنند. این ترکیبات با مهاجرت به سطح فیلم، یک لایه روغنی ایجاد کرده و اصطکاک را می‌کاهند. با این حال، سرعت و جهت مهاجرت این افزودنی‌ها متغیر است و عواملی همچون دما، تنش غلتک‌ها و نوع بسپار می‌توانند بر عملکرد آن‌ها تاثیر بگذارند.
راهکارهای جایگزین برای بسپارهای چسبنده
برای کاربردهای خاص که نیاز به کنترل بیشتر روی فرایند مهاجرت دارند، از آمیدهای با وزن مولکولی بالاتر استفاده می‌شود. این افزودنی‌ها پایداری بیش‌تری در برابر تغییرات محیطی دارند و در حضور سطوح قطبی (مانند PET، EVOH و پلی‌آمید) یا بسپارهای بسیار چسبنده، عملکرد بهتری ارائه می‌دهند. علاوه بر این، افزودنی‌های ایجاد کننده‌ی لغزش غیر مهاجرتی نیز وجود دارند که به‌طور دائمی COF را کاهش می‌دهند و برای فیلم‌های بسیار نازک یا محصولاتی که نیاز به تفاوت سطحی در میزان اصطکاک دارند، ایده‌آل هستند.
افزودنی‌های Anti-block
فیلم‌های پلاستیکی معمولا دارای سطوح صاف هستند که موجب چسبندگی بین لایه‌ها می‌شود. این پدیده که “Blocking” نامیده می‌شود، فرایند جداسازی فیلم‌ها را دشوار کرده و عملکرد بسته‌بندی را مختل می‌کند. این مشکل بیشتر در فیلم‌های پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن دمشی و تخت (Blown و Cast) مشاهده می‌شود و ناشی از نیروهای واندروالس میان نواحی اَریخت بسپار است.
برای رفع این مشکل، از افزودنی‌های Anti-Block استفاده می‌شود. این افزودنی‌ها که عمدتا از ترکیبات معدنی با اندازه ذرات ریز تشکیل شده‌اند، سطح فیلم را کمی زبر کرده و امکان ورود هوا بین لایه‌ها را فراهم می‌کنند. به این ترتیب، جداسازی فیلم‌ها آسان‌تر می‌شود.
رایج‌ترین ترکیبات Anti-Block
• تالک (Talc)
• سیلیکای طبیعی (خاک دیاتومه/DE)
• سیلیکای مصنوعی
از میان این ترکیبات، سیلیکای طبیعی و تالک به دلیل شکل نامنظم خود، بیش‌ترین کارایی را در کاهش Blocking ارائه می‌دهند.
افزودنی‌های ضد لغزش (Anti-slip Additives)
برخی از بسته‌بندی‌ها نیاز به چیدمان و استقرار پایدار در انبار، حمل‌ونقل یا نمایش فروشگاهی دارند. در این موارد، افزودنی‌های ضد لغزش استفاده می‌شوند که با افزایش COF در سطح خارجی فیلم، از لغزش بسته‌ها جلوگیری می‌کنند. این ترکیبات یا با افزایش چسبندگی سطح (Anti-slip با سطح صاف) یا با ایجاد زبری روی سطح فیلم، کارکرد خود را نشان می‌دهند. برای دستیابی به استحکام مناسب در چیدمان بسته‌بندی‌ها، معمولا مقدار COF استاتیکی باید بیش از ۰.۴۵ باشد.
نکته مهم این است که استفاده هم‌زمان از افزودنی‌های مهاجر ضدلغزش و افزودنی‌های ضد لغزش می‌تواند اثر متقابل نامطلوبی ایجاد کند و کارکرد نهایی را کاهش دهد.
نتیجه‌گیری
مدیریت هوشمند افزودنی‌های ایجاد کننده‌ی لغزش، Anti-Block و ضد لغزش نقش کلیدی در بهبود کیفیت بسته‌بندی‌های انعطاف‌پذیر ایفا می‌کند. ترکیب این افزودنی‌ها در تولید فیلم‌های پلاستیکی، علاوه بر افزایش بهره‌وری خطوط تولید، تجربه بهتری برای مصرف‌کنندگان نهایی فراهم می‌آورد. در نهایت، انتخاب صحیح ترکیبات و میزان مصرف آن‌ها بر اساس شرایط عملیاتی و نیازهای کاربردی، می‌تواند عملکرد مطلوبی را برای بسته‌بندی‌های پلاستیکی تضمین کند.
