بخش قبلی این نوشتار در خصوص معرفی افزودنی های اسلیپ یا همان لغزش صحبت کرد و لزوم استفاده از این افزودنی ها را در حین تولید فیلم های پلیمری بیان کرد. با مراجعه به لینک زیر می توانید مقدمه ای را در خصوص افزودنی های لغزش مطالعه کرده و با این متن در خصوص آشنایی با ساختار این افزودنی ها و نکات کاربری آن ها همراه باشید.

• افزودنی هایی برای لغزش فیلم های پلی الفینی، مستربچ های اسلیپ

در گروه افزودنی های اسلیپ مهاجرت کننده 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 اسلیپ مورد استفاده در فیلم های چند لایه معمولا زنجیره آلیفاتیک بلندتری، مانند EBO (Ethylene bis-oleamide)، SE (Stearyl erucamide) و OP (Oleyl palmitamide)، به منظور کاهش سرعت مهاجرت دارند. جدول زیر مقایسه کلی را بین عوامل اسلیپ مختلف مورد استفاده در فیلم های پلی الفینی نشان می دهد.

به منظور سهولت در استفاده، جلوگیری از ایجاد ذرات معلق و آلودگی محیطی، افزایش دقت در خوراک دهی و توزین، افزودنی های اسلیپ معمولا به صورت مستربچ تولید و به مصرف می رسند. در حین انتخاب مستربچ اسلیپ مناسب بایستی به نکات زیر توجه کرد:

• سازگاری پلیمر حامل افزودنی در مستربچ با پلیمر مورد استفاده در تولید فیلم
• توجه به تعداد لایه های موجود در فیلم و جنس هر لایه به منظور بررسی برهمکنش های احتمالی بین افزودنی اسلیپ و سایر اجزای به کار رفته در مستربچ
• توجه به ضخامت فیلم و تعداد لایه ها به منظور انتخاب افزودنی با سرعت مهاجرت مناسب
• توجه به حضور سایر افزودنی های موجود در فرمولاسیون فیلم و برهمکنش های احتمالی میان این افزودنی ها با عامل اسلیپ به کار رفته در مستربچ
• درصد بهینه مصرف مستربچ اسلیپ به منظور کاهش COF (Coefficient Of Friction) تجهیرات تولیدی با فیلم پلیمری ( به صورت معمول با افزایش درصد استفاده از مستربچ، ضریب اصطکاک فیلم با تجهیزات تولیدی کاهش می یابد، اما بایستی مراقب رسوب افزودنی های اسلیپ در درصدهای مصرف بالا روی تجهیزات تولیدی بود.)

به منظور دستیابی به حداکثر بازدهی در استفاده از مستربچ های اسلیپ، علاوه بر دقت در انتخاب نوع مناسب مستربچ، بایستی در نظر داشت که با افزایش ضخامت فیلم تولیدی، عملکرد افزودنی های اسلیپ ضعیف می شود. همچنین بیشترین برهمکنش این افزودنی ها با خانواده افزودنی های آنتی بلاک، آنتی فاگ و آنتی استاتیک است. بایستی در نظر داشت که در فیلم های چند لایه افزودنی های اسلیپ مهاجرتی را در لایه بیرونی قرار داد تا اثر گذاری آن ها سریع باشد.

علاوه بر فیلم های پلی الفینی، مانند انواع فیلم های تک و چند لایه پلی اتیلن و پلی پروپیلنی، مستربچ های اسلیپ در سایر فیلم ها مانند پلی استر و PVC نیز به کار می روند. جدول زیر غلظت های پیشنهادی استفاده از افزودنی های اسلیپ را به منظور دستیابی به خواص لغزشی مناسب برای انواع فیلم های پلیمری نشان می دهد. با توجه به این غلظت ها بایستی درصد بهینه مصرف مستربچ اسلیپ مشخص شود.

فیلم های پلی الفینی، مانند فیلم های پلی اتیلنی و پلی پروپیلنی، به صورت رل های چند تا چند صد کیلوگرمی به کمک فرایندهای فیلم دمشی (Film Blowing) و ریخته گری (Casting) تولید می شوند و سپس در واحدهای کانورتینگ به انواع لفاف و بسته بندی های تک لایه، چندلایه و چاپ شده تبدیل می شوند. یکی از بزرگترین مشکلاتی که در حین باز کردن رل ها یا بسته بندی های تولید شده از این فیلم ها پیش می آید، نیاز به اعمال نیروی زیاد برای باز کردن رل و بسته بندی، و همچنین چسبیدن لایه های مجاور به یکدیگر است. این اتفاق در اصطلاح بلاکینگ (Blocking) نام دارد و در حقیقت میزان نیروی لازم برای جدا کردن دو لایه فیلم که روی یکدیگر قرار دارند را نشان می دهد. طبیعی است از نظر تجربه کاربری بایستی فیلم های رل شده، به صورت تیوب و همچنین بسته بندی، بایستی با کمترین نیروی لازم و به راحتی باز شوند. به همین منظور در حین تولید فیلم های پلی الفینی و به خصوص در فرایند فیلم دمشی و تولید به صورت تیوب، از مستربچ آنتی بلاک استفاده می شود.

افزودنی های آنتی بلاک به منظور سهولت در خوراک دهی حین تولید فیلم به صورت مستربچ به فرمولاسیون تولید اضافه می شوند. انتخاب پایه مستربچ این افزودنی ها به منظور جلوگیری از کاهش خواص فیزیکی – مکانیکی فیلم تولیدی بایستی با نهایت دقت صورت گیرد و معمولا مشابه گریدهای پلیمری مورد استفاده در تولید فیلم ها انتخاب می شود. همچنین کیفیت مستربچ تولیدی تعیین کننده میزان پخش افزودنی های آنتی بلاک و در نتیجه عملکرد این افزودنی ها در فیلم تولیدی است. اما افزودنی ها آنتی بلاک از لحاظ ساختار شیمیایی در دو گروه افزودنی های آلی و معدنی قرار می گیرند. امروزه آنتی بلاک های معدنی بیشترین کاربرد را در بین سایر گروه ها دارند. این افزودنی ها پس از تولید فیلم به سطح آن مهاجرت می کنند و یک الگوی زبری در مقیاس میکرومتر تشکیل می دهند و بدین ترتیب از چسبیدن لایه ها به یکدیگر جلوگیری می کنند. شکل زیر به صورت شماتیک این پدیده را نشان می دهد:

آنتی بلاک های آلی، مانند آمیدهای چرب، کاربرد کمتری دارند و قیمت بالاتری نیز دارند. به همین دلیل تمرکز بیشتر بر آنتی بلاک های معدنی است. مهمترین شاخصه آنتی بلاک های معدنی خنثی بودن ساختار شیمیایی و نداشتن بر همکنش با پلیمر و دیگر افزودنی های موجود در آن، و همچنین اندازه ذرات آن ها است. اندازه ذرات افزودنی های آنتی بلاک مستقیما بر خواص نوری فیلم تولیدی، مانند کدری، اثر گذار است.

هر چند آنتی بلاک ها در فیلم های پلی الفینی بیشترین کاربرد را دارند، اما امروزه برخی از گریدها برای دیگر فیلم های مورد استفاده در بسته بندی مانند فیلم های PET, PVC و PA نیز توسعه داده شده اند. غلظت استفاده از افزودنی های آنتی بلاک در حدود ۲۰۰۰ تا  ppm5000، با توجه به پایه شیمیایی افزودنی است. از جمله مهمترین آنتی بلاک های توسعه داده شده می توان به خانواده های سیلیکا، تالک، متیل متااکریلات (MMA) اشاره کرد.