تفاوت لیز کننده و آنتی بلاک در فیلم‌های پلیمری

یکی از فاکتورهای عملکردی محصولات پلیمری میزان لیزی یا در اصطلاح میزان سُرخوری فیلم یا قطعۀ پلاستیکی است که با پارامتر ضریب اصطکاک نسبت عکس دارد. سطح پلیمر دارای ضریب اصطکاک (CoF) بالا است و به طور ذاتی تمایل زیادی به چسبیدن به یکدیگر و سطوح فلزی دارند. این ویژگی می‌تواند در حین فرآیند تولید و هنگام استفاده از پلیمرها در کاربرد نهایی مشکلاتی در حین رول کردن فیلم‌ها (شکل ۱)، باز کردن کیسه‌های نایلون، عملیات بسته بندی، دوخت و برش فیلم و آزاد شدن قطعه پلیمری از قالب را پدید آورد. برای حل این مشکل امروزه در صنعت از مستربچ لیز کننده  (Slip Agent) که نوعی ترکیبات آلی هستند استفاده می‌شود.

شکل ۱: رول کردن فیلم پلیمری در فرآیند تولید آن

عملکرد لیزکننده‌ها از طریق مهاجرت به سطح پلیمر است، به عنوان مثال در تهیۀ کیسه‌های نایلون به روش اکستروژن بادی، پس از اختلاط مستربچ لیز کننده با پلی اتیلن، ذوب شدن مواد در اکسترودر و خروج فیلم پلیمری از قالب، مواد لیز کننده فوراً به شکل یکنواخت داخل پلیمر پخش می‌شوند (شکل ۲-الف). با خنک شدن فیلم پلیمری، مواد لیز کننده به دلیل ناسازگاری نسبی با پلیمر، به سطح خارجی مهاجرت می‌کنند و یک لایه جزئی روی سطح تشکیل می‌دهند و ضریب اصطکاک فیلم یک باره افت می‌کند (شکل ۲-ب). در نهایت مهاجرت مواد لیز کننده به سطح به تعادل رسیده و لایه کاملی از مواد لیز کننده روی سطح پلیمر تشکیل می‌شود (شکل ۲-ج). در این حالت ضریب اصطکاک به حداقل می‌رسد و فیلم های تولیدی بیشترین سُر خوردگی را بر روی یکدیگر خواهند داشت. بنابراین همان گونه که در این شکل مشاهده شد، پس از فرآیند کردن عامل لیز کننده با پلیمر پایه، با گذشت زمان، مهاجرت عوامل لیز کننده افزایش یافته و ضریب اصطکاک محصول پلیمری به حداقل می‌رسد.

الف                                                    ب                                                  ج

شکل ۲: نحوۀ عملکرد مواد لیز کننده

یک دسته از افزودنی ها که عملکرد شبیه لیزکننده‌ها دارند، آنتی بلاک ها (Antiblocks) هستند که از تجمع یا چسبیدگی فیلم‌ها بر روی یکدیگر جلوگیری می کنند و در اصطلاح بازشوندگی آن ها را بهبود می‌بخشند. آنتی بلاک‌ها شامل ترکیبات مختلف معدنی و آلی هستند. ترکیبات معدنی با ایجاد زبری در سطح فیلم، از تماس پلیمر با پلیمر جلوگیری می‌کند و ترکیبات آلی با کاهش ضریب اصطکاک سطح، میزان بازشوندگی آنها را بهبود می‌بخشد. برخی ترکیبات آلی به طور هم زمان خاصیت لیزکنندگی و آنتی بلاک دارند.

در شکل ۳ به طور شماتیک تفاوت عمده بین عملکرد لیزکننده و آنتی بلاک‌ها نشان داده شده است:

شکل ۳: تفاوت عملکرد لیز کننده و آنتی بلاک

همان طور که در شکل ۳ مشخص شده، لیزکننده نیروی برشی بین دو سطح را کاهش می‌دهد و باعث می‌شود دو سطح بر روی هم سر بخورند. از طرف دیگر، آنتی بلاک نیروی عمود بر دو سطح را کاهش می‌دهد و باعث می‌شود که دو سطح از همدیگر باز شوند.

برای اندازه‌گیری لیزی دو سطح، ضریب اصطکاک (CoF) را طبق استاندارد ASTM D1894 اندازه‌گیری می‌کنند و لیزکننده ها را مطابق جدول زیر، در سه گروه قرار می‌دهند:

برای اندازه‌گیری باز شوندگی دو سطح نیروی چسبندگی (Blocking) را طبق استاندارد ASTM D3354 اندازه‌گیری می‌کنند. شکل ۴ و ۵ عملکرد مستربچ‌های لیزکننده و آنتی بلاک را به ترتیب در سُر خوردن و بازشوندگی کیسه نایلون نشان می‌دهد:

شکل ۴: مستربچ لیزکننده در سُر خوردن کیسه نایلون: الف) پلیمر حاوی مستربچ‌های لیزکننده ب) پلیمر پایه

شکل ۵: مستربچ آنتی بلاک در بازشوندگی کیسه نایلون

عوامل تاثیرگذار در انتخاب لیز کننده و آنتی بلاک:

۱- اگر فیلم پلیمری از ابتدا نیاز به سُرخوردگی 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 سُرخوردگی بالا داشته باشد همچون فیلم‌های شرینک از لیزکننده‌هایی با سرعت مهاجرت به سطح کم در مقادیر زیاد استفاده می‌شود.

برای آشنایی بیشتر با انواع مستربچ‌های لیز کننده و آنتی بلاک آریا پلیمر در تولید فیلم های پلیمری بر پایۀ پلی اتیلن و پلی پروپیلن و انتخاب مناسب‌ترین گزینه برای ارتقاء کیفیت ویژۀ محصولات شما، امروز با ما تماس بگیرید.