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爽滑劑能提高軟包裝的開口性，為什么也能夠引起開口不良？
在薄膜的加工中，開口劑和爽滑劑是眾多的添加劑之一。大家都知道開口劑可以防止包裝袋的粘連，爽滑劑是用來(lái)降低薄膜和機(jī)器導(dǎo)桿等裝置的摩擦力的。然而在實(shí)際應(yīng)用中，情況會(huì)復(fù)雜一點(diǎn)，我們來(lái)看看：
一．開口劑與爽滑劑
1. 薄膜粘連產(chǎn)生的原因
開口性和爽滑性是復(fù)合軟包裝行業(yè)事經(jīng)常被提及的兩項(xiàng)指標(biāo)。開口性是指對(duì)加工好的包裝袋（三邊封袋、中心封袋等）充填內(nèi)容物時(shí)將袋口打開的難易程度。爽滑性是指復(fù)合軟包裝材料通過(guò)自動(dòng)包裝機(jī)時(shí)的順暢程度。
通過(guò)在網(wǎng)上查閱資料得知：開口性的評(píng)價(jià)可借助材料的靜摩擦系數(shù)μs，爽滑性的評(píng)價(jià)是借助材料的動(dòng)摩擦系數(shù)μd。在網(wǎng)上銷售的所謂“薄膜開口性測(cè)試儀”，又名“斜面摩擦系數(shù)儀”或“摩擦系數(shù)儀”；實(shí)際上是在暗示：薄膜開口性的評(píng)價(jià)指標(biāo)就是摩擦系數(shù)。
其實(shí)，《塑料薄膜粘連性試驗(yàn)方法（GB/T16276—1996）》才是評(píng)價(jià)薄膜開口性的正確方法，只是幾乎無(wú)人使用該方法。在該標(biāo)準(zhǔn)中的第4項(xiàng)“意義和應(yīng)用”中關(guān)于薄膜的粘連性是這樣描述的：
塑料薄膜在溫度和壓力的作用下可能產(chǎn)生粘連，在加工、使用或貯藏過(guò)程中也可能產(chǎn)生粘連。幾乎所有粘連都是由下述兩種情況引起的。 1．極端光滑的薄膜表面，緊密接觸而且?guī)缀跬耆艚^空氣。 2．壓力或溫度（或兩者）引起薄膜接觸表面粘融。 |
2.開口劑和爽滑劑原理完全不同，效果類似
從網(wǎng)上查閱資料得知，在薄膜的加工中，開口劑和爽滑劑是眾多的添加劑之一。開口劑的英文名稱是anti-blocking agent，翻譯成中文是“抗粘連劑”；爽滑劑的英文名稱是slipping agent 或plastic lubricant，直譯過(guò)來(lái)就是“滑劑”或“塑料潤(rùn)滑劑”。
開口劑的作用是將薄膜的表面從原來(lái)的極端光滑的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成凹凸不平的狀態(tài)，這樣處理之后，當(dāng)兩片薄膜靠近時(shí)，就不能彼此緊密接觸了，從而消除了彼此粘連的可能性。開口劑通常都是無(wú)機(jī)物。
爽滑劑的作用是在光滑的塑料薄膜的表面再“鋪”上一層潤(rùn)滑油，使其表面的摩擦系數(shù)下降到需要的程度或數(shù)值。爽滑劑通常都是有機(jī)物。
這兩種添加劑作用原理是完全不一樣的。在實(shí)踐當(dāng)中，當(dāng)加入了開口劑之后，開口性提高的同時(shí)，薄膜之間的摩擦系數(shù)也確實(shí)有所下降；在一定的環(huán)境條件下，當(dāng)加入足量的爽滑劑之后，薄膜的開口性也確實(shí)得到了改善。因此，當(dāng)你在瀏覽器中輸入關(guān)鍵詞“開口劑”或“爽滑劑”后，在搜出的眾多網(wǎng)站中，可能一半在推銷anti-blocking agent，另一半在推銷slipping agent。也就是說(shuō)，眾多的供應(yīng)商在有意混淆開口劑與爽滑劑之間的區(qū)別。
二．單獨(dú)使用爽滑劑存在的問(wèn)題
1.爽滑劑能提高開口性，為什么也能夠引起開口不良？
1)大量的實(shí)踐證明，在熱封層薄膜中單純加入爽滑劑確實(shí)能夠提高復(fù)合包裝袋的開口性；
2)然而，大量的實(shí)踐也證明，在一定的條件下，復(fù)合包裝袋的開口性不良問(wèn)題確實(shí)是由于熱封層中薄膜中單純加入的爽滑劑所引起的。這是為什么呢？回復(fù)“爽滑劑”查看更多
復(fù)合包裝袋的開口性問(wèn)題通常是發(fā)生在兩種情況下：一是軟包裝企業(yè)的制袋工發(fā)現(xiàn)制好的包裝袋的開口端粘連在一起，沒有自然打開，同時(shí)不同程度地用手難以“搓”開袋子的開口端；二是食品企業(yè)的包裝工在充填內(nèi)容物的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)所使用的包裝袋難以“在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)開啟到需要的程度”。
復(fù)合包裝袋廣泛應(yīng)用于我們的日常生活中
造成這種狀況的原因正如《塑料薄膜粘連性試驗(yàn)方法（GB/T16276—1996）》中所描述的：
幾乎所有粘連都是由下述兩種情況引起的。 1．極端光滑的薄膜表面，緊密接觸而且?guī)缀跬耆艚^空氣。 2．壓力或溫度（或兩者）引起薄膜接觸表面粘融。 |
所謂“極端光滑的薄膜表面”意味著該薄膜中只添加了爽滑劑（slipping agent)。
所謂“壓力或溫度（或兩者）引起薄膜接觸表面粘融”意味著在制袋過(guò)程中包裝袋的非熱封處的溫度已接近或超過(guò)了添加劑（包括爽滑劑）的軟化點(diǎn)或熔點(diǎn)。
這就是爽滑劑引起開口不良的原因！
2. 爽滑劑潤(rùn)滑作用一般隨溫度升高而減弱
下面一組數(shù)據(jù)顯示了溫度對(duì)薄膜的摩擦系數(shù)的影響。
表一：不同內(nèi)層材料的動(dòng)摩擦系數(shù)與溫度的關(guān)系
溫度 | ①PET/AL/PE(A廠) | ②PET/AL/PE(B廠) | ③PET/AL/PE(C廠) | ④PET/AL/PE(淋膜) |
25℃ | 0.074 | 0.085 | 0.112 | 0.553 |
35℃ | 0.115 | 0.102 | 0.110 | 0.565 |
45℃ | 0.215 | 0.147 | 0.148 | 0.580 |
55℃ | 2.93 | 0.737 | 0.294 | 0.612 |
65℃ | - | - | 1.97 | 0.675 |
如表一中可以發(fā)現(xiàn)，樣品④已是擠出復(fù)合法加工的產(chǎn)品，未加爽滑劑；①、②、③號(hào)樣品是干法復(fù)合加工的產(chǎn)品，加了爽滑劑。所以，④號(hào)樣品在25℃的環(huán)境溫度下的動(dòng)摩擦系數(shù)明顯大于①②③號(hào)樣品，但在25℃到65℃溫度變化區(qū)間內(nèi)動(dòng)摩擦系數(shù)的變化不是很大；而①②③號(hào)三種樣品因?yàn)樗瑒┑钠贩N不一樣，因此在相同溫度變化區(qū)間內(nèi)，內(nèi)層材料的動(dòng)摩擦系數(shù)有著明顯不同的變化及結(jié)果。
上述數(shù)據(jù)表明，常用的爽滑劑對(duì)溫度很敏感，其對(duì)PE薄膜的潤(rùn)滑作用是隨著溫度的上升而衰減的。上述的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與一部分軟包裝企業(yè)的抱怨是一致的：
我在廠里測(cè)試的摩擦系數(shù)挺低的，怎么到了包裝機(jī)上就是拉不動(dòng)呢？
三．如何改善潤(rùn)滑劑的缺點(diǎn)？
由于有機(jī)的爽滑劑受溫度影響較明顯，因此，單純地在薄膜中添加爽滑劑顯然是有問(wèn)題的，所以，筆者建議在配方中適當(dāng)?shù)厥褂脽o(wú)機(jī)的開口劑！理由很簡(jiǎn)單：回復(fù)“開口劑”查看更多
1、無(wú)機(jī)的開口劑受溫度的影響比較小； 2、使用了無(wú)機(jī)的開口劑之后，可使復(fù)合包裝材料與自動(dòng)包裝機(jī)的不銹鋼制的自動(dòng)成型裝置間的實(shí)際接觸面積大幅度減少?。o(wú)機(jī)的開口劑使包裝材料表面凹凸不平） |
這樣一來(lái)，實(shí)測(cè)的包裝材料的內(nèi)面/金屬面的靜摩擦系數(shù)可能會(huì)大于原來(lái)的包裝材料的內(nèi)面/內(nèi)面的靜摩擦系數(shù)，但實(shí)際的爽滑性可能會(huì)明顯提高。
四．實(shí)例分析：如何即保證爽滑性，又縮短熟化時(shí)間？
1.即要爽滑性，又要短時(shí)間“出鍋”；如何解決？
筆者經(jīng)常聽到這樣的提問(wèn)：“你們的膠水能不能在40℃、12小時(shí)條件下“出鍋””（意指結(jié)束復(fù)合薄膜的熟化過(guò)程）？
筆者從業(yè)多年，見過(guò)的許多粘合劑的說(shuō)明書中關(guān)于熟化條件一節(jié)通常都會(huì)這樣寫：室溫條件下，熟化7至14天；55±5℃條件下，熟化48至72小時(shí)。近幾年來(lái)，有些說(shuō)明書上會(huì)加上一條：55±5℃條件下，熟化24小時(shí)后可進(jìn)行分切加工。
筆者問(wèn)：為什么要在40℃條件下熟化？
答復(fù)是：為了防止復(fù)合膜的表面摩擦系數(shù)發(fā)生明顯變化！
筆者問(wèn)：為什么要12小時(shí)“出鍋”？
答復(fù)是：想縮短交貨時(shí)間，同時(shí)，減少復(fù)合膜表面摩擦系數(shù)的變化！
為此，筆者在網(wǎng)上查詢，得知：欲改善薄膜的爽滑性可使用無(wú)機(jī)的開口劑和有機(jī)的爽滑劑。筆者又向一些自行吹塑加工PE薄膜的企業(yè)進(jìn)行咨詢，得知：目前加工PE薄膜時(shí)只加有機(jī)的爽滑劑，不加無(wú)機(jī)的開口劑；如果來(lái)的粒料中已有有機(jī)的爽滑劑時(shí)，則什么都不用加。
關(guān)于有機(jī)的爽滑劑的特性，眾所周知：溫度降低時(shí)它會(huì)向薄膜的表面遷移，使得薄膜表面的摩擦系數(shù)下降（這是使用它的目的所在！）；溫度升高時(shí)它會(huì)向薄膜內(nèi)部遷移，造成薄膜表面的摩擦系數(shù)上升（這是業(yè)者不愿看到的事實(shí)?。?/span>
問(wèn)題在于：如下表三所示，當(dāng)溫度再度降低并保持一段時(shí)間后，爽滑劑仍會(huì)向薄膜的表面遷移，并最終使表面的摩擦系數(shù)降低到原來(lái)的水平。因此，完全沒有必要為了維持復(fù)合薄膜出廠時(shí)的表面摩擦系數(shù)而降低熟化室的溫度、犧牲膠水的熟化程度，因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致其他質(zhì)量問(wèn)題。
表三：某AL/PE復(fù)合膜的表面摩擦系數(shù)與停放時(shí)間的關(guān)系
停放時(shí)間 | 1h | 4h | 24h | 48h | 72h |
動(dòng)摩擦系數(shù) | 0.528 | 0.322 | 0.184 | 0.136 | 0.127 |
靜摩擦系數(shù) | 0.679 | 0.466 | 0.260 | 0.213 | 0.208 |
2.適量加入無(wú)機(jī)開口劑
需要注意的是：這里所說(shuō)的溫度是指整個(gè)加工、應(yīng)用過(guò)程的溫度，它包括軟包裝企業(yè)的車間、熟化室的溫度、運(yùn)輸車輛所處的溫度、食品加工企業(yè)的倉(cāng)庫(kù)、車間、包裝機(jī)成型裝置的溫度等。如果上述任何一個(gè)環(huán)節(jié)的溫度高于40℃，則包裝材料的表面摩擦系數(shù)上升就成為一個(gè)必然的結(jié)果。
而筆者在網(wǎng)上查詢的結(jié)果是：受到與復(fù)合薄膜的摩擦作用及熱封裝置的“烘烤”作用，自動(dòng)包裝機(jī)的成型裝置的表面溫度一般不會(huì)低于50℃；如果包裝機(jī)的運(yùn)行速度很快的話，其成型裝置的表面溫度還會(huì)更高。這可能就是前人在做“不同內(nèi)層材料的動(dòng)摩擦系數(shù)與溫度的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)把70℃作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的依據(jù)吧？！
所以，在薄膜的熱封層加入適量的無(wú)機(jī)開口劑應(yīng)當(dāng)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇！解決了爽滑性的根本問(wèn)題后，熟化溫度和熟化時(shí)間就應(yīng)該可以恢復(fù)到正常的水平了！
