چگونه مشکل چسبندگی فیلم های پلیمری را حل کنیم؟

آنتی بلاک, چگونه مشکل چسبندگی فیلم های پلیمری را حل کنیم؟

فیلم های پلی اتیلنی به طور گسترده و وسیعی در بسته بندی ها استفاده می شوند و حتی در مواردی جایگزین بسته بندی های کاغذی شده است.
طبق آمارهای بین المللی۳۷ درصد پلاستیک های مصرفی جهان از خانواده پلی اتیلنی ها است و این موضوع نشانگر مصرف بسیار بالای این ماده می باشد.

نمودار مصرف پلاستیک ها در سال ۲۰۱۲

با وجود بحث های مطرح شده در مورد استفاده و جایگزینی فیلم های زیست تخریب پذیر به جای فیلم های پایه نفتی, هنوز فیلم های پلی اتیلنی به عنوان کیسه برای بسته بندی , سفره های یکبار مصرف و فیلم های کشاورزی جزء پر مصرفترین پلاستیک های جهان می باشند.
در خانواده پلی اتیلنی ها در موضوع بسته بندی به صورت فیلم, مصرف بیشتر از دسته پلی اتیلن سبک خطی و پلی اتیلن سبک است و کمتر پلی اتیلن سنگین می باشد.

این مواد %۱۰۰ قابل بازیافت می باشند و مشکل بازیافت این مواد تنها جمع آوری و جداسازی این ماده از سایر مواد پلاستیکی می باشد
که اگر به درستی و صحت انجام گردد می توان این مواد را به راحتی بازیافت نمود و برای کاربردهای مختلف استفاده کرد.
در هر صورت هنگامی که فیلم های پلی اتیلنی بصورت رول تولید می شوند.
یکی از معضلاتی که در زمان تولید این رول ها پیش می آید این است که  این لایه های رول روی یکدیگر می چسبند.

راه حل این موضوع استفاده از افزودنی آنتی بلاک است. افزودنی آنتی بلاک باعث کاهش چسبندگی فیلم های تولیدی بر روی یکدیگر می گردد.

در حقیقت وظیفه آنتی بلاک زبر کردن سطح فیلم ها است تا بتوانند از هم فاصله بگیرند.
چسبندگی فیلم ها جزء خواص ذاتی این محصولات است که در زمان تولید باعث ایجاد مشکلاتی می نماید و می بایست برطرف گردد.

سالهای قبل برای برطرف کردن این نقیصه از نشاسته ذرت و یا سیلیکا استفاده می کردند.
این فرایند به دلیل این که برای سلامتی انسان ایجاد اشکال می نمود کنار گذاشته شده است.
آنتی بلاک در حال حاضر بصورت مستربچ استفاده می شود.

چند ماده به عنوان آنتی بلاک استفاده می گردند؟

۴ ماده است که به عنوان آنتی بلاک استفاده می گردد که عبارتند از :

۱ - خاک دیاتومه

۲ - تالک

۳ - کربنات کلسیم

۴ - سیلیکات و سیلیکات های سنتزی

اولین آنتی بلاک مصرفی خاک دیاتومه می باشد که با اندازه ۳٫۵ تا ۱۲ میکرون مورد مصرف قرار گرفته است.
این خاک شامل ۶۳% سیلیکات بصورت کریستال است که ذرات آن بصورت نامنظم قرار گرافته است.
میزان بالای کرسیتال های سیلیکات موجب شده که از میزان مصرف ۱۰۰ درصدی بازار این ماده به میزان ۱۵-۲۰درصدی بازار کاهش یابد و دلیل این موضوع تاثیر نامطلوب این ماده بر سلامتی انسان می باشد.
البته این ماده بر روی خواص فیزیکی فیلم نظیر شفافیت و براقیت تاثیر مثبت دارد.
خاک دیاتومه ۳۵ تا ۴۰ سال پیش مصرف بالایی داشت.

کربنات کلسیم هم به عنوان آنتی بلاک استفاده می گردد که از مزیت های آن قیمت ارزان این ماده می باشد. هنگام استفاده کربنات کلسیم به عنوان آنتی بلاک می بایست به میزان ۲-۳ برابر آنتی بلاک های دیگر مصرف گردد و از اشکالات این ماده کاهش شفافیت فیلم می توان نام برد.

بنابراین کربنات کلسیم برای فیلم های رنگی و فیلم هایی که شفافیت آن حائز اهمیت نیست می تواند به راحتی استفاده گردد.

سیلیکات های میکروکریستالی هم به عنوان آنتی بلاک مورد توجه و مصرف بوده است. از اشکالات این ماده این است که سیلیکا میکرون سرطان زاست. اما بر روی شفافیت فیلم های پلی اتیلنی تاثیر نامطلوبی ندارد. این سنگ زمینی یا کوارتز سختی بسیار بالای دارد.

تالک آنتی بلاک دیگری است که مصرف بالایی دارد و از نکات مثبت این ماده این است که میزان مصرف آن به عنوان آنتی بلاک کمتر از کربنات کلسیم است و نسبت به کربنات کلسیم هم ماتی کمتری برای فیلم ایجاد می کند اما برای ترکیب با فیلم های پلی اتیلنی نیاز به تجهیزات ویژه ای دارد. ضمنا زمان استفاده از این ماده ,افزودنی کمک فرآیند و آنتی اکسیدان که در فرمولاسیون فیلم های پلی اتیلنی مصرف می گردد, بیشتر می شود. زیرا تالک مقداری از مواد ذکر شده را جذب می کند.

همین موضوع سبب افزایش قیمت این ماده می گردد. تالک ساختار صفحه ای دارد و برای فیلم های پایه پلی اتیلن سبک و پلی اتیلن سبک خطی استفاده  می گردد.

چگونه آنتی بلاک به پلیمر پایه اضافه می گردد؟

متداولترین روش برای اضافه کردن , افزودن آنتی بلاک خالص به مذاب پلیمری است با درصد مشخص زمانی که فیلم در حال تولید است اضافه می گردد.

روش دوم  افزودن آنتی بلاک غلیظ شده به پلیمر مذاب می باشد . در این روش ماده حاصله شامل پلیمرپایه و سایر افزودنی ها می باشد. معمولا این غلظت ۱۰ تا ۷۵ درصد وزنی است که با پلیمر پایه و سایر افزودنی ها نظیر آن باید متعادل می گردد. سپس این مخلوط افزودنی ها به همراه پلیمر پایه اکسترود, سرد و گرانول می شود .

به دو صورت وظیفه آنتی بلاک انجام وظیفه می کند:

۱ - بصورت گرد یا غبار روی سطح فیلم قرار بگیرد تا از چسبیدن یک لایه فیلم بر روی لایه دیگر جلو گیری نماید. برای مثال استفاده از تالک بر روی دستکش های اتاق عمل.

۲ - استفاده از آنتی بلاک روی فیلم باعث می گردد فورا این ماده قبل از این که فیلم تشکیل گردد روی سطح فیلم پخش گردد. درحقیقت آنتی بلاک فورا به سطح پلیمر مهاجرت میکند و پخش می گردد و مانع از چسبندگی یک لایه بر روی لایه دیگر می گردد.

بنابراین تضاد مواد معدنی به کار رفته تحت عنوان آنتی بلاک با پلیمر پایه آلی موجب می گردد تا :

۳ - فورا" به سطح پلیمر مهاجرت کنند و انجام وظیفه نمایند.

۴ - این مواد حتی به میزان کم موثر و کارساز باشند.

شایان ذکر است که میزان مصرف افزودنی آنتی بلاک در فرمولاسیون فیلم ها دو دهم درصد تا نیم درصد وزنی پلیمر پایه می باشد.

نوشته: فاطمه ارشادی