塑料薄膜在一定溫度和壓力作用下,經(jīng)過一段時間后各層之間有時會發(fā)生相互粘連,發(fā)現(xiàn)卷阻力較大,說明卷膜發(fā)生粘連;卷膜在熟化室里熟化溫度過高時,也容易發(fā)生粘連,必須經(jīng)過倒卷才能正常使用。這些現(xiàn)象說明包裝材料具有黏性,實(shí)際上這種黏性是由鏈段的熱運(yùn)動而引起的。
塑料薄膜黏性起因
如果環(huán)境溫度處于聚合物的Tg以上,薄膜材料的分子鏈段上的單鍵會發(fā)生自由旋轉(zhuǎn),分子鏈的構(gòu)象方式改變。由于卷膜的層與層間的距離很近,且在一定的收縮張力(壓力)作用下,這種鏈段的熱運(yùn)動甚至?xí)斐涉湺蔚那敢猓幱谀骋粚颖∧さ逆湺螘w移到相鄰層的薄膜表面的凹陷當(dāng)中,造成粘連。如果聚合物薄膜是無定形的,那么這種粘連會更明顯;對于無定形的聚合物,其Tg越低,則越容易出現(xiàn)粘連現(xiàn)象。如果是高度結(jié)晶的聚合物,由于大部分分子鏈段被限制晶格內(nèi),無法實(shí)現(xiàn)熱運(yùn)動,因此粘連現(xiàn)象較少發(fā)生。
粘連現(xiàn)象除了與材料的聚集態(tài)組成、Tg相關(guān)外,還與薄膜表面平整度有關(guān),例如對于光滑的薄膜表面,卷膜各層間緊密接觸而且?guī)缀跬耆珶o間隙,分離時形成的局部真空,也會造成粘連。
塑料薄膜黏性應(yīng)用
目前市場上廣泛采用的保鮮膜就是利用薄膜的黏性的例子。以前PVC常作為保鮮膜。PVC結(jié)晶能力低,是典型的無定形聚合物,加入40%~50%增塑劑后其Tg降到-30℃,因此薄膜很柔軟,黏性很大,作為保鮮薄膜使用十分適宜。但增塑劑DOP對人體的危害較大,因此PVC保鮮膜已經(jīng)被淘汰,取而代之的是PE保鮮膜。LDPE的Tg較低,適合于作為保鮮膜使用,但PE具有一定的結(jié)晶度,因此使用效果效果沒有PVC良好。但如果我們能夠有效組織PE的結(jié)晶,就可以制備出自黏性很好的保鮮膜。
避免塑料黏膜粘性方法
在實(shí)際生產(chǎn)過程中,為了避免粘連的發(fā)生,包裝材料需具有很好的開口性。這就需要在制備薄膜時加入酰胺類小分子爽滑劑或二氧化硅類開口劑。