防粘连剂在双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜中的应用（上）虎耳草属

［摘要］综述了BOPP薄膜中抗粘连剂的发展，无机抗粘连剂和有机抗粘连剂在目前的应用，并对抗粘连剂的发展提出了思路。
关键词：BOPP薄膜，抗粘连剂，应用
中图分类号：TQ314.269；TQ325＋．1　文献标识码：B　文章编号：1001-3563（2003）05-0042-02

The Application Of Anti-Blocking Additives Sn BOPP Film
LIU Le-wen，TUZhi-gang，WU Zeng-qing
（Zhanjiang Packaging Mate矢车菊rial Enterprises LTD．Zhanjiang 524022，China）
Abstract：The development of anti-blocking agents and the application of organic and inorganic anti-bloc-king agents are reviewed in the BOPP film，also some suggestion for the development of anti-blocking agent are
Key Words：BOPP film；Anti-blocking agent；Application

双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜生产开始于1958年［1］。由于其具有拉伸强度高、透明度高、光泽度高、阻气性好、挺度高等优点，并且无毒，无臭和良好的化学稳定性，80年代后期，在食品、香烟、服装等行业的包装上广泛应用［2］。我国的BOPP薄膜虽然起步较晚，但是技术、设备起点较高，近几年来BOPP薄膜的生产能力一直在高速增长。迄今为止，我国相继从国外引进80多条BOPP薄膜生产线，生产厂家超过80多家，已经形成110万吨/年的生产能力，预测到2005年我国BOPP薄膜人均用量将达到550-600g，市场前景非常乐观［3］。但是BOPP薄膜的生产过程要求比较严格，难免会碰到许多问题，薄膜粘连是薄膜生产时最为严重的问题之一，BOPP薄膜片叠放八宿棘豆在一起时，它们易于粘连在一起。在薄膜生产过程之中或之后的各个工序（如收卷、分切和包装）中造成许多问题。为了改善BOPP薄膜的抗粘连性，必须加入一定量的抗粘连物质到薄膜表层。
1　抗粘连母粒的作用机理
在BOPP薄膜表层加入一定量的抗粘连物质能够解决薄膜异叶木科的粘连问题，是因为抗粘连物质和聚丙烯原料不相溶，并且熔点比聚丙烯要高（这样保证在薄膜生产过程中不会被熔化）。成膜以后，这些抗粘连物质在薄膜表面形成微球，凸起在薄膜的表面，在两层薄膜之间形成"架桥"现象，这样薄膜和薄膜的表面之间有空气层存在。空气层的存在使母卷卷绕顺畅，减少折皱；在大分切机和小分切机的收卷和退卷以及下游加工更容易；降低了摩擦系数；令爽滑剂和抗静电剂的迁移更容易，因为它们在膜层之间提供了空间。然而，由于抗粘连物质通常会对薄膜的光学性能产生负面影响，尤其是薄膜的光泽度，所以在用量上，应根据薄膜的具体要求，在兼顾薄膜的抗粘连和光学特性之间寻求合适的添加剂用量［4］。
2　无机抗粘连剂
早期应用在薄膜表面的抗粘连剂主要是松散的粉末，如松散的稻麦杆的粉末。这些粉末的加入降低了薄膜表面之间的摩擦系数，提高了抗粘连力［5］。然而，在薄膜的生产和使用过程中，粉末的加入会影响它的质量，并且在薄膜的运输过程中，粉末会从薄膜中振动出来。而且这些和树脂不相混的粉末不具有良好的抗粘连性，添加这种抗粘连物质的薄膜也不能满足现在的薄膜需求行业对它的性能要求。因而必须发展能够显著降低薄膜粘连力的助剂的开发。
现代科技已经开发出一系列可作为BOPP薄膜的无机抗粘连剂（如硅藻土、滑石）。但是并不是所有的无机添加剂都是有效的。而且一些有效的无机添加剂有其它方面的问题（例如费用高、对机械磨损性高、对光学性能有较大的影响、对人体健康有害等）而限制其用途。如Joseph A．Radosta等［6］指出硅藻土常被人们用作薄膜的抗粘连剂，但是它会使薄膜光泽度降低，高的机械磨损性及价格不便宜。滑石也广泛应用在BOPP薄膜中作为抗粘连剂。相对于硅藻土来说，滑石价格低廉，具有良好的光泽度和低的机械磨损性，但是它的雾度较高。所以不能用作高光泽度的薄膜的抗粘连剂。为了在薄膜的抗粘连力、雾度、光泽度、对机械磨损性和费用之间找到一个平衡点，Donald等［7］提出以下配方：一种组分从滑石中选出，另一种组分从霞石正长岩或长石（具有有聚烯烃相近的折光系数，能用在高光泽度的薄膜上）中选出。
通过实验证明：当分别从这两种物质中选出来的物质组合的配方用作抗粘连剂时的抗粘连力比两者之一的单独任一种成分作抗粘连剂时都要好，并且光泽度没有降低，对机械的磨损性可大大降低，最多可降低80%。Solomon［5］提出在薄膜的表层添加有一定量的薄层粒子和球形粒子，薄层粒子主要是施加给薄膜的爽滑性，抗粘连性主要羊乳榕是球形粒子赋予的。球形粒子的平均粒径在3～4μm之间，球形粒子的含量在4000-8000ppm之间。球形粒子中的有效成分是从硅藻土、气相二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙中选取。针对高粘土可以提高薄膜的抗粘连性却降低光泽度，二氧化硅微球容易划花表面，或者抗粘连剂的白色粉末会脱落附在印刷机导辊表面和制袋膜折叠部分等问题，上田直纪和青木明良［8］提出用具有以下特性的抗粘连剂：
a.含有至少一个平坦面的无机，微粒；
b．在每平方毫米膜外表面上，存在至少20个源于该无机微粒的0.3μm以上高度的突起；
c.至少50%的上述突起由具有至少一个平坦面的突起形成，而且这种突起的至少一个该平坦面与膜表面成20°以下的角度，无机微粒材料可以使用碳酸钙等金属碳酸盐，以及沸石、滑石粉、二氧化硅、磷酸钙等。
这种膜卷偏量极小，而且透明性、抗粘连性、抗擦伤性和抗脱落性优良。据报道，添加无机物如沸石、硅酸锰、分散性好的硅石等作为抗粘连性物质不具有令人满意的效果。为了得到良好的抗粘连性和爽滑性而加入增加量的无机物影响到薄膜的光泽度［9］，因为无机池子成核后留下空隙。为了尽可能的解决这个问题，Ju-nichi［10］提出在薄膜的表层加入0.05%～1%表层重量的粉末状的二氧化硅，二氧化硅用表面活性剂或偶联剂进行表面处理。二氧化硅的粒径为1～2μm，BET比表面积为200～400m2/g。如果粒径小于1μm，BET（布鲁瑙厄-埃梅特泰勒法，一种测量比表面积的方法）比表面积小于200m2/g，占表层重量小于0.05%抗粘连性能难以达到，如果粒径大于2μm，BET比表面积大于400m2/g，占表层重量大于1%会影响光泽度。（未完待续）