در تولید فیلم‌های پلاستیکی، سطح فیلم باید رفتار قابل‌کنترلی داشته باشد. اگر اصطکاک فیلم زیاد باشد، حرکت آن در مراحل مختلف تولید و بسته‌بندی روان نخواهد بود. در نتیجه ممکن است فرآیندهایی مانند رول‌پیچی، بازشدن رول یا تولید کیسه با اختلال و کاهش سرعت مواجه شوند. مستربچ لیزکننده برای کنترل همین رفتار سطحی به فرمولاسیون اضافه می‌شود و کمک می‌کند ضریب اصطکاک به محدوده مناسب فرآیند برسد.

انتخاب گرید مناسب این محصول به عواملی مانند نوع پلیمر، دمای فرآیند و مراحل بعدی تولید، از جمله چاپ یا لمینیشن، بستگی دارد.

مستربچ لیزکننده چیست؟

مستربچ لیزکننده ترکیبی غلیظ از عامل لیزکننده در یک رزین حامل سازگار است که هنگام فرآورش به پلیمر پایه اضافه می‌شود.

هدف اصلی آن کاهش اصطکاک سطحی است. معیاری که معمولاً با ضریب اصطکاک یا COF  سسنجیده می‌شود. هرچه مقاومت یک سطح برای لغزش روی سطح دیگر بیش‌تر باشد،ضریب اصطکاک بالاتر است.

در بسیاری از لیزکننده‌های متداول، ماده فعال ابتدا در مذاب پلیمر پخش می‌شود و پس از سردشدن فیلم، به‌تدریج به سطح مهاجرت می‌کند.

در سطح، لایه بسیار نازکی با خاصیت روان‌کنندگی شکل می‌گیرد و اصطکاک فیلم با فیلم یا فیلم با تجهیزات را کاهش می‌دهد. بعضی گریدها سریع‌تر و بعضی آهسته‌تر به اثر نهایی می‌رسند.

در کنار آن‌ها، لیزکننده‌های غیرمهاجرتی یا دائمی هم وجود دارند. آنها برای کاربردهایی تولید می‌شوند که ثبات ضریب اصطکاک و جلوگیری از انتقال ماده فعال میان لایه‌ها مهم است.

در مقابل این ماده ضدلغزش یا anti slip رای افزایش اصطکاک و جلوگیری از سرخوردن استفاده می‌شود.

بیشتر بخوانید: آنتی بلاکینگ ایجنت 

کاربردهای مستربچ لیزکننده

• این ماده در فیلم‌های پلیمری و به‌ویژه فیلم‌های پلی‌الفینی کاربرد زیادی دارد.
• در فیلم دمشی یا فیلم کست، لیزکننده می‌تواند حرکت فیلم روی تجهیزات، رول‌پیچی و بازشدن رول را قابل‌کنترل‌تر کند. همین موضوع در تبدیل فیلم به کیسه، پاکت و انواع بسته‌بندی اهمیت دارد، زیرا فیلم باید بدون گیرکردن یا کشیده‌شدن از دستگاه عبور کند.
• از گریدهای ویژه در بسته‌بندی مواد غذایی، فیلم‌های BOPE و BOPP، درپوش‌ها و بعضی قطعات قالب‌گیری‌شده نیز استفاده می‌شود.

لازم به ذکر است برخی فرمول‌ها علاوه بر کنترل اصطکاک، به رهاسازی بهتر قطعه از قالب یا مقاومت در برابر خراش کمک می‌کنند؛ بنابراین باید کاربرد را متناسب با محصول نهایی انتخاب کرد.

مزایای لیزکننده پلیمری

مهم‌ترین مزیت مستربچ لیزکننده، رساندن اصطکاک سطحی به محدوده موردنیاز خط تولید و محصول است. این موضوع می‌تواند رول‌پیچی روان‌تر، بازشدن آسان‌تر فیلم، حرکت یکنواخت‌تر در تجهیزات تبدیل و عملکرد پایدارتر در ماشین‌های بسته‌بندی را به‌دنبال داشته باشد. وقتی COF در محدوده هدف بماند، احتمال نوسان ناشی از چسبندگی یا مقاومت زیاد سطح نیز کم‌تر می‌شود.

استفاده از مستربچ، دوزینگ و پخش مقدار کم ماده فعال را نیز ساده‌تر می‌کند؛ به‌خصوص وقتی در یک فیلم چندلایه فقط لایه سطحی به خاصیت لیزکنندگی نیاز دارد.

برخی گریدها مزایای جانبی مانند رهاسازی از قالب، کاهش سایش سطحی یا خاصیت آنتی‌تک نیز ارائه می‌کنند.

با این حال این ویژگی‌ها برای همه لیزکننده‌ها یکسان نیست و به شیمی ماده فعال، رزین حامل و مقدار مصرف بستگی دارد.

معایب لیزکننده

لیزکننده زمانی مشکل‌ساز می‌شود که نوع یا مقدار آن با ساختار فیلم و مراحل بعدی تولید هماهنگ نباشد. در لیزکننده‌های مهاجرتی، تجمع بیش‌ازحد ماده فعال روی سطح می‌تواند پدیده بلومیگ ایجاد کند.

پیامد آن ممکن است افت شفافیت، کاهش کیفیت چاپ یا پایین‌آمدن استحکام اتصال در بعضی ساختارهای لمینیتی باشد. بنابراین مصرف بیش‌تر، الزاماً نتیجه بهتر ایجاد نمی‌کند.

پایداری حرارتی و اکسیداتیو نیز مهم است. برخی لیزکننده‌های متداول در دمای بالا یا تماس طولانی با UV به‌مرور تخریب می‌شوند. در نتیجه ممکن است عملکرد لغزشی، رنگ یا ویژگی‌های بویایی محصول را تغییر دهند. مواد با وزن مولکولی پایین‌تر نیز معمولاً فرارترند و در شرایط نامناسب می‌توانند احتمال دود، رسوب روی رول سرد یا آلودگی دای (رسوب روی دهانه قالب) را افزایش دهند.

 ضریب اصطکاک فیلم‌های مهاجرتی هم لزوماً بلافاصله پس از تولید به مقدار نهایی نمی‌رسد و ممکن است با زمان تغییر کند

 در فیلم‌های چندلایه، انتقال افزودنی به لایه مجاور نیز پیش‌بینی عملکرد را دشوار می‌کند. گریدهای کندمهاجرت یا غیرمهاجرتی برای کاهش چنین مشکلاتی توسعه یافته‌اند.

پارامترهای مهم هنگام انتخاب لیزکننده

ضریب اصطکاک هدف

اولین معیار، COF هدف است. باید مشخص کنید فیلم قرار است بسیار روان، متوسط یا دارای اصطکاک نسبتاً بالا باشد.

انتخاب قوی‌ترین لیزکننده، بدون تعریف محدودهCOF ، می‌تواند مشکل تازه‌ای ایجاد کند. برای مثال، فیلم بیش‌ازحد لغزنده در برخی عملیات انبارش یا بسته‌بندی ثبات کافی ندارد.

نوع پلیمر

نوع پلیمر معیار بعدی است. قطبیت و میزان بلورینگی پلیمر بر حل‌شدن و مهاجرت ماده فعال اثر می‌گذارد

در پلیمرهای بلورین‌تر مانند PP وHDPE، مهاجرت بعضی آمیدهای لیزکننده کندتر است. بنابراین یک دوز ثابت در دو رزین مختلف الزاماً ضریب اصطکاک یکسانی ایجاد نمی‌کند.

دمای فرآیند، ضخامت و ساختار فیلم

دمای فرآیند، ضخامت و ساختار فیلم را هم در نظر بگیرید. دماهای بالاتر به لیزکننده‌ای با پایداری حرارتی مناسب و فراریت کم‌تر نیاز دارند.

در فیلم‌های چندلایه باید مشخص کنید کدام سطح به لیزکنندگی نیاز دارد.  آیا مهاجرت ماده می‌تواند روی چاپ، لمینیشن، سیل حرارتی یا سطح مقابل اثر بگذارد یا نه.

مواد دیگر فرمولاسیون

مواد دیگر فرمولاسیون نیز مهم‌اند. آنتی‌بلاک، آنتی‌استاتیک، آنتی‌فاگ و پیگمنت‌ها می‌توانند بر رفتار سطحی یا مهاجرت مواد اثر بگذارند. بنابراین بهتر است کل بسته افزودنی پلیمری را یک‌جا بررسی کنید.

سایر موارد

علاوه بر مواردی که ذکر کردیم، در نهایت سرعت ایجاد اثر، مدت نگهداری محصول، شرایط انبار، الزامات تماس با غذا و مقدار مصرف نیز در انتخاب نهایی نقش دارند.

آیا همه فرآیندها به مستربچ لیزکننده نیاز دارند؟

خیر. زمانی به مستربچ لیزکننده نیاز است که اصطکاک زیاد یا رفتار نامناسب فیلم در تبدیل و بسته‌بندی یک مسئله واقعی باشد.

اگر رزین و فرمول فعلی از ابتدا ضریب اصطکاک مناسب ایجاد کنند، افزودن لیزکننده فقط پیچیدگی فرمول را بیش‌تر می‌کند. حتی ممکن است فیلم را بیش‌ازحد لغزنده کند.

نمونه‌های صنعتی جدید نیز نشان می‌دهند که در بعضی فرمول‌های حاوی مواد بازیافتی، بالا رفتن بیش‌ازحد خاصیت لغزش می‌تواند ثبات فیلم در فرایندهای بعدی را مختل کند.

بعضی کاربردها دقیقاً به نتیجه مخالف نیاز دارند. برای نمونه، در کیسه‌های سنگین یا محصولاتی که باید هنگام چیدمان روی هم نلغزند، از ضد لغزش برای افزایش زبری و اصطکاک سطح استفاده می‌شود.

بنابراین تصمیم درست از اندازه‌گیری ضریب اصطکاک و شناخت فرآیند شروع می‌شود، نه از این فرض که هر فیلم پلاستیکی باید لیزکننده داشته باشد.

با مشخص‌کردن رزین، ساختار فیلم، تجهیزات، عملیات بعدی و ضریب اصطکاک هدف، راحت‌تر می‌توان بین لیزکننده مهاجرتی، کندمهاجرت، دائمی یا عدم استفاده از لیزکننده انتخاب کرد.