Почему не сработала скользящая добавка?

Производители добавок и переработчики пластмасс знают, что полимерные пленки имеют высокий коэффициент трения (0,5‒0,6). Это приводит к проблемам при использовании пленок на упаковочном оборудовании. Пленка движется неравномерно, нагревается от трения, теряет свою геометрию. Это может привести к обрыву пленки.

В компанию MIXAR (МИКСАР) обратился производитель, который выпускает различные типы полиэтиленовых пленок для упаковки. Для производства ей требовалась скользящая добавка.

Оптимальные значения коэффициента трения в пленках составляют 0,1‒0,25 (перед стандартным измерением по ГОСТ 27492–87 пленка выдерживается при температуре 23±2 °C и относительной влажности 50±5 % в течение 40 часов).

Такие значения определены практически исходя из требований стабильной работы пленочного и расфасовочного оборудования и достигаются при содержании скользящих добавок в пленке в пределах 500‒1000 ppm.

Для улучшения скользящих свойств пленки при ее производстве вводят скользящую добавку (как правило, действующие вещества — олеамид и эрукамид). После экструзии пленки добавка мигрирует на поверхность и создает на ней скользящий слой, за счет чего значительно снижается коэффициент трения и улучшаются скользящие свойства пленки.

Для клиента важно было добиться стабильного коэффициента трения, поскольку это влияет на работу упаковочного оборудования. Также, в дальнейшем планировалось нанесение на пленку печати. Эти факторы необходимо было учесть при подборе мастербатча и рецептуры.

Менеджеры MIXAR порекомендовали одну из своих добавок на основе эрукамида. У нее очень хорошие и стабильные скользящие свойства.

Олеамид имеет высокую скорость миграции и начинает действовать практически сразу после экструзии пленки (70‒80% скольжения достигается уже через 30 минут), хотя максимальное скольжение наступает через 24 часа.

Скользящее действие эрукамида проявляется через 4‒6 часов после изготовления пленки. Максимальное скольжение наступает через 72‒96 часов.

Сразу после производства пленка у клиента складировалась в виде рулонов в отдельном помещении. Для получения нужного эффекта нужно выдержать пленку при определенной температуре в течение некоторого времени, которое необходимо для полной миграции добавки. После чего клиент планировал приступить к нанесению печати.

Но вскоре выяснилось, что эрукамид мигрировал на поверхность полимера слишком быстро: к моменту нанесения печати на поверхности образовался слой скользящей добавки. В дальнейшем это приведет к плохой адгезии краски. В итоге, пленка оказалась непригодной для нанесения качественной печати.

Клиент сделал вывод: добавка не работает.

Задача

Перед нашими специалистами встала задача выявить причину преждевременной миграции добавки на поверхность.

Решение

На данном этапе технические специалисты MIXAR собирают следующую информацию:

• проверяют рецептуру
• уточняют параметры сырья
• анализируют вводные данные системы автоматизации на стороне клиента

Проверяют все факторы, которые влияют на скорость миграции и конечный Ктр:

• Тип полимера (чем выше плотность, тем медленней миграция)
• Содержание эрукамида в слое
• Наличие антиблокирующих и меловых добавок в слое
• Присутствие в соседних слоях полярных полимеров (EVA, РА, EVOH или адгезива, которые притягивают к себе часть скользящей добавки)
• Присутствие других мигрирующих добавок (антистатик, антифог), которые будут конкурировать за место на поверхности пленки.

На первый взгляд, все соответствовало технологическим рекомендациям и нормам.

Если первичный сбор информации не дает ответа на главный вопрос…

Переходим к углубленному изучению проблемы

Изучив оборудование на производстве клиента, места складирования и хранения продукции, наши технические специалисты выяснили: причиной быстрой миграции эрукамида была слишком высокая температура воздуха в складском помещении (свыше 40 °C) — не работала система кондиционирования.

Специалисты MIXAR предложили восстановить температуру воздуха до нормативных значений (см. выше) и возобновить процесс производства пленки с теми же параметрами, которые использовались ранее.

Результат

Иногда желаемый эффект применения мастербатча зависит от условий на производстве. Добавка может работать неэффективно, если не соблюдены нормы хранения, температура, влажность воздуха (об этом наш следующий кейс).

Специалисты МИКСАР рекомендуют:

Температура хранения важна! Соблюдайте нормы, рекомендованные производителем добавок.

Клиент воспринял наши рекомендации с облегчением: добавка работает. Причина проблемы, возникшая на его производстве, устранена.

Подробные разборы ситуаций на производстве, рекомендации наших технических специалистов в Телеграм-канале MIXAR.PRO — подписывайтесь!