BOPP烟用包装薄膜静电消除方法.

BOPP烟用包装薄膜静电消除方法

（湛江包装材料企业有限公司，524022）摘要：本文主要综述了BOPP烟用包装膜常用的静电消除方法，对BOPP烟膜从生产到使用的静电控制环节进行了讨论。关键词：BOPP烟膜；静电消除；抗静电剂 BOPP烟用包装薄膜是BOPP薄膜中技术含量较高的一个膜种，比起普通BOPP薄膜需要更高的弹性模量、拉伸强度、挺度、光学性能、热封强度、抗静电性能等。抗静电性能是衡量烟膜质量的一项较重要的项目。带静电的薄膜易吸附尘埃，使薄膜表面肮脏；静电影响薄膜生产的正常操作，严重时会击伤操作者；静电大的薄膜影响卷烟包装机的正常生产，使烟包出现金拉线错位、长角、包装不紧凑，严重时产生飞包现象影响烟厂正常生产。由此可知消除静电对于BOPP烟膜来说，意义十分重大。一、 BOPP烟膜起电机理： BOPP薄膜和其它高分子材料一样，都具有优良的绝缘性能。材料中聚丙烯分子的化学键为共价键，不易电离，不能传递电子或离子，使薄膜表面具有很高的表面电阻。不同的材料相互接触、摩擦，就会在表面积聚大量的静电荷。当两种材料分离后，每一种材料就会带一定量的正（负）电荷。二、 BOPP烟膜消除静电方法：由静电起电机理得知，消除静电可以通过降低薄膜表面电阻和释放薄膜表面所带电荷的方法来实现。在薄膜内添加抗静电添加剂可以改善薄膜表面活性、降低薄膜表面电阻；使用静电消除器或改善薄膜生产、加工、储存条件则有助于释放薄膜表面电荷。 1．静电消除器消除静电的原理和方法：静电消除器有感应式、直流放电式、交流放电式等。BOPP生产线、膜卷大小分切设备、卷烟包装机都会使用静电消除器来消除静电。静电消除器优点是使用方便，价格低廉，容易操作；缺点是仅仅适用于薄膜表面静电很大、部分消除薄膜表面静电。①．感应式静电消除器：是一种接地的导电电子刷，通过电子刷靠近带电薄膜，尖端电离空气，产生的与带电薄膜电型相反的电荷与薄膜所带电荷中和，与带电薄膜电性相反的电荷则通过电子刷通入地面，从而达到消除静电的目的。此类静电消除器通常用于BOPP收卷机。可以释放部分薄膜生产过程中所产生的静电。②．直流放电式静电消除器：是一种针状电极，对电极通入直流电使针状电极尖端和薄膜之间电晕放电，产生相反极性的离子，中和薄膜表面电荷。某些卷烟包装设备的条包包装部分会采用此类静电消除器。③．交流放电式静电消除器：是通过形成静电电容耦合体，周期性产生离子和吸引离子来达到消除静电的作用，它的电极与消电无关，广泛用于薄膜分切机。 2．抗静电添加剂的使用：抗静电添加剂是薄膜生产有效控制静电的方法。抗静电剂的的作用机理微观上较复杂，主要是通过抗静电剂分子内亲水基团与空气水份结合，增加薄膜表面电导率，而达到消除静电的目的。①．抗静电添加剂的类型：按照使用方法分为表层和芯层添加剂；按照结构可分为阳离子型、阴离子型、非离子型、两性离子型等。BOPP薄膜抗静电剂通常有多元醇单硬酯酸酐、羟乙基烷基胺等。②．抗静电添加剂效能影响因素：首先，抗静电剂的效能取决于它的表面活性，表面活性与分子中亲水基、憎水基、分子形状、分子量等有关。其次，BOPP烟膜配方中增滑剂、抗粘剂等其它添加剂会与抗静电剂相互作用而对抗静电效果产生很大影响，所以烟膜配方的调整难度是非常大的。另外，加工工艺参数、加工环境湿度都会对抗静电添加剂效能产生一定影响。③．抗静电添加剂与时效处理：抗静电添加剂分为迁移性和非迁移性。非迁移性抗静电剂一般加入薄膜表层，可以立即发挥效果。迁移性抗静电剂一般加入薄膜芯层，需要

一段时间从薄膜芯层迁移出表层才能发挥作用。BOPP薄膜在分切之前一般会将膜卷放置一段时间，称为时效处理，就是为了添加剂的析出、应力消除等。时效处理时间的长短则根据具体膜种及配方的不同而发生改变。例如如普通烟膜3～5天，收缩烟膜7～9天。 3．改善薄膜生产、加工、储存条件：在烟膜生产加工过程中，可以通过适当增加环境湿度来提高薄膜表面电导率，加快电荷消失速度。此外，提高生产加工设备的接地的效果，可以部分导出薄膜表面的静电。 4．三、静电对烟膜使用的影响及应急方法 BOPP烟膜起静电主要途径有两类，一类是BOPP薄膜生产过程当中由于薄膜与设备产生摩擦而产生的静电；一类是成品烟膜在使用过程中与烟机包装设备摩擦而产生的静电。烟膜生产完成送至烟厂后，由于环境变化差异、包装设备差异等因素，包装过程对静电的敏感程度也不同。 1．环境变化差异的影响：烟厂地理位置各不相同，位处于北方内陆地区的烟厂由于气候干燥，常常受薄膜静电问题困扰，尤其是冬季更为明显；位处于沿海沿江地区的烟厂由于气候相对湿润，薄膜相对不容易产生静电影响。当烟膜生产环境条件和使用环境条件差异很大的时候，控制烟膜储存和使用时的温度和湿度尤为重要。烟厂使用辅料较多，卷烟纸、水松纸等要求干燥条件，而烟膜要求湿度较大的条件，比较难以平衡，一般以温度30℃左右，湿度60%教为适宜。一些生产条件相对不好的烟厂有时会采用现场泼水加湿，或者用湿毛巾敷膜卷两端面的应急做法。 2．设备差异的影响：目前烟草行业包装设备种类多样，有GD、BE、FOkER等多种包装设备，机速一般在180~400包/分钟不等，甚至某些设备机速能够达到600包/分钟，到2006年某些新型的卷烟包装设备速度已经达到了1000包/分钟。一般来说，包装速度越快，对静电的敏感程度就越大。例如GD以慢速包装，静电对包装的影响表现为烟包顶底封口不整齐；提高速度到一定程度后，开始出现飞包现象，薄膜不能上机使用。 3．四、小结 BOPP烟膜从生产到成品的使用，都需要运用各种手段来控制静电。生产环节需要通过调整薄膜配方以及工艺参数来进行控制；储运环节需要通过调整环境温度湿度来进行控制。烟厂实际使用过程中，有时会采用一些经验性的做法：例如现场加湿、适当延长储藏期等。参考资料：（1）尹燕平，双向拉伸塑料薄膜[M]，北京：化学工业出版社，1999。（2）王克智，新型功能塑料助剂[M]，北京：化学工业出版社，2003。（3）M.建臣，舒尔曼塑料公司BOPP交流会，1993。