摩擦系数是塑料薄膜的基本物性之一。当两个相互接触的物体之间有相对运动或相对运动趋势时,其接触表面产生的阻碍相对运动的机械作用力就是摩擦力。塑料薄膜的摩擦性能可以通过材料的动、静摩擦系数来表征。
塑料薄膜的表面摩擦系数、粗糙度和爽滑性,此三项指标的关系是相辅相成的。
1、塑料薄膜表面的摩擦系数
在生产中,薄膜的摩擦系数是一项重要的技术指标。一方面它和薄膜抗粘连性能一起成为塑料薄膜开口性的量化评定指标,另一方面又可作为自动包装机运行速度、张力调节、薄膜运行中磨损的参考数据之一。在印刷、复合、制袋、包装运输的过程中,同样对塑料薄膜的摩擦系数有一定的要求.薄膜表面摩擦系数与其表面的粗糙度成直线关系。在一定条件下,表面粗糙度越大,摩擦系数越小。也就是说,降低薄膜表面的摩擦系数对印刷、复合、镀铝有利,可以增加它们与塑料薄膜之间的结合面,提高它们之间的粘合力。摩擦系数的大小是通过添加剂量进行调节的。
2、塑料薄膜的表面粗糙度
表面粗糙度是指薄膜表面所具有的在较小间距上的微小峰谷不平度的微观几何尺寸特征的综合评价。适当的表面粗糙度有利于油墨印刷、复合和真空镀铝。当然,粗糙度过大则可能会造成油墨、胶液或铝分子不能填满薄膜表面凹陷穴位,形成空隙而影响两者之间的附着力,严重时会导致油墨、胶液或镀铝层与薄膜脱离分层,印刷时小网点丢失等弊病。
一般塑料薄膜的表面非常光滑,光滑的表面在薄膜收卷时会产生粘连,无法正常收卷,也不容易放卷。同时,光滑的薄膜表面对油墨印刷、复合和真空镀铝也非常不利,因为光滑的表面会大大降低油墨、胶粘剂与薄膜之间的附着力,包括油墨、胶粘剂与铝箔和薄膜之间的附着力。为了使薄膜表面具有一定的粗糙度(除电晕处理外),以增加其与其它物质的黏结力,通常采用在薄膜树脂中添加某种抗粘连剂的方法,使在塑料薄膜成膜过程中的薄膜表面形成一定的粗糙度。薄膜表面粗糙度的大小与添加剂(抗粘连剂)的种类、数量,添加剂的粒径与形状、添加剂的分散性、表面处理等因素有关,应根据不同类型薄膜和用途而选用不同的添加剂。随着薄膜中添加剂含量的增加,薄膜的摩擦系数μs下降,表面粗糙度增大,塑料薄膜表面粗糙度一般控制在Ra=0.08~0.16较为适合。
3、塑料薄膜的爽滑性
滑爽性主要受到添加剂种类和含量等的影响,同时也受电晕处理的影响。另外,薄膜使用环境、下游客户使用工艺条件、生产环境也会对滑爽性造成影响。薄膜的滑爽性对薄膜生产过程和下游客户的使用过程的顺利进行都很重要。这就要求薄膜生产过程要对滑爽性进行控制,以便能够提供适当的滑爽性,同时又不会由于添加剂的析出对下游客户的使用造成其他故障影响。
爽滑剂又被称作润滑剂。润滑剂分为内润滑和外润滑两类。在加工CPP(IPP)、CPE(IPE)薄膜时,酰胺类的爽滑剂通常会被加在热封层当中,在加工BOPP薄膜时,爽滑剂通常会被加在芯层当中。这些润滑剂的分子会迁移至薄膜的表面("外迁")形成一层油性表面,而起到改善薄膜表面性能的润滑作用,降低摩擦系数。添加量应根据薄膜的厚度及客户所要求的摩擦系数值而定。一般在BOPET和BOPA薄膜的加工过程中并不需要使用酰胺类的爽滑剂。