Anti-stick
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Aditivos antibloqueo
Hasta cierto punto, todas las películas de polímero tienden a adherirse a sí mismas. Esta adhesión se denomina "bloqueo". Las principales causas del bloqueo son las presiones o temperaturas que la película puede experimentar durante la extrusión, el uso o el almacenamiento. El grado o severidad del bloqueo es una función de las características de la película así como de los efectos de las fuerzas externas que actúan sobre la película. El bloqueo puede afectar todo el ciclo de vida de la película, desde el procesamiento durante la fabricación de la película hasta su desempeño durante el uso final. El bloqueo de la película se experimenta con mayor frecuencia en películas de poliolefina como el polietileno y el polipropileno. La dureza de la película y la presencia de aditivos como los plastificantes tienen una influencia sustancial en el bloqueo. Un PVC relativamente blando se bloqueará en mayor medida que una película relativamente dura como PET o HOPE. El bloqueo también ocurre en películas hechas de poliésteres lineales. Para cualquier tipo de película, el aumento de la temperatura, la presión o el tiempo de procesamiento bajo temperaturas y presiones variables aumentará el grado de bloqueo. Para evitar que las superficies de la película se bloqueen, se incorporan a los polímeros pequeñas cantidades de materiales en polvo, llamados agentes antibloqueo. Estos agentes antibloqueo crean imperfecciones en la superficie de la película e impiden el contacto total de las dos capas de la película, reduciendo el bloqueo. El bloqueo se mide calculando la fuerza requerida para separar dos capas de película y puede expresarse en Newtons por unidad de área o gramos requeridos. Existen varios métodos para determinar el bloqueo de la película, desde la simple prueba del chasquido del dedo hasta métodos científicos más estándar. La prueba más simple de bloqueo es frotar dos capas de película entre el pulgar y el índice y notar la facilidad de separación. Una prueba un poco más sofisticada pero aún muy subjetiva consiste en insertar un marco alemán u otra moneda pesada entre dos capas de película. A continuación, se agita la película hasta que la moneda atraviesa completamente las dos capas. Cuanto más se deba agitar la película, mayores serán las fuerzas de bloqueo presentes. La Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales define una prueba y un aparato científicos en el Método 0-3354-89, que mide la fuerza requerida para separar dos capas de película unidas a un dispositivo de barra de equilibrio similar a una balanza analítica. Una hoja de película bloqueada se une a un bloque de aluminio asegurado a la base del dispositivo. La otra hoja de película está unida a un segundo bloque de aluminio que cuelga de un extremo de la viga. Se agrega peso al otro extremo de la viga en unidades de 90 ± 10 glm, hasta que las dos capas se separan totalmente o alcanzan una separación de 1,905 cm. En cualquier prueba, las películas que se comparan deben acondicionarse a tiempos, temperaturas y presiones idénticos. Estos parámetros de acondicionamiento deben elegirse de modo que las fuerzas de bloqueo estén dentro de la escala del equipo de prueba. Los parámetros de acondicionamiento que son demasiado duros o demasiado ligeros hacen que sea imposible obtener lecturas de fuerza de bloqueo en el equipo de prueba.
Agente antibloqueo
El bloqueo puede tener efectos perjudiciales en el procesamiento y el rendimiento de las películas, a veces hasta el punto de que las películas no se pueden utilizar. Para disminuir el contacto directo entre las capas de la película y contrarrestar las fuerzas de bloqueo, se pueden incorporar a los polímeros ayudas antibloqueo y antideslizantes, creando un entorno de procesamiento adecuado para las películas. Los aditivos antiadherentes deben ser altamente eficientes y exhibir una calidad constante y confiable, con poco o ningún efecto sobre otras propiedades de la película. Los aditivos deben cumplir con los requisitos de varios países para productos en contacto con alimentos. Estos aditivos no deberían tener consecuencias perjudiciales para la salud y la seguridad del usuario final. El antibloqueo se puede lograr introduciendo una capa delgada de un compuesto antiadherente de partículas sólidas de tamaño micrométrico (ayudas de deslizamiento) entre las capas, o creando una aspereza microscópica en la superficie de la película para separar las capas. Para películas de embalaje de alta calidad, las sílices sintéticas como la sílice pirógena, el gel de sílice o las zeolitas predominan como agentes antibloqueo. Las sílices naturales y los minerales como la arcilla, la tierra de diatomeas (DE), el cuarzo o el talo, se utilizan principalmente en grados de películas pigmentadas y de menor calidad. Los productos sintéticos tienen el beneficio adicional de que no contienen una fase cristalina que está presente en muchos materiales naturales. Los materiales que contienen una fase cristalina requieren un manejo especial para minimizar el polvo y también requieren un etiquetado especial. Entre las sílices sintéticas (precipitadas, ahumadas, en gel), el gel de sílice en forma micronizada tiene el mayor potencial en aplicaciones antibloqueo. En el proceso de micronización, el tamaño de las partículas de sílice y la distribución de las partículas se controlan de cerca. Los tamaños de partícula de la sílice se pueden ajustar con respecto al espesor de la película, por ejemplo, un tamaño de dos micropartículas para películas muy finas y un tamaño de diez micras para películas más gruesas. La alta porosidad de las sílices es un beneficio adicional, con una gran cantidad de partículas disponibles. De acuerdo con la escala de Moh, el factor de dureza de la sílice es bajo, de dos a tres, lo que preserva el equipo y garantiza una vida útil prolongada. La carga de agentes antibloqueo en cualquier película depende de las características de la película, el uso final y la eficiencia del antibloqueo. Las cargas de gel de sílice sintético pueden variar desde 1000 ppm en una película de LLDPE en América del Norte o Europa hasta 3000 ppm en una película de PP en el sudeste asiático. Los cuentos se utilizan generalmente en cargas de 5000 ppm en LLDPE en Europa o América del Norte. Las cargas pueden variar más en ciertas películas especiales o usos finales. Como muchas formulaciones de película contienen agentes antibloqueo y ayudas de deslizamiento, algunos fabricantes de sílice venden productos combinados. Los productos combinados consisten en sílice sintética y un auxiliar de deslizamiento como erucamida u oleamida. Los productos combinados muestran beneficios adicionales a través de un desarrollo más rápido del deslizamiento y una mayor eficiencia antiadherente debido a una mejor dispersión de ambos aditivos.
Esta clase de aditivos se emplea para evitar el efecto de bloqueo en los sistemas poliméricos. El bloqueo es la adhesión no deseada entre las capas de una película de plástico, que puede ocurrir bajo presión, generalmente durante el almacenamiento o el uso. Debido al bloqueo, resulta difícil desenrollar el material cuando se trata de un rollo de película, o abrirlo cuando se trata de una bolsa. El bloqueo se puede prevenir mediante el uso de agentes antibloqueo, que se agregan a la composición que desarrolla la capa superficial de la película. Los aditivos antibloqueo comúnmente utilizados son sílice, arcilla, piedra caliza, talco, zeolitas, vidrio y ceras sintéticas. También se emplean agentes antibloqueantes orgánicos. Por ejemplo, las amidas de ácidos grasos son aditivos bien conocidos que evitan la adhesión no deseada en las redes de polímeros. Desafortunadamente, la adición de tales amidas como aditivos antibloqueo para láminas de polímero, por ejemplo, en laminados de vidrio, afecta negativamente las características ópticas de la lámina de polímero, como la turbidez, la transparencia y la claridad de la película, así como la adhesión de la lámina de polímero al vidrio. En consecuencia, la inclusión de fracciones de amida de ácido graso entre las capas intermedias de láminas de polímero de los laminados de vidrio es esencial para una mejor adhesión. Ciertas amidas de ácidos grasos, sin embargo, se pueden usar con éxito como agentes antibloqueo en láminas de polímero sin afectar o interferir con las propiedades ópticas de la lámina de polímero o las propiedades adhesivas de la lámina de polímero al vidrio. Estas amidas incluyen erucamida, behenamida (docosanamida), N-oleil palmitamida, estearil erucamida, erucil estearamida, hidroxiestearamida, ácido oleico dietanolamida, ácido esteárico dietanolamida, poli(etilenglicol) oleico amida y mezclas de estas amidas. Se prefieren especialmente las monoamidas secundarias, como la N-oleil palmitamida, que es una amida con una geometría de doble enlace.