Estudo da migração de deslizante em filmes de polietileno

Abstract

Com o objetivo de facilitar o deslizamento dos filmes nas linhas de envase de produtos, é necessária a produção de filmes com baixos valores de coeficiente de fricção (COF) e com isso aumentar a produtividade nas linhas de empacotamento automático. Para obtenção de níveis baixos de COF, adiciona-se às resinas, entre outros aditivos, agentes deslizantes. Os tipos mais utilizados são as amidas de ácidos graxos, que possuem baixa solubilidade nas resinas de polietileno e que, após a extrusão do filme, migram para a superfície promovendo uma redução do COF. No entanto, observa-se que, ao longo do tempo, o teor de deslizante sofre um decaimento. Neste trabalho, com o objetivo de identificar possíveis interações do agente deslizante com demais aditivos da formulação, foram produzidas quatro formulações diferentes, variando-se os aditivos utilizados em cada uma das amostras. Os aditivos incorporados e avaliados neste estudo foram agente deslizante, antioxidantes (primário e secundário), antibloqueante, auxiliar de fluxo e branqueador ótico, pois os mesmos constituem o pacote de aditivação utilizado para a aplicação do produto selecionado neste estudo. Utilizando as técnicas de cromatografia líquida, espectroscopia de infravermelho, cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas, coeficiente de fricção e microscopia eletrônica de varredura, foi realizado um acompanhamento das amostras por um período de aproximadamente 90 dias, com o objetivo de identificar alguma diferença entre as formulações analisadas. Observa-se que ao longo do tempo (90 dias), existe a queda no teor de agente deslizante, de praticamente 20-30%, no entanto esse decaimento foi observado nas quatro amostras avaliadas, indicando que a migração da amida não está relacionada com os demais aditivos testados na formulação. Para complementar esta avaliação, um filme foi avaliado por microscopia de força atômica (AFM) para observar a migração do agente deslizante para a superfície, bem como avaliar como o tratamento corona influencia nesta migração.

In order to facilitate film slipping in packing lines it is necessary to manufacture films with low Coefficient of Friction (CoF) and therefore to increase the productivity in automatic packing lines. In order to obtain a low CoF, slip agents are added to the resin in conjunction with other additives. The most commonly slip agent used are the fatty acid amides, that have low solubility in polyethylene resins and that, after film extrusion, migrate to the film surface resulting in a CoF decrease. However, it is noted that, over the time, the slip agent content decays. In this study, in order to identify potential interactions between the slip agent and other additives used in the formulation, four different formulations were produced, varying the additives used in each sample. The additives incorporated and evaluated in this study were the slip agents, antioxidants (primary and secondary), antiblocking, and optical brightener because they constitute the additive package applicable to the product selected for this study. By the use of liquid chromatography, infrared spectroscopy, gas chromatography with mass spectrometry, coefficient of friction, and scanning electron microscopy, the samples were monitored for a period of approximately 90 days in order to identify any difference among the analyzed formulations. It is noted that over time (90 days), there is a decrease of about 20-30% in the slip agent content, however this decay was observed in all samples tested, indicating that the amide migration is not related to the other additives used in the formulation. Additionally, one film was analyzed by atomic force microscopy (AFM) in order to observe the slip agent migration to the film surface and also to evaluate the influence of corona treatment on this migration.