ضد مه
افزودنی های ضد مه برای جلوگیری از تشکیل مه در درون یک فیلم پلاستیکی مورد استفاده قرار می گیرند و کاربرد رایج آن ها در صنایع کشاورزی و بسته بندی مواد غذایی است. در مورد فیلم های مورد استفاده در کشاورزی و باغداری، مه می تواند اثرات مخرب فراوانی داشته باشد، چه اینکه می تواند موجب کاهش انتقال نور شده و کاهش سرعت رشد گیاهان را به همراه داشته باشد که به نوبه ی خود به دیر رسیدن محصول و پایین آمدن بهره منتهی میشود. قطرات آب به مثابه عدسی عمل کرده و ممکن است نور و حرارت روی بافت های ظریف گیاه متمرکز شوند که این موجب سوختن بافت گیاه و تلف شدن محصول می شود. انعقاد قطرات کوچک و تشکیل قطرات بزرگتر موجب چکه کردن میشود و این میتواند به افزایش بیماری و آسیب دیدگی گیاهان بیانجامد.
در مورد فیلم های مورد استفاده در بسته بندی مواد غذایی، این مه می تواند اثر مخربی در کیفیت غذا داشته و شفافیت بسته بندی را هم تحت تأثیر قرار دهد که این می تواند جذب مشتری در فروشگاه را با مشکل روبرو کند. برای پیشگیری یا عقب انداختن این مشکلات می توان از افزودن مستربچ ضد مه به فیلم های پلاستیکی استفاده کرد.
با توجه به کشش سطحی که در جهت کاهش مساحت سطح عمل می کند، قطرات آب عموماً کروی شکل هستند. قطرات موجود روی یک فیلم، اشکال نیم کروی ایجاد می کنند که روی پراکندگی یا بازتاب نور اثرگذار است. این موجب می شود نوربرخوردی به فیلم، به شکل داخلی بازتاب کند و موجب کاهش شفافیت فیلم شود.
مواد ضد مه عموماً از مولکول هایی تشکیل شده اند که یک سر قطبی و یک سر غیرقطبی دارند. وجود این گروه های قطبی روی سطح موجب ترشوندگی بهترِ فیلم میشود. هرچقدر تفاوت بین این مقادیر کشش سطحی کوچکتر باشد، ترشوندگی سطح پلاستیک توسط آب بهتر خواهد بود. به بیان دیگر، یک مایع زمانی میتواند بهتر سطح یک جامد را تر کند که زاویه تماس بین مایع و سطح جامد، بسیار کم باشد.
برحسب تعریف، زوایه ی تماس عبارتست از زاویه ی بین سطح مایع و خط مماس بر قطره ی مایع در محل تماس مایع با سطح جامد. در مورد یک قطره ی کاملاً نیم کروی، این زاویه برابر با 90 درجه است، و هر چقدر به قطره ی کاملاً مسطح نزدیک شویم، زاویه ی فوق به صفردرجه نزدیک میشود. زاویه تماس صفر درجه تنها زمانی بدست می آید که کشش سطحی مایع، برابر با یا کمتر از کشش سطحی سطح جامد باشد، که این بیانگر حالت ایده آل ماست. نقش یک ماده ی افزودنی ضد مه عبارتست از کاهش اختلاف بین کشش سطحی آب و فیلم، به نحوی که زاویه ی تماس قطره ی آب با سطح پلاستیک، تا حد ممکن کوچک باشد. این موجب کاهش بازتاب داخلی نور برخوردی در داخل قطرات آب شده و شفافیت فیلم پلاستیکی را بالا میبرد.
از آنجاییکه با گذر زمان، مواد افزودنی ضد مه به سطح میآیند، این امکان وجود دارد که در نهایت این مواد بوسیله ی لایه ای از آب شسته شوند. ولی ضد مه های داخلی که بصورت یکنواخت در ضخامت فیلم توزیع می شوند، به عنوان مخزنی از این ماده ی افزودنی عمل کرده و طول عمر مفید فیلم را در غلظت معینی از ماده ی ضدمه، افزایش میدهند.
در کاربردهای مربوط به بسته بندی مواد غذایی، افزودنی های ضد مه میبایست تأییدیه های مختلفی را داشته باشند.
مولکولهای ماده ی ضد مه از گروههای سرِ قطبی مانند گروههای هیدروکسیل، و گروههای تهِ غیرقطبی متشکل از یک زنجیره ی هیدروکربنی تشکیل شده اند. گروههای قطبی برای ایجاد پیوند هیدروژنی با مولکولهای آب، ضروری هستند. طول زنجیره ی هیدروکربن، نفوذ مواد افزودنی در ماتریس پلیمر را تعیین میکند. مقدار نفوذ یک افزودنی ضد مه به سطح یک فیلم پلیمری به چندین عامل بستگی خواهد داشت که از آن جمله عبارتند از غلظت ماده ی افزودنی، ضخامت فیلم، ماهیت شیمیایی ماده ی ضدمه و پلیمر، انحلال پذیری ماده ی افزودنی در پلیمر و غیره. میزان توده ای بودن / اندازه ی مولکولهای مه شکن به عنوان عامل کنترل کننده ی عملکرد دراز مدت ماده ی افزودنی به شمار میرود. عملکرد ضد مه را میتوان با اندازه گیری زاویه ی تماس واقعی بین قطرهی آب و سطح پلیمر مورد سنجش قرار داد. روش دیگر برای انجام این کار، نسخهای از تست مه سرد ICI است که توسط شرکت کربی پلیمر اصلاحاتی روی انجام شده است. طبق این روش، فیلم مورد تست محکم دور یک بِشِر آزمایشگاهی حاوی 200 میلی لیتر آب پیچیده میشود. سپس بشر در یک یخچال با دمای 4 درجهی سلسیوس گذاشته میشود. ظاهر فیلم در یک بازهی زمانی مشخص (تا 20 روز یا بیشتر) مشاهده میشود. در نهایت از معیارهای اسکالر زیر برای درجه بندی عملکرد ماده ی ضد مه استفاده می شود:
– 1 = فیلم کاملاً مات
– 8 = وجود چهار قطره
– 9 = وجود 2 قطره
– 10 = فیلم کاملاً شفاف
– هر مقداری بین مقادیر فوق، امکانپذیر است.
درجه ی مه شکن 8 یا بالاتر به عنوان عملکرد مه شکن خوب قلمداد می شود.