식품업계 실무자를 위한 연포장지 구조 입문 가이드 - 3.2 마찰계수(Friction Coefficient)와 슬립제 처방

포장지의마찰계수는 가공 안정성, 권취 품질, 내용물 보호에 직결되는 핵심 물성입니다.

정마찰(static friction)과 동마찰(dynamic friction)이 있으며, 실무에서는 주로 동마찰계수를 중점 관리합니다.

이 글에서는 동마찰계수의 이론적 배경, 슬립제(slip agent) 처방과 슬립제의 이탈·흡수 현상, 파우더 처리법, 과·저마찰 시 가공 이슈와 대응 방안을 토큰 가득 채워 살펴보겠습니다.

📌 마찰계수의 이론적 배경

• 정마찰계수(Static μ): 접촉 시작 전 저항값
• 동마찰계수(Dynamic μ): 접촉 후 움직임 중 저항값

대부분의 연포장 공정에서는 롤 표면과 필름 간, 필름 간 이동이 빈번하므로 동마찰계수가 가공 안정성의 핵심 지표가 됩니다.

📌 슬립제 처방과 마찰계수 제어

• 내면층(씰링층) 필름: CPP, LLDPE 등에 소량 슬립제 혼합
• 슬립제 이탈: 시간 경과 및 고온에서 표면으로 Migration
• 접착제 흡수: 라미네이션 공정 시 접착제가 슬립제를 흡수하며 마찰 변화

이러한 현상을 고려해 슬립제 종류·함량·분산을 최적화해야 가공 시 적절한 동마찰계수를 유지할 수 있습니다.

📌 파우더 처리법(Powder Treatment)

• 슬립제 소진 또는 과경화 시 표면 마찰계수↑ → 가공 Scratch, Blocking 발생
• 파우더(식용 기준) 코팅으로 인위적 슬립 부여
• 파우더 비말이 내용물에 닿을 수 있어 외관 클레임 가능

파우더 처방량과 종류를 협의하여, 가공 안정성과 최종 제품 외관 간 균형을 맞춰야 합니다.

📌 과·저마찰 시 가공 이슈

• 과도한 슬립(μ < 0.1): 권취 시 필름 미끄러짐 → 인쇄 핀트 미스, 충진 에러
• 과도한 그립(μ > 0.3): 롤 장력 불균일 → 스트레스 크랙, 스크래치 발생
• 예시: 김 포장지처럼 가벼운 내용물은 일부러 마찰계수↑ 요구

실무에서는 0.15 ~ 0.25 범위를 기본 목표로, 제품·공정별 최적 동마찰계수를 설정합니다.

💡 실무 Tip

마찰계수 관리의 핵심은 슬립제 처방 ↔ 파우더 처리 ↔ 공정 조건의 조화입니다.
슬립제 Migration 테스트: 가속 노화(고온·고습) 조건에서 동마찰 측정
파우더 선택: 유해물질 무첨가, 미세도 균일한 식용 파우더
실제 공정 테스트: 200 m/min 이상 속도에서 Blocking/스크래치 여부 확인
이 과정을 통해 안정적 권취, 충진, 실링을 달성하세요.