防銹包裝是20世紀60年代發明的,由美國率先開發應用于軍械的防銹保存,并制定了規范MIL-F-22019。接著法國在1963年生產了商品名稱為clearpak的防銹薄膜,它主要用于金屬制品的防銹防腐蝕包裝上,如機械零件、軸承等的包裝上,它的原理是把氣相防銹劑同塑料薄膜結合起來應用于包裝上。氣相防銹劑可以在常溫下,直接由固相揮發成氣相,從而充滿整個包裝薄膜袋中,這種氣化了的防銹劑能附著在金屬制品的表面,從而隔絕了金屬制品表面與氧氣的接觸,防止了氧化生銹。
氣相防銹劑的要求
常溫下要有一定的揮發性,實際使用21℃蒸氣壓下在0.001~0.0001mmHg(1mmHg=133.322Pa)時,有良好的持久防銹效果。
其分子中要有對鋼鐵起保護的基團,如C6H5COO-、NO2-、NH3OH-、對銅有防銹作用的基團,如C6H5COO-、Cr2072-、PO43-。
對金屬表面要有良好的附著性;
同載體樹脂有良好的相容性;
在塑料成型過程中,有良好的穩定性,沸點應在200℃以上。
氣相緩蝕劑
主要有有機一元胺,包括脂肪族、芳香族、脂環族和雜環族組成,如單乙醇胺、異丙醇胺、二丁基胺、環己胺、二環己胺、苯胺嗎啉酸、苯駢三氮唑和烷基苯駢三氮唑等。還有有機酸和無機酸,如辛酸、癸酸、月桂酸、苯甲酸、硬脂酸、亞硝酸、磷酸、碳酸、酒石酸等。緩蝕劑的用量一般為1%~10%。當單一的氣相緩蝕劑不能滿足使用要求時,可以用兩種或兩種以上的氣相緩蝕劑聯合使用。如用一個揮發速率較快的、蒸氣壓大的同一個揮發速率慢的、蒸氣壓低的配合起來使用,可以使包裝袋內始終有高度濃度的緩蝕劑,有長期防銹效果。
氣相防銹包裝膜的生產方法
將氣相防銹劑和塑料混合在一起,直接擠出吹膜或擠出流延膜,制袋后包裝金屬制品,配方大致如下:吹膜級或流延級LDPE,抗氧劑,辛酸二環己胺,癸酸二環己胺,磷酸環己胺,DOP。該薄膜對鋼、鋁及其合金均有良好的防銹能力,對鍍鉻、鍍鋅的鈍化有一定適應新。
共擠復合的方法生產內層含有氣相防銹劑的薄膜,而外層不含防銹劑的不同薄膜,可以阻止氣相防銹劑從外層透出來,延長防銹作用,提高袋內防銹劑蒸氣壓。生產過程中,可以把氣相防銹劑做成母粒后添加到LDPE粒子中擠出吹膜或技術流延成膜,制袋后包裝金屬制品。擠出溫度要低一些,防止防銹劑在加工過程中揮發,一般加工溫度不要超過150℃。為此,內層放防銹劑的樹脂可以用EVA,厚度應為0.06~0.07mm,外層厚度為0.03~0.04mm。擠出吹膜時,部分防銹劑會附著在機筒壁內表面,但對加工沒有影響。但注意制袋時,由于防銹劑在膜內層,降低熱封牢度,為此,內表面膜應厚一些則熱封溫度高一些。
用含有氣相防銹紙的膠黏劑涂布薄膜的內表面,可以用印刷的凹眼涂布輥來涂布,配方包括阿拉伯樹膠、月桂酸環己胺、苯甲酸二己醇胺、辛酸二環己胺、苯駢三氮唑、抗氧劑、甲醛、乙醇、蒸餾水等。其中甲醛是阿拉伯樹膠的堅膜劑和防霉劑,月桂酸環己胺是緩蝕劑,又是表面活性劑,對LDPE膜有潤濕作用。形成的涂層對鋼、鋁及鋁合金、銅均有良好的防銹作用。
還可以把氣相緩蝕劑壓成錠片裝,直接放在普通的阻隔性良好的薄膜袋中,包裝金屬部件后,任氣體充滿包裝袋,附著在金屬表面起防銹作用。把氣相防銹通熱收縮膜結合在一起,組成氣相防銹熱收縮薄膜包裝,由于熱收縮薄膜緊緊貼在金屬零部件表面,防銹效果更佳。氣相防銹共擠復合熱收縮膜,使用EVA為內層含防銹劑的復合膜內層,擠出溫度較低,有保持防銹劑良好效果。
氣相防銹包裝應注意的幾點
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