《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》
第二篇 包装技术与工艺
第六章 防锈包装技术
第六节 防锈包装方法
二、气相缓蚀剂及气相防锈材料防锈包装法
气相缓蚀剂亦称挥发性缓蚀剂,在常温下具有一定蒸气压,故能自动挥发,挥发出来的气体对金属具有保护作用。其主要为铵类、有机胺类和含氮有机化合物以及有机酸形成的化合物。如亚硝酸二环己胺、辛酸二环己胺、亚硝酸二异丙胺、碳酸环己胺及尿素+苯甲酸单乙醇胺+亚硝酸钠混合物等。因此,气相缓蚀剂不必直接涂覆金属表面,将其放入包装内或涂覆在包装材料上,通过其挥发的气体即可达到对金属制品的防锈目的。因气相缓蚀剂对非铁金属的不利影响,故多用于铁金属的防锈包装。
气相缓蚀剂可以单独使用,更多的是将其附于一定载体上制成气相防锈材料,如气相防锈纸、气相防锈油、气相防锈塑料薄膜等。用气相缓蚀剂或材料进行防锈包装,去除包装简单,不用处理即可使用。气相防锈材料具有防锈和包装的双重功能。下面就各种气相防锈材料的施放与包装方法进行分述。
(一)气相防锈粉末、片剂的防锈包装
气相缓蚀剂粉末可以单独使用,如亚硝酸二环己胺或碳酸环己胺等。也可混合使用,如以上两种的混合使用;还有如尿素+亚硝酸钠+苯甲酸单乙醇胺的混合使用。用小皿盛装气相缓蚀剂粉末或结晶,然后放入包装内或以透气的纱布、纸袋装好,悬挂于金属面附近,对非精密工作面或非工作面,有时也可直接喷洒在金属面上。
片剂是将气相缓蚀剂的粉末用粘结剂及填充剂一起压制而成。使用时由片的数量就可计其用量,直接放入包装内,可避免粉末对金属表面的污染。使用气相缓蚀剂粉末或片剂时,注意要用防潮性、隔气性优良的包装材料进行密封,可达到长期防锈的目的。
(二)气相防锈纸的防锈包装
将气相缓蚀剂做成溶液涂覆或浸渍于无腐蚀性的中性厚纸上,干燥后即为气相防锈纸。气相防锈纸是应用最广泛的防锈包装材料或辅助材料。包装金属制品时,将涂覆气相缓蚀剂的一面(称为防锈面)面向金属制品。也可在容器内将气相防锈纸作为衬垫材料用,同理,防锈面应面向金属制品。管状金属制品可以用气相防锈纸塞入管内,以防止管内壁生锈。使用气相防锈纸包装金属制品,一定要密封,最好外面再用塑料薄膜密封一次,效果更好。管内壁塞有气相防锈纸的金属制品外面同样要进行密封。外层的包装最好选用蜡纸、塑料薄膜、塑料袋、金属箔或复合材料进行密封。气相防锈纸的碎片散放入包装内,与片剂一样方便有效且克服了粉末的污染。气相防锈纸可用无腐蚀性石蜡在其背面涂覆,或在塑料复合纸的纸面上涂气相缓蚀剂,或用增强纸(两层纸或复合纸中加纤维或绳索增强)做成防锈纸,以增加其防潮性能和拉伸强度。
(三)气相防锈液的防锈包装
将气相缓蚀剂以水或有机溶剂配成溶液,将其喷洒在制品上,然后石蜡纸或塑料袋做防水包装。或将金属制品在冷溶液中浸涂,然后包装。也可将金属制品浸泡于盛有防锈液的瓶子中,加盖密封。或用此液浸渍包装箱内衬板,然后用此包装金属制品,此法应注意采用严格的防潮包装,防止湿气进入,而使缓蚀剂浓度达不到要求的部位生锈。
(四)气相防锈油防锈包装
将油溶性气相缓蚀剂溶解于润滑油中制成气相防锈油,用此油浸渍制品(一般用于机械组件),涂覆后活动制品的机械系统,使油均匀分布于制品的内部,然后用防潮性好的包装材料进行密封,启封后可以直接使用。
(五)气相防锈塑料薄膜防锈包装
用气相缓蚀剂处理的透明塑料薄膜称为气相防锈塑料薄膜,将其制成袋子,将金属制品装入袋中,然后加热焊封袋口。这种塑料袋柔软、透明、并可观察到内装制品,检查时不需开启。
用此薄膜做包装,隔绝了环境中各种腐蚀因素,袋内又有气相缓蚀剂及其蒸气,金属制品只需清洗处理,干燥后即可直接封入袋中。
气相防锈塑料薄膜是在塑料膜涂役含有粘结剂的气相缓蚀剂溶液或气相缓蚀剂加入塑料粒料中吹塑而成。
(六)气相防锈粘胶带的防锈包装
气相防锈粘胶带是以聚乙烯薄膜为基体,涂上含有气相缓蚀剂和油溶性缓蚀剂的胶粘剂而成。其优点是耐水、耐油,具有防锈性能。当粘贴到金属表面时,对金属表面起防锈作用,去除时拉开即用。近年来国内外已将气相防锈粘胶带应用于汽车零件、刀具、机床及金属管道的短期或长期防锈包装。
(七)使用气相防锈材料应注意的几个问题。
根据气相防锈材料的特点,防锈包装巾应注意以下几点:
(1)气相缓蚀剂挥发出的气体,需经扩散到达被保护的金属表面。距离愈远的表面,所获得的气体缓蚀剂浓度愈低,其防锈效果也就越差。一般人们认为气相缓蚀剂与金属表面距离应小于25~30cm为宜。
(2)气相缓蚀剂的用量应据包装材料、包装方法、防锈期要求及气相缓蚀剂本身特性来确定。对于同样的防锈效果,一般认为亚硝酸二环己胺用量应为35g/m3左右,而碳酸环己胺的用量则需10g/m3左右。
(3)用气相防锈材料进行防锈包装时,应进行严格的密封,以减少气相缓蚀剂的散失和湿气与氧的渗入,从而可延长防锈包装的有效期限。一般来说,密封程度越高其防锈期越长。
(4)各种气相缓蚀剂的蒸气压随温度上升而增高。至熔点附近,气相缓蚀剂逸散很快,甚至分解。因此,气相防锈材料不宜用于过高的温度。热的制品必须冷却后才能使用气相防锈材料进行包装。
(5)蒸气压较低的气相缓蚀剂,在初期阶段缓蚀剂还未达到有效浓度时,致锈因素可能会先起作用,而使金属生锈。因此,蒸气压较低的气相缓蚀剂可以与可相容的而蒸气压又较高的气相缓蚀剂共用,或在金属制品包装内,放入一定量干燥剂吸收包装内多余水分,以避免气相缓蚀剂有效浓度未达到时制品生锈。
(6)气相缓蚀剂的防锈作用和效果,对于各种金属是不同的。一种气相缓蚀剂不可能对各种金属都有效。因此,包装前应对气相缓蚀剂的性能以及所包装的金属种类或者还有何种非金属材料做详细的研究,否则不能轻易使用气相缓蚀剂。
(7)使用的各种密封包装,除金属罐外,其他都不是绝对不透气的。因此要注意,在设计包装时应考虑到渗入气体对金属的作用。包装时最好是用防锈材料先将制品全部包严后,再用隔气防潮的包装材料进行密封,或在包装内使片剂或粉末状缓蚀剂的蒸气到达任何包装与金属制品间隙区域,务使所有可能渗入到包装内的气体,先通过气相防锈包装材料或蒸气层,而后再到达金属表面。
(8)气相防锈材料的贮存可据其本身特性而定。蒸气压较低的气体缓蚀剂材料,以密封包装后可长期保存不会变质。而蒸气压高的气相缓蚀剂材料,即使在密封的容器内保存,1年后其效能也会降低10%。因此,气相防锈材料的包装,一经启封后,最好一次用完而不能再保存。
(9)气相缓蚀剂没有置换汗液的性能。制品在使用气相防锈材料包装前,须清洗干净,除用气相缓蚀剂水溶液浸泡密封包装的金属制品外,金属制品表面要干燥好,避免有水分存在。
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