CN101717015A - 一种气相防锈包装材料及制造方法 - Google Patents
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Abstract
气相防锈包装材料,包括防锈膜和织物层,其特征在于该包装材料有两层或三层复合结构,三层结构依次为:内层聚烯烃防锈膜(2),防锈膜厚度为15μm~80μm;中间高聚物织物层(1),定量为20g/m2~80g/m2;外层高聚物薄膜(3),薄膜厚度为15μm~80μm。制造方法:先将外层薄膜(3)与织物层(1)复合后放在二放送机上,然后经淋膜机在织物层(1)的另一面流延防锈膜层(2),再经牵引,卷取完成三层的涂覆加工。特点在于:1.气相防锈膜的加工方式突破了必须在≤200℃温度条件下吹塑加工的限制;2.在织物增强层的两面均采用流延法直接淋膜的加工方式,减少一道工序,成本低、质量稳定;3.外层薄膜(3)采用纳米级高阻隔成分,使产品对水蒸气的透过量比传统的同类产品低0.2g/m2·24h-0.4g/m2·24h;4.用过的包装材料能完全回收再利用,符合环保要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种气相防锈包装材料及制造方法。
背景技术
目前,冶金钢卷、钢板、重型机械的防锈包装一般采用织物增强型气相防锈纸,尽管用织物增强防锈纸弥补了防锈纸易破损的不足,但由于防锈纸表面吸潮、吸油等缺陷使防锈包装效果降低,影响产品的防锈功能。另外,由于纸塑分离技术的不成熟,材料不易完全回收,造成资源的极大浪费和环境污染。国内外环保要求的逐步提高也限制了织物增强型防锈纸的应用。再者,传统织物增强型气相防锈膜的加工方式为:吹塑加工气相防锈膜,然后再与织物增强层进行复合,加工工序多,成本高,质量不稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种气相防锈包装材料及制造方法,两层或三层增强型气相防锈包装材料,是直接流延气相防锈膜于织物上,减少一道工序而实现加工技术的优化。
气相防锈包装材料,包括防锈膜和织物层,其特征在于该包装材料有两层或三层复合结构:两层结构由高聚物织物层1和聚烯烃防锈膜层2构成;三层结构依次为:防锈作用的内层聚烯烃防锈膜2,防锈膜厚度为15μm~80μm;强度和骨架支撑作用的中间高聚物织物层1,定量为20g/m2~80g/m2;高阻隔作用的外层高聚物薄膜3,薄膜厚度为15μm~80μm。制造方法:先在高聚物织物层1上流延高聚物薄膜3后放在二放送机上,然后再经淋膜机在高聚物织物层1的另一面流延一层聚烯烃防锈膜2,经牵引,卷取完成三层结构的复合加工。
本发明的特点在于:1.突破了气相防锈膜必须在≤200℃温度条件下吹塑加工的限制,拓展了气相防锈膜的加工方式;2.本发明产品是在织物增强层的两面均采用流延法直接淋膜的加工方式,减少一道工序而实现加工技术的优化。改变了传统的先吹塑气相防锈膜再与织物膜层复合的加工方式,工序少、成本低、质量稳定;3.本产品阻隔层采用纳米级高阻隔成分,使产品对水蒸气的透过量比传统的同类产品低0.2g/m2·24h~0.4g/m2·24h;4.用过的包装材料能完全回收再利用,符合环保要求。
本项创新工艺得以实现来自于耐高温缓蚀剂的设计及选用;本发明的另一特征是成功引进纳米高阻隔母粒技术,使阻隔层和防锈层对包装金属制品形成了双重保护,从而抑制锈蚀的发生。本发明的气相防锈复合膜加工方式不同于传统的先吹塑防锈膜再与织物复合的加工方式,是防锈膜的一项创新加工方式:在织物增强层的两面分别流延纳米阻隔层和聚烯烃防锈层,其中防锈层中含有抑制金属腐蚀的缓蚀剂。包装金属制品时,膜中的缓蚀剂会吸收包装空间内的水蒸气而发生化学反应,挥发出缓蚀剂气体分子,形成一个缓蚀气氛,同时在膜与金属制品接触处,缓蚀剂分子迁移到金属表面形成致密的保护层,从而抑制金属的腐蚀;织物层为编织布、丝或网,对包装材料起到加强和骨架支撑的作用,提供良好的耐撕裂、抗拉伸、抗戳穿的功能;纳米阻隔层提供良好的阻隔性,阻止水、汽的渗透,隔离被包装物与诱发锈蚀的环境因子,抑制金属的腐蚀。
具体实施方式
气相防锈包装材料的制造方法,其特征在于三层复合结构:
工序①,将高聚物织物层1与外层高阻隔薄膜3复合:
高阻隔薄膜层3的原料组份为:基体树脂LDPE、LLDPE、PP、PVA、PA其中一种或它们的混合物,组份质量百分含量为80%-95%;纳米高阻隔塑料母粒,采购自北京大正伟业塑料助剂有限公司,牌号DZPE-F,产品执行企业标准。该母粒组份质量百分含量为5%~20%。
按原料组份质量百分含量在混料机中进行基体树脂和纳米阻隔塑料母粒的混合,混合均匀后经上料机加入到挤出机料斗中。
将高聚物织物1,定量为20g/m2~80g/m2,卷放在二放送辊上,先经烘缸烘干,然后经装有上述混合物的挤出机时,在高聚物织物1的一面流延形成高阻隔薄膜3层,薄膜厚度为15μm~80μm,同时经牵引、卷取完成外层的涂覆加工。本工序加工工艺参数控制如下:挤出机机筒温度控制在150℃~270℃,模头温度控制在260℃~300℃,牵引辊车速控制在50m/min~100m/min。
工序②,将工序①复合后的半成品再复合内层聚烯烃防锈膜2:
聚烯烃防锈膜层2的原料组份质量含量为:基体树脂可以为LDPE、LLDPE、HDPE、PP其中一种或它们的混合物,组份质量百分含量为90%-99%;缓蚀剂形态可以是粉体、液体或母粒,若是粉体或液体则在加工原料中的组份质量百分含量为1.0%-4.0%,若是母粒则在加工原料中的组份质量百分含量为8%-10%。
按上述基体树脂与缓蚀剂原料组份质量比例在混料机中进行原料混合,混合均匀后加到挤出机料斗中。
将工序①复合好外层的半成品卷经吊车吊装放在二放送辊上,然后经挤出机在高聚物织物1的另一面流延一层防锈膜2,聚烯烃防锈膜2的厚度为15μm~80μm;再经牵引、卷取完成内层防锈膜2的涂覆加工。本工序加工工艺参数控制如下:挤出机机筒温度控制在140℃~250℃,模头温度控制在220℃~260℃,牵引辊车速控制在40m/min~80m/min。
聚烯烃防锈膜层2中添加的缓蚀剂母粒制造方法为:
(1)选料
选择熔融指数为2~50g/10min的LDPE、LLDPE、PP或它们的混合物作为缓蚀剂母粒的载体树脂,其含量为50%-75%;缓蚀剂作为母粒的功能组份,用量为20%-40%,缓蚀剂功能组份为一种或几种混合:苯三唑及其衍生物、咪唑及咪唑啉类化合物、有机酸盐类-苯甲酸盐、硬脂酸盐、肉桂酸盐,醋酸盐;无机酸盐类-亚硝酸盐、钼酸盐、碳酸盐;选择PE蜡作为分散剂,其含量为3%-5%;选钛酸酯类、铝酸酯类或硬脂酸类偶联剂,其含量为1%-2%;选硬脂酸盐作为润滑剂,其含量为1%-3%。
(2)功能组份的预处理
将所选的各种粉状缓蚀剂分别进行烘干处理,烘干温度控制在50℃-100℃,烘干时间视粉体的具体状况进行调整,一般控制在1-2小时。烘干后的粉体在密闭空间内进行冷却至室温,然后按缓蚀剂配方进行混合,最后经磨粉设备进行超微粉碎加工,使95%粉体粒径控制在800-1200目之间。
将经过超微粉碎的缓蚀剂先用偶联剂进行表面处理,然后投入高搅机中与分散剂、润滑剂、载体树脂等低温混合。
(3)缓蚀剂母粒的成型
将上述混合均匀的原料从高搅机中放出,快速投入到挤出造粒机中完成缓蚀剂母粒的成型加工。
另一种制造两层结构气相防锈包装材料的方法,上述高聚物织物层1和聚烯烃防锈膜2层的复合工序:
按上述聚烯烃防锈膜2的原料质量比例在混料机中进行基体树脂和缓蚀剂的混合,混合均匀后,经上料机加入到挤出机料斗中,按工序①的方法及工艺条件在高聚物织物层1的一面流延一层聚烯烃防锈膜层2。
在内层2、外层3的加工原料中可根据其他功能要求添加色母粒、增韧母粒、抗氧化老化母粒、抗静电母粒等功能母粒,赋予材料良好的综合性能。
Claims (8)
1.一种气相防锈包装材料,其特征在于该包装材料有两层结构:由提供强度和骨架支撑的高聚物织物层(1)和提供防锈作用的聚烯烃防锈膜(2)构成;高聚物织物层(1)产品定量为20~80g/m2;防锈膜(2)厚度为15~80μm。
2.另一种气相防锈包装材料,其特征在于该包装材料有三层结构,依次为:内层聚烯烃防锈膜(2),中间层高聚物织物(1),提供高阻隔作用的外层高聚物薄膜(3);高聚物织物层(1)产品定量为20~80g/m2、防锈膜(2)厚度为15~80μm、高聚物薄膜(3)薄膜厚度为15~80μm。
3.根据权利要求1、2所述的气相防锈包装材料,其特征在于高聚物织物层(1),其材质为LDPE、HDPE、PP或PA中的一种,其产品形式为编织布、丝或网;聚烯烃防锈膜(2),主要材质为基体树脂和缓蚀剂,其中基体树脂为LDPE、LLDPE、HDPE、PP其中一种或它们的混合物,基体树脂组份质量百分含量为90%~99%;抑制金属腐蚀的缓蚀剂为粉体、液体或母粒,其中粉体或液体在加工原料中的组份质量百分含量为1.0%~4.0%,母粒在加工原料中的组份质量百分含量为8%~10%;高阻隔高聚物薄膜(3),主要材质为基体树脂和纳米高阻隔功能母粒,基体树脂为LDPE、LLDPE、HDPE、PP、PVA、PA其中一种或它们的混合物,组份质量百分含量为80%~95%,纳米高阻隔功能母粒组份质量百分含量为5%~20%。
4.根据权利要求3所述的气相防锈包装材料,其特征在于:在聚烯烃防锈膜(2)、高聚物薄膜(3)中添加色母粒、增韧母粒、抗氧化老化母粒和/或抗静电母粒。
5.一种制造根据权利要求2所述气相防锈包装材料的方法,其特征在于:
工序①,将上述中间层高聚物织物(1)和外层的高聚物薄膜(3)复合:
按权利要求3所述的高聚物薄膜(3)原料质量比例在混料机中进行基体树脂和纳米高阻隔功能母粒的混合,混合均匀后经上料机加入到挤出机料斗中;将中间高聚物织物层(1)放在二放送机上,然后经淋膜机在织物层的一面流延外层高阻隔的高聚物薄膜(3),再经牵引,卷取完成外层的涂覆加工;本工序加工工艺参数控制如下:挤出机机筒温度控制在150℃~270℃,模头温度控制在260℃~300℃,牵引辊车速控制在50m/min~100m/min;
工序②,将工序①半成品与内层聚烯烃防锈膜(2)层的复合:
按权利要求3所述的防锈膜(2)原料质量比例在混料机中进行基体树脂和缓蚀剂的混合,混合均匀后加到挤出机料斗中,将工序①复合好外层的半成品用吊车吊装放在二放送机上,然后经淋膜机在织物层(1)的另一面流延一层防锈膜(2),再经牵引、卷取完成三层结构包装材料的加工;本工序加工工艺参数控制如下:挤出机机筒温度控制在140℃~250℃,模头温度控制在220℃~260℃,牵引辊车速控制在40m/min~80m/min。
6.另一种制造根据权利要求1所述气相防锈包装材料的方法,其特征在于两层结构的高聚物织物层(1)和聚烯烃防锈膜(2)的复合:
按权利要求3所述的原料质量比例在混料机中进行聚烯烃防锈膜(2)的基体树脂和缓蚀剂的混合,混合均匀后,经上料机加入到挤出机料斗中,将高聚物织物层(1)放在二放送机上,然后经淋膜机在高聚物织物层(1)的一面流延一层聚烯烃防锈膜(2)。
7.根据权利要求3所述气相防锈包装材料,其特征在于缓蚀剂为一种或几种混合:苯三唑及其衍生物、咪唑及咪唑啉类化合物、有机酸盐类-苯甲酸盐、硬脂酸盐、肉桂酸盐,醋酸盐;无机酸盐类-亚硝酸盐、钼酸盐、碳酸盐;缓蚀剂形态可以是粉体、液体或母粒。
8.一种制造权利要求7所述气相防锈包装材料的方法,其特征在于缓蚀剂母粒的制造:(1)选料
选择LDPE、LLDPE、PP或它们的混合物作为缓蚀剂母粒的载体树脂,熔融指数为2~50g/10min,缓蚀剂功能组份为一种或几种混合:苯三唑及其衍生物、咪唑及咪唑啉类化合物、有机酸盐类-苯甲酸盐、硬脂酸盐、肉桂酸盐,醋酸盐;无机酸盐类-亚硝酸盐、钼酸盐、碳酸盐;选择PE蜡作为分散剂,选钛酸酯类、铝酸酯类或硬脂酸类为偶联剂,选硬脂酸盐为润滑剂;按质量百分含量计:
缓蚀剂的载体树脂50%-75%、功能组份20%-40%,分散剂3%-5%,偶联剂1%-2%,润滑剂1%-3%;
(2)功能组份的预处理
将所选的各种粉状缓蚀剂分别进行烘干处理,烘干温度控制在50℃-100℃,烘干时间视粉体的具体状况进行调整,一般控制在1-2小时。烘干后的粉体在密闭空间内进行冷却至室温,然后按缓蚀剂配方进行混合,最后经磨粉设备进行超微粉碎加工,使95%粉体粒径控制在800-1200目之间;
将经过超微粉碎的缓蚀剂先用偶联剂进行表面处理,然后投入高搅机中与分散剂、润滑剂、载体树脂等低温混合;
(3)缓蚀剂母粒的成型
将上述混合均匀的原料从高搅机中放出,快速投入到挤出造粒机中完成缓蚀剂母粒的成型加工。
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