CN102152896A - 金属制品内外包装复合防锈防护包装材料及其制备方法 - Google Patents

金属制品内外包装复合防锈防护包装材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金属制品内外包装复合防锈防护包装材料，为通过热融合或热涂覆方法将内层的防锈基材和外层的防护基材复合的层状结构。通过本发明技术方案具有以下有益效果：1、改变了目前国内金属制品包装通用方式，围绕这一产品而带来了包装工艺的变化，主要体现在：对现有金属制品在包装生产过程中三步法改为了二步法，使防锈与防护工艺合二为一，减少了包装生产多个环节，实现了金属制品，尤其是钢铁产品内外包装的模块化操作，一次组合成型；2、防锈材料与防护材料品种规格进行了整合统一，成倍减少了包装材料品种众多、规格配套繁杂的现象；3、产品包装外观平整美观(可根据客户要求着色处理)。

Description

金属制品内外包装复合防锈防护包装材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种金属制品的包装材料，具体为一种金属制品内外包装复合防锈防护包装材料，以及这种复合防锈防护包装材料的制备方法；属于金属制品的包装领域。
背景技术
当前国内外金属制品包装都采用防锈、防护、捆扎加固等方式，目的是为了使产品在生产、运输、储存及终端配送过程中对产品本身起到良好的保护作用。目前国内通用的做法是对金属制品在生产过程中的成品及半成品采用防锈工艺、防护工艺、捆扎固定工艺三步法。所使用的包装材料涉及防锈材料、防护材料及捆扎材料等，根据金属制品成品或半成品包装的要求，操作工艺分为内包装工艺、外包装工艺及捆扎工艺。工艺复杂、材料品种众多、规格配套繁杂，捆扎留有间隙，内包装全封闭不到位，无法密闭、外包装不平整是现阶段金属制品包装的主要缺点和不足。而且，为配套流水线或离线人工包装高节奏生产，大量多品种、多规格的包装材料堆积生产现场的生产组织方式已成为规律。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种金属制品内外包装复合防锈防护包装材料，主要是要解决当前国内外金属制品单件产品包装过程中应用材料品种组合多，规格配套多而给金属制品，尤其是钢铁产品包装生产带来的效能低下，工艺繁杂、成本居高不下等问题，为这一行业实现包装流水线机组单工位全自动或双工位全自动包装方式打下了根本基础，也为企业降本增效赢得机会。
本发明目的可以通过以下技术方案来实现。
一种金属制品内外包装复合防锈防护包装材料，为通过热融合或热涂覆方法将内层的防锈基材和外层的防护基材复合的层状结构。
所述的防锈基材为VCI气相防锈膜或以聚乙烯树脂为载体的VCI气相防锈母粒所制冷、热收缩膜；所述的防护基材为具有单面防水功能的中密度纤维板、聚乙烯(PE)板、竹纤维板、刨花板、钢板等材料。
所述的防锈基材采用GB/T 4879-1999 VCI气相防锈膜产品，以PE或PVC塑料为基材做冷或热收缩处理，膜厚为0.10mm～0.25mm，符合GB/T 13519-1992标准。VCI气相防锈膜(袋)的生产工艺有：1.涂覆法；2.挤出吹塑法等。当前，VCI气相防锈膜(袋)生产厂家大多数采用挤出吹塑法。VCI气相防锈膜多以聚乙烯树脂为载体，加入一定量的气相防锈母粒和其它母粒，经混合挤出吹塑而成。
所述的防护基材采用GB/T 11718-1999中密度纤维板产品做一般改性处理，主要是纤维板的柔软程度改性。使之静曲强度为23MPa以上，内胶合强度大于0.65MPa、表面结合强度大于1.2MPa、弹性模量为1960MPa以上，厚度膨胀率为6％～8％、厚度超过2.0mm、密度为380～780Kg/m3、表面做防水处理。
上述金属制品内外包装复合防锈防护包装材料的制备方法为：当防锈基材为VCI气相防锈膜时，将防锈基材和防护基材在100℃～150℃温度下，时间为15～60秒，采用热收缩方法将VCI气相防锈膜固定在具有单面防水功能的中密度纤维板上。
当防锈基材为以聚乙烯树脂为载体的气相防锈母粒所制的冷、热收缩膜时，将以聚乙烯树脂为载体的VCI气相防锈母粒所制膜直接热涂覆到具有单面防水的中密度纤维板的反面上，然后经过边部处理及密封储存就可直接应用于金属制品包装，尤其是钢铁产品的包装上了。
所述的VCI气相防锈母粒与载体聚乙烯树脂以1∶30～100比例制膜。
通过本发明技术方案提供的金属制品内外包装复合防锈防护包装材料，具有以下有益效果：1、改变了目前国内金属制品包装通用方式，围绕这一产品而带来了包装工艺的变化，主要体现在：对现有金属制品在包装生产过程中三步法改为了二步法，使防锈与防护工艺合二为一，减少了包装生产多个环节，实现了金属制品，尤其是钢铁产品内外包装的模块化操作，一次组合成型；2、防锈材料与防护材料品种规格进行了整合统一，成倍减少了包装材料品种众多、规格配套繁杂的现象；3、产品包装外观平整美观(可根据客户要求着色处理)；4、在物理性能优势上具有较好的防戳穿能力、较高的韧性和缓冲性能，同时具备良好的防水及海水盐雾能力。在化学性能上具有防锈功能，并且气相防锈标准符合中华人民共和国国家标准：GB/T 4879-1999、机械部工业标准：GB/T4051-1999。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。
一种金属制品内外包装复合防锈防护包装材料，为通过热融合或热涂覆方法将内层的防锈基材和外层的防护基材复合的层状结构。
所述的防锈基材为VCI气相防锈膜或以聚乙烯树脂为载体的VCI气相防锈母粒所制的冷、热收缩膜；所述的防护基材为具有单面防水功能的中密度纤维板、聚乙烯(PE)板、竹纤维板、刨花板、钢板等材料。
所述的防锈基材采用GB/T 4879-1999 VCI气相防锈膜产品，以PE或PVC塑料为基材做冷或热收缩处理，膜厚为0.10mm～0.25mm，符合GB/T 13519-1992标准。防锈等级为3级(2年内)，气相防锈包装材料应符合GB/T14188、GB/T12339、GB/T16265、GB/T16266、GB/T16267的有关规定。VCI气相防锈膜(袋)的生产工艺有：1.涂覆法；2.挤出吹塑法等。当前，VCI气相防锈膜(袋)生产厂家大多数采用挤出吹塑法。VCI气相防锈膜多以聚乙烯树脂为载体，加入一定量的气相防锈母粒和其它母粒，经混合挤出吹塑而成。
所述的防护基材采用GB/T 11718-1999中密度纤维板产品做改性处理，主要是纤维板的柔软程度改性。静曲强度为23MPa以上，内胶合强度大于0.65MPa、表面结合强度大于1.2MPa、弹性模量为1960MPa以上，厚度膨胀率为6％～8％、厚度超过2.0mm、密度为380～780Kg/m3、表面做防水处理。
上述金属制品内外包装复合防锈防护包装材料的制备方法为：当防锈基材为VCI气相防锈膜时，将防锈基材和防护基材在100℃～150℃温度下，时间为15～60秒，采用热收缩方法将VCI气相防锈膜固定在具有单面防水功能的中密度纤维板上。
当防锈基材为以聚乙烯树脂为载体的气相防锈母粒制膜时，将以聚乙烯树脂为载体的VCI气相防锈母粒所制的冷、热收缩膜直接热涂覆到具有单面防水的中密度纤维板的反面上，然后经过边部处理及密封储存就可直接应用于金属制品包装，尤其是钢铁产品的包装上了。
所述的VCI气相防锈母粒与载体聚乙烯树脂以1∶30～100比例制膜。
目前国内外金属制品包装企业，尤其是钢铁产品包装企业针对产品包装过程中的防锈工艺、防护工艺、捆扎固定工艺分别开发配套了专用设备，如：①自动/半自动防锈纸(膜)裁纸机、包裹机或缠绕机、②自动/半自动外防护包板装配机、③自动/半自动内外防护角钢装配机、④自动/半自动打捆机等，一般按工艺及设备布置最少需要5～6个作业工位。如采用本发明材料则可将前二项设备①和②全部取消，可将后三项设备②、③和④进行组合研发，最终实现单工位或双工位全过程包装自动化。减少设备投资至少100万元以上(机械化半自动设备)，如按美国signode(信诺)、韩国浦项三鼎等公司自动设备估算将减少设备投资约500万元以上。作业人员可相应减少1/3。以钢卷人工包装为例：原有手工防锈全封闭作业时间平均为210秒、内外包板及两端圆护板安装作业平均时间为150秒、内外角钢安装与打捆作业为180秒，共约540秒完成一个钢卷的包装。而应用此项产品后，作业速度可提高210秒，直接减少了内包装全封闭作业时间，这也是人力投入最大的一个工艺操作步骤，作业时间效率提高了近40％。
由于采用了非金属复合材料作为金属制品的外包装，比传统应用防锈热镀锌或普通钢板等钢铁外包装成本更低，且缓冲性能及变形恢复性能比钢铁外包装更具有优势。比如以冷轧普碳钢1.0mm外包板对比为例，与金属制品内外包装复合防锈防护包装材料每平方米价格相差约10元左右，如以年产500万吨冷轧成品的钢厂为测算标的，则产生钢卷约为100万只(以5吨为标准卷)，测算如下：
传统方式：
冷轧普碳钢1.0mm外包板：28.5元/m2×13m2(单卷使用量)＝370.5元
VCI气相防锈膜：3.5元/m2×13m2(单卷使用量)＝45.5元
采用本发明材料：
金属制品复合防锈防护包装材料：22元/m2×13m2(单卷使用量)＝286元
结果：传统方式约416元-发明材料286元＝每卷降成本约130元(注：根据钢卷重量及外形尺寸大小不一，最终结果有差异)。

Claims (7)

1.一种金属制品内外包装复合防锈防护包装材料，其特征在于：为通过热融合或热涂覆方法将内层的防锈基材和外层的防护基材的复合层状结构。
2.根据权利要求1所述的金属制品内外包装复合防锈防护包装材料，其特征在于：所述的防锈基材为VCI气相防锈膜或以聚乙烯树脂为载体的VCI气相防锈母粒所制的冷、热收缩膜；所述的防护基材为具有单面防水功能的中密度纤维板、聚乙烯(PE)板、竹纤维板、刨花板、钢板等材料。
3.根据权利要求1所述的金属制品内外包装复合防锈防护包装材料，其特征在于：所述的防锈基材采用气相防锈膜产品，以PE或PVC塑料为基材做冷或热收缩处理，膜厚为0.10mm～0.25mm。
4.根据权利要求1所述的金属制品内外包装复合防锈防护包装材料，其特征在于：所述的防护基材采用中密度纤维板产品做柔软程度改性处理；其静曲强度为23MPa以上，内胶合强度大于0.65MPa、表面结合强度大于1.2MPa、弹性模量为1960MPa以上，厚度膨胀率为6％～8％、厚度超过2.0mm、密度为380～780Kg/m3、表面做防水处理。
5.一种制备权利要求1所述的金属制品内外包装复合防锈防护包装材料的方法，其特征在于：当防锈基材为VCI气相防锈膜时，将防锈基材和防护基材在100℃～150℃温度下，时间为15～60秒，采用热收缩方法将VCI气相防锈膜固定在具有单面防水功能的中密度纤维板上。
6.一种制备权利要求1所述的金属制品内外包装复合防锈防护包装材料的方法，其特征在于：当防锈基材为以聚乙烯树脂为载体的气相防锈母粒所制的冷、热收缩膜时，将VCI气相防锈母粒和载体聚乙烯树脂所制膜直接热涂覆到具有单面防水的中密度纤维板的反面上，然后经过边部处理及密封储存就可直接应用于金属制品包装，尤其是钢铁产品的包装上了。
7.一种制备权利要求6所述的金属制品内外包装复合防锈防护包装材料的方法，其特征在于：所述的VCI气相防锈母粒与载体聚乙烯树脂以1∶30～100比例制膜。
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