CN1800489A

CN1800489A - 一种不锈钢材防护垫纸的制备方法

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Publication number: CN1800489A
Application number: CN 200610032682
Authority: CN
Inventors: 陈克复; 杨仁党; 李军; 莫立焕; 陈奇峰; 田英姿
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2006-01-06
Filing date: 2006-01-06
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2026-01-06
Also published as: CN100383337C

Abstract

本发明公开了一种不锈钢材防护垫纸的制备方法，包括在纸浆中添加非离子增强剂，在长网多缸纸机上进行原纸抄造，压榨轻压；将高玻璃化温度的高聚物复合在纸基背面；将20～30份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、5～10份二甲基哌嗪、5～10份钨酸钠、0.001～0.01份湖兰染料和50～70份去离子水配制缓蚀剂；添加硅类多孔吸附材料、聚丙烯酸盐分散剂、改性高分子成膜剂后，涂布在纸基表面；将纸张热风干燥、压光后卷取、分切即可。本发明采用“高清洁”抄纸技术，选择高玻璃化温度的高聚物，提高纸基的机械强度和气密性，同时具有防潮、防漏作用。本发明将金属缓蚀剂悬浮液涂于纸基材料的表面，使防锈蚀的时间长达5～10年。

Description

一种不锈钢材防护垫纸的制备方法

技术领域

本发明涉及不锈钢材的衬垫与防锈技术领域，具体是指一种不锈钢材防护垫纸的制备方法。

背景技术

为了适应各种金属制品加工的要求，不锈钢材通常加工成板材、网材及线材等，而在钢坯成形过程中(如轧制)，为使钢板之间或成品之间避免磨擦及氧化，通常需使用衬垫材料，起到防止钢板表面或成品间的磨损及锈蚀。防锈纸作为一种防止金属材料及其制品发生磨蚀、腐蚀、锈蚀的功能性防护用纸，最初广泛应用于军事工业中的军械器材的长期封存包装方面。诸如枪械、弹筒、火炮、坦克、舰船配件、无线电雷达器材、飞机发动机等，后来扩展到汽车、拖拉机、机床、电机、轴承、量具、刀具、金属五金工具，乃至手术刀片、缝衣针、钟表元件等。进入上世纪八十年代以后，国内外冶金工业产品中的冷扎、冷拔薄板带、热扎、管材、线材均相继采用了防锈纸作为内包装材料，促进了防锈包装纸生产的发展。特别是近几年来，随着国民经济的发展，各行各业对钢材的需求量越来越大，而钢铁材料在生产、运输、贮存及加工过程中的锈蚀难题也逾加突出，经济损失很大。因此，市场上对不锈钢材专用的特种工艺防护垫纸的需求不断增长，市场潜力大，尤其是冶金企业的需求大。不锈钢防锈纸是一种针对不锈钢防锈蚀的专用包装纸，是在适宜不锈钢材料包装的“纸基”上加入了“不锈钢锈敌剂”，使纸对不锈钢锈蚀起专门的阻止和防护功能，使不锈钢在贮存、运输和使用过程中免受环境气氛中水汽、氧气、酸、碱、盐、和碳化物的影响，分别适用于不锈钢板材、线材、网材、零部件和器具的防锈包装上，可以取代目前广泛使用的通用型防止金属锈蚀的包装纸，如气相型和接触型金属防锈纸。不锈钢防锈纸在生产过程中无毒无污染，但这种纸不具有使不锈钢材在加工过程中的防摩擦、防氧化的功能，而且纸张不能循环使用。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种不锈钢材防护垫纸的制备方法。该垫纸可以循环使用，对环境污染影响很小，且加工成本低。

本发明所述一种不锈钢材防护垫纸的制备方法，包括如下步骤和工艺条件：

第一步在纸浆中按质量百分比浓度0.1～0.3％添加非离子增强剂，在长网多缸纸机上进行原纸抄造，压榨轻压；

第二步采用复合技术，将高玻璃化温度的高聚物复合在纸基背面，挤出机温度250～340℃，螺杆转速50～79rpm，复合线速度60～80m/min，压辊压力0.392～0.686mPa，复合膜定量3～5g/m²；

第三步将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂：20～30份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、5～10份二甲基哌嗪、5～10份钨酸钠、0.001～0.01份湖兰染料和50～70份去离子水；

第四步在缓蚀剂中按质量百分比浓度添加2～3％的硅类多孔吸附材料、0.2～0.3％的聚丙烯酸盐分散剂、0.8～1.7％的改性高分子成膜剂后，保持温度30～60℃，通过帘式喷雾机涂布在纸基表面，涂布量3～5g/m²；

第五步将纸张热风干燥、压光后卷取、分切，即可得到所述一种不锈钢材防护垫纸。

为了更好地实现本发明，所述纸浆在荷兰式打浆中进行半料打浆，在四台双盘磨中串联打成浆；其中，打半浆的打浆浓度为3～4％，打浆度为16～18°SR，湿重为7～8g，打浆后纸浆纤维平均长度为1.5～1.7mm，其中90％以上为0.8mm，0.2mm以下不超过5％；成浆的打浆浓度为3.5～5.5％，叩解度为25～35°SR，湿重为5～6g，打浆后纸浆纤维平均长度为1.2～1.4mm，其中80％以上为0.8mm，0.2mm以下不超过10％；所述非离子增强剂包括聚丙烯酰胺；所述高玻璃化温度的高聚物包括PE(聚乙烯)共混物；所述吗啉单元低聚型气相缓蚀剂由吗啉单元、环己烷、正丁烷通过Mannich反应制备而成；所述硅类多孔吸附材料包括胶体硅、烟法硅或纳米硅；所述聚丙烯酸盐分散剂包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺或阳离子聚丙烯酸脂；所述改性高分子成膜剂包括壳聚糖、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明采用“高清洁”抄纸技术，避免纸张受到氯离子、硫酸根离子等氧化性阴离子的污染，提高防锈蚀效能。为了减少离子的氧化作用，在纸张抄片中不加填、不施胶，不使用反压，缓慢干燥。

2、本发明选择高玻璃化温度的高聚物，利用挤出成型技术与纸基复合，加固纸基背面，大大提高纸基的机械强度和气密性，同时具有防潮、防漏作用。高聚物高玻璃化温度特性可提高聚合物从玻璃态向高弹态转变的温度，在废纸回用的工艺温度范围内，有利于高聚物与纸基的分离，不会对废纸回用工艺造成影响。

3、本发明通过分子设计的手段，即在一个分子内引入2个或2个以上的活性基团，利用各活性基团的协同作用，大大提高缓蚀能力，而且与各种载体相容性好。通过Mannich反应将吗啉、正丁烷、环己烷分子连结起来，合成了高性能的含有至少两个活性单元的低毒防锈剂，气相防锈能力超过亚硝酸二环己胺。利用低毒、高效的金属缓蚀剂的协同作用，复配出环境友好的、高效的金属缓蚀剂悬浮液，涂于纸基材料的表面，形成严密的阻隔空气的保护层，使防锈蚀的时间长达5～10年，而普通气相防锈纸只有保持2～3年的防锈能力。

4、目前，我国的特种防锈纸主要以进口纸为主，尤以美国及日本公司的居多，而国内产品以普通防锈纸为主。本发明将填补国产产品空白，市场前景广阔。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明做进一步地详细说明。

实施例一

原材料选用长纤维纸浆(如硫酸盐针叶木浆等)，纤维的平均长度在1.5～2.0mm之间，且浆料中尽量不含氯离子、硫酸根离子。

首先将纸浆在荷兰式打浆中进行半料打浆(由于纸浆纤维长度大，因此要打半浆)，在四台双盘磨中串联打成浆；其中，打半浆的打浆浓度为3～4％，打浆度为16～18°SR，湿重为7～8g，打浆后纸浆纤维平均长度为1.5～1.7mm，其中90％以上为0.8mm，0.2mm以下不超过5％；成浆的打浆浓度为3.5～5.5％，叩解度为25～35°SR，湿重为5～6g，打浆后纸浆纤维平均长度为1.2～1.4mm，其中80％以上为0.8mm，0.2mm以下不超过10％。由吗啉单元、环己烷、正丁烷通过Mannich反应制备吗啉单元低聚型气相缓蚀剂。然后实施如下步骤：

第一步在纸浆中按质量百分比浓度0.1％添加聚丙烯酰胺，在1760mm以上的长网多缸纸机上进行原纸抄造，压榨轻压，配浆池中不加矿物填料，也不加入抗水性的松香乳胶，不使用反压，红外线缓慢干燥，为了节省包装成本，原纸低定量30～40g/m²；

第二步采用复合技术，将高玻璃化温度的高聚物PE(聚乙烯)共混物复合在纸基背面，挤出机温度250℃，螺杆转速50rpm，复合线速度60m/min，压辊压力0.392mPa，复合膜定量3g/m²；

第三步将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂：20份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、5份二甲基哌嗪、5份钨酸钠、0.001份湖兰染料和50份去离子水，40～60℃下保温贮存；

第四步在缓蚀剂中按质量百分比浓度添加2％的胶体硅、0.2％的聚丙烯酸钠、0.8％的壳聚糖后，保持温度30℃，通过帘式喷雾机涂布在纸基表面，涂布量3g/m²；

第五步将纸张干燥、压光后卷取、分切，即可得到所述一种不锈钢材防护垫纸；干燥采用桥式热风干燥和烘缸干燥，热风喷嘴温度为130～150℃；压光采用机外超级压光机(11辊)单面压光，压力490kN/m；分切可以切成787mm、880mm的卷筒纸(根据客户要求分切)，牛皮包装纸包装，并贴上商标。

所述不锈钢材防护垫纸的物理性能检测：

定量g/m²	裂断长km	耐折度次	平滑度s	耐破度kPa	撕裂度mn.g.m^-2	伸长率％
定量g/m²	裂断长km	耐折度次	平滑度s	耐破度kPa	撕裂度mn.g.m^-2	伸长率％	35	8.8	512	309	210	160	35

不锈钢材防护试验：

试验项目	试验结果	试验条件
试验项目	试验结果	试验条件	气相缓蚀能力试验(7小时)	好、无锈点	温度：50±1℃相对湿度：＞95％
气相防锈甄别试验(9周)	好(无锈)		气相缓蚀能力试验(7小时)	好、无锈点
气相防锈甄别试验(9周)	好(无锈)	动态湿热试验(9周)	好(无锈点)
吸油试验	钢板表面油污吸附干净	动态湿热试验(9周)	好(无锈点)

实施例二

第一步在纸浆中按质量百分比浓度0.2％添加聚丙烯酰胺，在长网多缸纸机上进行原纸抄造，压榨轻压；

第二步采用复合技术，将高玻璃化温度的高聚物PE复合在纸基背面，挤出机温度300℃，螺杆转速65rpm，复合线速度70m/min，压辊压力0.392mPa，复合膜定量4g/m²；

第三步将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂：25份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、8份二甲基哌嗪、7份钨酸钠、0.005份湖兰染料和60份去离子水；

第四步在缓蚀剂中按质量百分比浓度添加2.5％的烟法硅、0.25％的聚丙烯酸胺、1.2％的羧甲基纤维素后，保持温度45℃，通过帘式喷雾机涂布在纸基表面，涂布量4g/m²；

第五步将纸张干燥、压光后卷取、分切，即可得到所述一种不锈钢材防护垫纸。

实施例三

第一步在纸浆中按质量百分比浓度0.3％添加聚丙烯酰胺，在长网多缸纸机上进行原纸抄造，压榨轻压；

第二步采用复合技术，将高玻璃化温度的高聚物PE复合在纸基背面，挤出机温度340℃，螺杆转速79rpm，复合线速度80m/min，压辊压力0.686mPa，复合膜定量5g/m²；

第三步将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂：30份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、10份二甲基哌嗪、10份钨酸钠、0.01份湖兰染料和70份去离子水；

第四步在缓蚀剂中按质量百分比浓度添加3％的纳米硅、0.3％的阳离子聚丙烯酸脂、1.7％的甲基纤维素后，保持温度60℃，通过帘式喷雾机涂布在纸基表面，涂布量5g/m²；

实施例四

改性高分子成膜剂选用羟丙基纤维素，其它条件同实施例一。

实施例五

改性高分子成膜剂选用羟丙基甲基纤维素，其它条件同实施例一。

如上所述，即可较好地实现本发明。

Claims

1、一种不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，包括如下步骤和工艺条件：

第三步将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂∶20～30份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、5～10份二甲基哌嗪、5～10份钨酸钠、0.001～0.01份湖兰染料和50～70份去离子水；

2、根据权利要求1所述一种不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，所述纸浆在荷兰式打浆中进行半料打浆，在四台双盘磨中串联打成浆；其中，打半浆的打浆浓度为3～4％，打浆度为16～18°SR，湿重为7～8g，打浆后纸浆纤维平均长度为1.5～1.7mm，其中90％以上为0.8mm，0.2mm以下不超过5％；成浆的打浆浓度为3.5～5.5％，叩解度为25～35°SR，湿重为5～6g，打浆后纸浆纤维平均长度为1.2～1.4mm，其中80％以上为0.8mm，0.2mm以下不超过10％。

3、根据权利要求1所述一种不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，所述非离子增强剂包括聚丙烯酰胺。

4、根据权利要求1所述一种不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，所述高玻璃化温度的高聚物包括聚乙烯共混物。

5、根据权利要求1所述一种不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，所述吗啉单元低聚型气相缓蚀剂由吗啉单元、环己烷、正丁烷通过Mannich反应制备而成。

6、根据权利要求1所述一种不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，所述硅类多孔吸附材料包括胶体硅、烟法硅或纳米硅。

7、根据权利要求1所述一种不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，所述聚丙烯酸盐分散剂包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺或阳离子聚丙烯酸脂。

8、根据权利要求1所述一种不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，所述改性高分子成膜剂包括壳聚糖、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素。