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气相防锈包装产品生产及应用研究

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：周红

[导读] 摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也有了很大的改善。

        沈阳防锈包装材料有限责任公司辽宁沈阳 110000
        摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也有了很大的改善。防锈纸是一种以纸为基材的防锈包装材料，主要用于各种金属、轴承仪表仪器、国防用品等物品的防锈外包装。防锈原纸是防锈纸的基纸，物理指标要求很高，而且氯离子、硫酸根离子含量要求非常严格，绝对不能超过标准。其中氯离子含量要求小于０．０１％，硫酸根离子含量要求小于０．０２％，鉴于此，在制浆过程中要选择好原材料，除此之外，在防锈原纸的生产过程中要合理地控制打浆工艺条件，以降低氯离子、硫酸根离子的含量，同时还要保证强度指标。
        关键词：打浆度；防锈纸；离子含量
        引言
        锈蚀的损失是巨大的。据统计，工业发达国家每年因锈蚀造成的损失约占国民生产总值的2%～4%，我国损失的比例还要高出1～2个百分点。锈蚀可能引发的化学物质泄漏会严重污染水、大气和土壤资源。锈蚀导致金属材料使用寿命的缩短，将造成装备生产力的损失、基础设施的恶化、军事装备与工业设施服役能力的降低，给公共安全和国防建设造成极大的风险。
        专家估计，全世界每年由于锈蚀而直接损失掉的钢材约占年产量的20%～25%。最新统计年鉴数字显示，2010年我国钢材产量达8亿多吨，十种有色金属产量为3000多万吨，铜材、铝材都是千万吨的量级，此外，还有大量的机电设备、汽车及各种车辆、仪器仪表等装备以及无法统计的各种金属零配件，这些金属材料和制品无论是在运输途中还是存放库中，多数都需要进行防锈处理。
        1概述
        气相锈蚀抑制剂也叫气相和接触防锈剂或气相防锈剂，是一类能向空气中挥发出可抑制金属表面锈蚀的气体化合物，通常以纸或聚乙烯薄膜等作为气相锈蚀抑制剂的载体，制成气相防锈包装材料。气相防锈包装材料通过浸在其载体中的气相缓蚀剂发挥防锈作用。该气相缓蚀剂具有类似樟脑丸一样的挥发性，在常温下能够持续、缓慢地气化、挥发，其缓蚀剂气体能够吸附在裸露的金属表面，形成厚度为分子量级的稳定保护膜，有效地防止氧化物、电解质、湿气等环境对金属的锈蚀，从而起到防锈作用。也正由于气相缓蚀剂分子持续地挥发作用，其能够在密闭空间内始终处于“饱和”状态，因而能达到长期、稳定的防锈效果。由于缓蚀剂分子是气体状态，无孔不入，不管金属制品外形多么复杂，仍可获得理想的防锈效果。
        2优化措施分析
        2.1零件表面的预处理
        金属零件防锈效果的好坏，不仅取决于防锈材料的选择，而且与金属表面的预处理和内包装有关系。我们经常发现金属表面未经预处理或预处理不好而造成的意外锈蚀。因此，在金属封存防锈时，认真的进行预处理，除去其表面沾污很重要。金属零件防锈封存前的沾污主要有矿物油，切削油和脂，肥皂、手汗、灰尘、残盐、铁屑以及锈蚀产物等。这些沾污，都将影响金属的防锈效果，一定要在封存防锈前按照规定工艺操作规程进行彻底的预处理。除锈一般有物理除锈、化学除锈、电化学除锈以及清洗。物理除锈一般指研磨喷砂，或打磨、刷、擦等手段将金属表面的锈蚀除去。化学除锈，一般使用硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、氢氧酸和混合酸等与金属表面的锈蚀产物发生化学反应，除去锈蚀。化学除锈一般不引起金属材料的变形、处理表面不粗糙、操作简单、效率高、除锈彻底等特点。适用于大量、小型的金属零件除锈。化学除锈时一般使用酸与锈蚀产物发生化学反应，除去锈蚀。电化学除锈是把被除锈的制件置于电解液中借直流电使之发生电化学作用用以除去锈蚀产物的方法。

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与化学法比较，它具有很多优点，它不容易腐蚀金属本体，而且除锈以后可以得到光泽，钝化的金属表面等。
        一般用于较大的钢制件的除锈。电化学除锈有阴极法除锈、阳极法除锈、电极法除锈几类。清洗除锈包括洗净金属表面的油脂、汗迹、尘埃和加工过程中的沾污。因此在清洗前应先分清沾污的种类，再考虑清洗方法。按照清洗材料分，目前用的最多的主要有碱溶液清洗、有机溶剂清洗和乳化剂清洗三类。碱液清洗一般指金属表面的油类与碱作用时发生皂化反应，生成物可溶于水，从而去除油污。金属除油使用的碱类一般有氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠等。有机溶剂清洗根据选用溶剂种类不同，主要有石油系溶剂法和氯化烃类溶剂法，这种方法是利用有机溶剂能溶解两类油脂的特点除去零件表面油污。特点是除油速度快，操作方便，不腐蚀零件。
        2.2优势与适用性
        目前，国内常见的防锈方法是在金属表面涂覆防锈油。但是防锈油本身也会因氧化而失效，并且去除防锈油防护层费时、费工、成本高、效率低、不环保；采用干燥剂防锈，成本低、操作简单、安全环保、去除防护包装容易，但有效时间短，而且受环境温度、湿度的影响大；采用特殊的除湿设备包装处理金属材料，虽然防锈效果不错，但成本高且费时费力，操作复杂。
        从适用性、可靠性、时效性、综合成本、易用性、节能环保等角度比较，气相防锈包装的效果最好。根据专家分析，其综合成本是防锈油封装的一半，是干燥空气封装的25%～50%。
        与传统的防锈方法相比，气相防锈技术具有许多优点。其一，在金属材料包装或喷涂完成后，气相缓蚀剂分子便开始挥发，可渗透到传统防锈油无法涂覆的角落，达到防锈无死角的效果；其二，气相缓蚀分子的有效成分保留时间长，可实现10年以上的防锈保护期限；其三，根据需要，载体可选择透气度和透湿度极低，并具有防水、防潮、耐油、耐化学药品等特性的防锈包装材料。此外，在包装金属材料、机械设备和零件时，若使用气相防锈剂便无需再涂抹防锈油，也不必另做处理，大大简化了防锈工作的步骤。与真空包装相比，其既实现了特殊的防锈功能，又降低了包装成本，节省人工和材料，提高了效率。
        气相防锈包装产品的应用领域非常广泛。在德国，广泛使用的气相防锈包装产品是防锈纸和防锈膜，主要应用于机电产品和汽车零部件的包装。在军用产品中，气相防锈包装产品和干燥剂的应用非常普遍，美国、英国、法国、意大利等国家都采用气相防锈和干燥控湿相结合的办法封存飞机和军用系统。目前，在防锈包装领域，具有国际领先水平的美国Armor公司30多年来专门从事气相防锈技术及产品的研发和服务，以Armor防锈纸最负盛名，该防锈纸已被美国军方使用了几十年。
        防锈包装是金属产品运输储存过程中不可缺少的一部分，在运输包装中起着举足轻重的作用。防锈包装技术是众多包装技术中的一种，对保障产品性能具有极其重要的作用。积极研究各种先进防锈包装材料及技术，并将其运用到运输和储存包装上，不仅能降低对仓储环境的要求，而且能适应恶劣环境的运输和储存，十分符合经济全球化的要求，对提高我国出口产品的竞争能力具有重要意义。
        结语
        综上所述，对金属零件防锈的基础原理，材料应用以及防锈的特点做了简单的归纳，随着各种科学技术的发展，解决防锈问题刻不容缓。要想解决此类问题，关键之一是对包装技术、包装材料的研究。防锈不仅仅是技术问题，其中还蕴藏着巨大的经济效益和社会效益。防锈的技术手段也将会越来越多种化，防锈的性能会越来越强大，操作会越来越方便。
        参考文献
        [1]高青，毛磊，吴立成，等.铜在大气中的腐蚀[J].河北科技大学学报，2003，24（4）：29-34.