防銹袋是一種用于防止金屬制品生銹的包裝材料,其生產(chǎn)工藝需結(jié)合防銹功能與包裝性能,以下從原料選擇、工藝流程、關(guān)鍵技術(shù)等方面詳細(xì)介紹:
一、原料選擇
防銹袋的核心防銹性能源于原料中的防銹成分,主要原料包括:
基礎(chǔ)塑料樹脂:
聚乙烯(PE):常用 LDPE或 LLDPE,具有良好的柔韌性、耐沖擊性和熱封性,適合制袋。
聚丙烯(PP):部分場景使用,硬度較高,耐高溫性優(yōu)于 PE。
防銹添加劑:
氣相防銹劑(VCI):是防銹袋的關(guān)鍵成分,主要成分為有機(jī)胺、酰胺、羧酸及其鹽類等,可在密封環(huán)境中緩慢揮發(fā),形成防銹氣體保護(hù)層,吸附在金屬表面阻止氧化。
防銹母粒:將 VCI 與載體樹脂(如 PE)混合制成母粒,便于在生產(chǎn)中均勻添加。
輔助添加劑:
抗氧劑:防止塑料原料自身氧化老化,延長袋子使用壽命。
爽滑劑:改善薄膜表面摩擦系數(shù),便于制袋和包裝操作。
抗靜電劑:減少薄膜表面靜電,避免灰塵吸附和包裝時(shí)的靜電干擾。
二、生產(chǎn)工藝主要流程
(一)原料預(yù)處理
配料混合:
按比例將 PE 或 PP 樹脂、防銹母粒、抗氧劑、爽滑劑等原料投入高速混合機(jī),充分?jǐn)嚢杈鶆?,確保防銹成分分散均勻。
若使用液體 VCI,需先與載體樹脂混合制成母粒再使用,避免分散不均。
干燥處理:
若原料(如 PP)含水量較高,需通過干燥機(jī)在 60-80℃下干燥 2-4 小時(shí),防止制膜時(shí)出現(xiàn)氣泡或晶點(diǎn)。
(二)薄膜成型
薄膜成型是防銹袋生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),常用工藝包括:
吹塑成型:
擠出熔融:將混合好的原料投入吹塑機(jī)的擠出機(jī),在 150-230℃(根據(jù)樹脂類型調(diào)整)下熔融塑化,通過螺桿擠出成熔融料坯。
吹膜冷卻:料坯從模頭擠出形成管坯,通過壓縮空氣吹脹成直徑更大的薄膜泡管,同時(shí)用風(fēng)環(huán)冷卻定型,形成雙層薄膜(厚度通常為 20-100μm)。
關(guān)鍵控制:吹脹比(泡管直徑與模頭直徑之比)和牽引比需準(zhǔn)確控制,以保證薄膜的厚度均勻性和力學(xué)性能(如拉伸強(qiáng)度、伸長率)。
流延成型:
熔融原料從模頭狹縫擠出,流延在冷卻輥上快速冷卻成型,薄膜厚度更均勻,適合對平整度要求高的場景,但成本相對較高。
(三)防銹性能處理
VCI 負(fù)載方式:
內(nèi)添加法:通過在原料中添加防銹母粒,使 VCI 均勻分布在薄膜中,隨著時(shí)間緩慢釋放,是常用的方式。
涂覆法:在薄膜表面涂覆一層 VCI 溶液,干燥后形成防銹層,適用于特定配方或需要高濃度 VCI 的場景,但工藝較復(fù)雜。
VCI 釋放量控制:
通過調(diào)整防銹母粒的添加比例(通常為 3%-10%)和薄膜厚度,控制 VCI 的釋放速率,確保在包裝有效期內(nèi)(如 1-3 年)持續(xù)提供防銹保護(hù)。
(四)制袋加工
印刷(可選):
若需要標(biāo)識或說明,可通過凹版印刷或柔性版印刷在薄膜表面印刷文字、圖案,油墨需與薄膜材質(zhì)兼容,避免影響熱封性能。
分切與制袋:
熱切法:將薄膜卷通過分切機(jī)裁切成所需寬度的膜卷,再通過制袋機(jī)進(jìn)行熱封、切斷。熱封溫度一般為 120-180℃,根據(jù)薄膜材質(zhì)調(diào)整,確保封口牢固且不破壞防銹性能。
冷切法:部分場景使用冷切刀切斷,避免熱封時(shí) VCI 受熱揮發(fā),但需配合其他封口方式(如不干膠封口)。
袋型成型:
可制成平口袋、自封袋、拉鏈袋、立體袋等多種袋型,根據(jù)包裝需求選擇,自封袋和拉鏈袋需額外添加封口結(jié)構(gòu)(如自粘膠條或拉鏈條)。
(五)質(zhì)量檢測
物理性能檢測:
厚度均勻性、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、熱封強(qiáng)度(確保封口不破裂)、耐穿刺性等,符合包裝使用要求。
防銹性能檢測:
氣相防銹能力測試:將標(biāo)準(zhǔn)金屬試片(如鋼片、銅片)放入防銹袋中密封,在濕熱環(huán)境(如溫度 35℃、濕度 90%)下放置一定時(shí)間(如 72 小時(shí)),觀察試片是否生銹。
VCI 釋放量測試:通過氣相色譜(GC)等方法檢測袋內(nèi) VCI 氣體濃度,確保在有效范圍內(nèi)。
密封性檢測:
采用真空測試法,將袋子抽真空后觀察是否漏氣,確保包裝的密封性,避免外界濕氣進(jìn)入。
三、關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)
VCI 與樹脂的相容性:VCI 需與 PE/PP 樹脂良好相容,避免析出或團(tuán)聚,影響防銹效果和薄膜性能。
薄膜厚度均勻性:厚度不均會導(dǎo)致 VCI 釋放量不一致,影響局部防銹效果,需通過精細(xì)的擠出和吹膜設(shè)備控制。
熱封工藝優(yōu)化:熱封溫度過高會導(dǎo)致 VCI 揮發(fā)損失,溫度過低則封口不牢固,需通過試驗(yàn)確定熱封參數(shù)。
環(huán)境適應(yīng)性:根據(jù)使用場景(如室內(nèi)存儲、海運(yùn)潮濕環(huán)境)調(diào)整 VCI 配方,提高防銹袋的耐濕熱、耐鹽霧等性能。
四、延伸應(yīng)用與發(fā)展
復(fù)合防銹袋:通過多層復(fù)合(如 PE / 鋁箔 / PE),提高阻隔性,適用于對防潮、防氧化要求更高的精細(xì)儀器包裝。
可降解防銹袋:采用可降解塑料(如 PBAT/PLA)與 VCI 復(fù)合,減少環(huán)境污染,符合綠色包裝趨勢。
智能防銹袋:添加濕度指示卡或 VCI 濃度監(jiān)測裝置,實(shí)時(shí)顯示包裝內(nèi)環(huán)境狀態(tài),提升防銹可靠性。
防銹袋的生產(chǎn)工藝需兼顧材料科學(xué)、高分子加工和防銹技術(shù),通過準(zhǔn)確的原料配比、工藝控制和質(zhì)量檢測,確保產(chǎn)品在金屬防銹包裝中發(fā)揮有效作用。