專利名稱：一種氣相防銹包裝材料及制造方法
技術領域：
本發明涉及一種氣相防銹包裝材料及制造方法。
背景技術：
目前，冶金鋼巻、鋼板、重型機械的防銹包裝一般采用織物增強型氣相防銹紙，盡管用織物增強防銹紙彌補了防銹紙易破損的不足，但由于防銹紙表面吸潮、吸油等缺陷使防銹包裝效果降低，影響產品的防銹功能。另外，由于紙塑分離技術的不成熟，材料不易完全回收，造成資源的極大浪費和環境污染。國內外環保要求的逐步提高也限制了織物增強型防銹紙的應用。再者，傳統織物增強型氣相防銹膜的加工方式為吹塑加工氣相防銹膜，然后再與織物增強層進行復合，加工工序多，成本高，質量不穩定。
發明內容
本發明的目的是提供一種氣相防銹包裝材料及制造方法，兩層或三層增強型氣相防銹包裝材料，是直接流延氣相防銹膜于織物上，減少一道工序而實現加工技術的優化。
氣相防銹包裝材料，包括防銹膜和織物層，其特征在于該包裝材料有兩層或三層復合結構兩層結構由高聚物織物層1和聚烯烴防銹膜層2構成；三層結構依次為防銹作
用的內層聚烯烴防銹膜2，防銹膜厚度為15 ii m 80 ii m ;強度和骨架支撐作用的中間高聚物織物層1，定量為20g/m2 80g/m2 ;高阻隔作用的外層高聚物薄膜3，薄膜厚度為15 y m 80iim。制造方法先在高聚物織物層1上流延高聚物薄膜3后放在二放送機上，然后再經淋膜機在高聚物織物層1的另一面流延一層聚烯烴防銹膜2，經牽引，巻取完成三層結構的復合加工。 本發明的特點在于l.突破了氣相防銹膜必須在《20(TC溫度條件下吹塑加工的限制，拓展了氣相防銹膜的加工方式；2.本發明產品是在織物增強層的兩面均采用流延法直接淋膜的加工方式，減少一道工序而實現加工技術的優化。改變了傳統的先吹塑氣相防銹膜再與織物膜層復合的加工方式，工序少、成本低、質量穩定；3.本產品阻隔層采用納米級高阻隔成分，使產品對水蒸氣的透過量比傳統的同類產品低0. 2g/m2 24h 0. 4g/m2 24h ;4.用過的包裝材料能完全回收再利用，符合環保要求。 本項創新工藝得以實現來自于耐高溫緩蝕劑的設計及選用；本發明的另一特征是成功引進納米高阻隔母粒技術，使阻隔層和防銹層對包裝金屬制品形成了雙重保護，從而抑制銹蝕的發生。本發明的氣相防銹復合膜加工方式不同于傳統的先吹塑防銹膜再與織物復合的加工方式，是防銹膜的一項創新加工方式在織物增強層的兩面分別流延納米阻隔層和聚烯烴防銹層，其中防銹層中含有抑制金屬腐蝕的緩蝕劑。包裝金屬制品時，膜中的緩蝕劑會吸收包裝空間內的水蒸氣而發生化學反應，揮發出緩蝕劑氣體分子，形成一個緩蝕氣氛，同時在膜與金屬制品接觸處，緩蝕劑分子遷移到金屬表面形成致密的保護層，從而抑制金屬的腐蝕；織物層為編織布、絲或網，對包裝材料起到加強和骨架支撐的作用，提供良好的耐撕裂、抗拉伸、抗戳穿的功能；納米阻隔層提供良好的阻隔性，阻止水、汽的滲透，隔
4離被包裝物與誘發銹蝕的環境因子，抑制金屬的腐蝕。
具體實施例方式氣相防銹包裝材料的制造方法，其特征在于三層復合結構
工序①，將高聚物織物層1與外層高阻隔薄膜3復合 高阻隔薄膜層3的原料組份為基體樹脂LDPE、 LLDPE、 PP、 PVA、 PA其中一種或它們的混合物，組份質量百分含量為80% -95% ;納米高阻隔塑料母粒，采購自北京大正偉業塑料助劑有限公司，牌號DZPE-F，產品執行企業標準。該母粒組份質量百分含量為5% 20%。 按原料組份質量百分含量在混料機中進行基體樹脂和納米阻隔塑料母粒的混合，混合均勻后經上料機加入到擠出機料斗中。 將高聚物織物1 ，定量為20g/m2 80g/m2，巻放在二放送輥上，先經烘缸烘干，然后經裝有上述混合物的擠出機時，在高聚物織物1的一面流延形成高阻隔薄膜3層，薄膜厚度為15 ii m 80 ii m，同時經牽引、巻取完成外層的涂覆加工。本工序加工工藝參數控制如下擠出機機筒溫度控制在150°C 270°C ，模頭溫度控制在260°C 300°C ，牽引輥車速控制在50m/min 100m/min。
工序②，將工序①復合后的半成品再復合內層聚烯烴防銹膜2 :
聚烯烴防銹膜層2的原料組份質量含量為基體樹脂可以為LDPE、LLDPE、HDPE、PP其中一種或它們的混合物，組份質量百分含量為90% -99% ;緩蝕劑形態可以是粉體、液體或母粒，若是粉體或液體則在加工原料中的組份質量百分含量為1.0% _4.0%，若是母粒則在加工原料中的組份質量百分含量為8% -10%。 按上述基體樹脂與緩蝕劑原料組份質量比例在混料機中進行原料混合，混合均勻后加到擠出機料斗中。 將工序①復合好外層的半成品巻經吊車吊裝放在二放送輥上，然后經擠出機在高聚物織物1的另一面流延一層防銹膜2，聚烯烴防銹膜2的厚度為15 i！ m 80 i！ m ;再經牽引、巻取完成內層防銹膜2的涂覆加工。本工序加工工藝參數控制如下擠出機機筒溫度控制在140°C 250。C，模頭溫度控制在220°C 260°C ，牽引輥車速控制在40m/min 80m/miru 聚烯烴防銹膜層2中添加的緩蝕劑母粒制造方法為
(1)選料 選擇熔融指數為2 50g/10min的LDPE、 LLDPE、 PP或它們的混合物作為緩蝕劑母粒的載體樹脂，其含量為50% -75% ;緩蝕劑作為母粒的功能組份，用量為20% -40%，緩蝕劑功能組份為一種或幾種混合苯三唑及其衍生物、咪唑及咪唑啉類化合物、有機酸鹽類_苯甲酸鹽、硬脂酸鹽、肉桂酸鹽，醋酸鹽；無機酸鹽類_亞硝酸鹽、鉬酸鹽、碳酸鹽；選擇PE蠟作為分散劑，其含量為3% -5% ;選鈦酸酯類、鋁酸酯類或硬脂酸類偶聯劑，其含量為1% -2% ;選硬脂酸鹽作為潤滑劑，其含量為1% _3%。
(2)功能組份的預處理 將所選的各種粉狀緩蝕劑分別進行烘干處理，烘干溫度控制在50°C -IO(TC ，烘干時間視粉體的具體狀況進行調整，一般控制在1-2小時。烘干后的粉體在密閉空間內進行冷卻至室溫，然后按緩蝕劑配方進行混合，最后經磨粉設備進行超微粉碎加工，使95%粉體粒徑控制在800-1200目之間。 將經過超微粉碎的緩蝕劑先用偶聯劑進行表面處理，然后投入高攪機中與分散劑、潤滑劑、載體樹脂等低溫混合。
(3)緩蝕劑母粒的成型 將上述混合均勻的原料從高攪機中放出，快速投入到擠出造粒機中完成緩蝕劑母粒的成型加工。 另一種制造兩層結構氣相防銹包裝材料的方法，上述高聚物織物層1和聚烯烴防銹膜2層的復合工序 按上述聚烯烴防銹膜2的原料質量比例在混料機中進行基體樹脂和緩蝕劑的混合，混合均勻后，經上料機加入到擠出機料斗中，按工序①的方法及工藝條件在高聚物織物層1的一面流延一層聚烯烴防銹膜層2。 在內層2、外層3的加工原料中可根據其他功能要求添加色母粒、增韌母粒、抗氧化老化母粒、抗靜電母粒等功能母粒，賦予材料良好的綜合性能。
權利要求
一種氣相防銹包裝材料，其特征在于該包裝材料有兩層結構由提供強度和骨架支撐的高聚物織物層(1)和提供防銹作用的聚烯烴防銹膜(2)構成；高聚物織物層(1)產品定量為20～80g/m2；防銹膜(2)厚度為15～80μm。
2. 另一種氣相防銹包裝材料，其特征在于該包裝材料有三層結構，依次為內層聚烯烴防銹膜(2)，中間層高聚物織物(l)，提供高阻隔作用的外層高聚物薄膜(3);高聚物織物層(1)產品定量為20 80g/tf、防銹膜(2)厚度為15 80iim、高聚物薄膜(3)薄膜厚度為15 80踐。
3. 根據權利要求1、2所述的氣相防銹包裝材料，其特征在于高聚物織物層(l)，其材質為LDPE、HDPE、PP或PA中的一種，其產品形式為編織布、絲或網；聚烯烴防銹膜(2)，主要材質為基體樹脂和緩蝕劑，其中基體樹脂為LDPE、LLDPE、HDPE、PP其中一種或它們的混合物，基體樹脂組份質量百分含量為90% 99%;抑制金屬腐蝕的緩蝕劑為粉體、液體或母粒，其中粉體或液體在加工原料中的組份質量百分含量為1. 0% 4. 0%，母粒在加工原料中的組份質量百分含量為8% 10% ;高阻隔高聚物薄膜(3)，主要材質為基體樹脂和納米高阻隔功能母粒，基體樹脂為LDPE、 LLDPE、 HDPE、 PP、 PVA、 PA其中一種或它們的混合物，組份質量百分含量為80% 95%，納米高阻隔功能母粒組份質量百分含量為5% 20%。
4. 根據權利要求3所述的氣相防銹包裝材料，其特征在于在聚烯烴防銹膜(2)、高聚物薄膜(3)中添加色母粒、增韌母粒、抗氧化老化母粒和/或抗靜電母粒。
5. —種制造根據權利要求2所述氣相防銹包裝材料的方法，其特征在于工序①，將上述中間層高聚物織物(1)和外層的高聚物薄膜(3)復合按權利要求3所述的高聚物薄膜(3)原料質量比例在混料機中進行基體樹脂和納米高阻隔功能母粒的混合，混合均勻后經上料機加入到擠出機料斗中；將中間高聚物織物層(1)放在二放送機上，然后經淋膜機在織物層的一面流延外層高阻隔的高聚物薄膜(3)，再經牽引，巻取完成外層的涂覆加工；本工序加工工藝參數控制如下擠出機機筒溫度控制在150°C 270。C，模頭溫度控制在260°C 300。C，牽引輥車速控制在50m/min 100m/min ;工序②，將工序①半成品與內層聚烯烴防銹膜(2)層的復合按權利要求3所述的防銹膜(2)原料質量比例在混料機中進行基體樹脂和緩蝕劑的混合，混合均勻后加到擠出機料斗中，將工序①復合好外層的半成品用吊車吊裝放在二放送機上，然后經淋膜機在織物層(1)的另一面流延一層防銹膜(2)，再經牽引、巻取完成三層結構包裝材料的加工；本工序加工工藝參數控制如下擠出機機筒溫度控制在14(TC 250°C ，模頭溫度控制在220°C 26(TC，牽引輥車速控制在40m/min 80m/min。
6. 另一種制造根據權利要求1所述氣相防銹包裝材料的方法，其特征在于兩層結構的高聚物織物層(1)和聚烯烴防銹膜(2)的復合按權利要求3所述的原料質量比例在混料機中進行聚烯烴防銹膜(2)的基體樹脂和緩蝕劑的混合，混合均勻后，經上料機加入到擠出機料斗中，將高聚物織物層(1)放在二放送機上，然后經淋膜機在高聚物織物層(1)的一面流延一層聚烯烴防銹膜(2)。
7. 根據權利要求3所述氣相防銹包裝材料，其特征在于緩蝕劑為一種或幾種混合苯三唑及其衍生物、咪唑及咪唑啉類化合物、有機酸鹽類-苯甲酸鹽、硬脂酸鹽、肉桂酸鹽，醋酸鹽；無機酸鹽類_亞硝酸鹽、鉬酸鹽、碳酸鹽；緩蝕劑形態可以是粉體、液體或母粒。
8. —種制造權利要求7所述氣相防銹包裝材料的方法，其特征在于緩蝕劑母粒的制造:(1)選料選擇LDPE、 LLDPE、 PP或它們的混合物作為緩蝕劑母粒的載體樹脂，熔融指數為2 50g/10min，緩蝕劑功能組份為一種或幾種混合苯三唑及其衍生物、咪唑及咪唑啉類化合物、有機酸鹽類_苯甲酸鹽、硬脂酸鹽、肉桂酸鹽，醋酸鹽；無機酸鹽類_亞硝酸鹽、鉬酸鹽、碳酸鹽；選擇PE蠟作為分散劑，選鈦酸酯類、鋁酸酯類或硬脂酸類為偶聯劑，選硬脂酸鹽為潤滑劑；按質量百分含量計緩蝕劑的載體樹脂50% -75%、功能組份20% -40%，分散劑3% -5%，偶聯劑1% _2%，潤滑劑1% -3% ;(2) 功能組份的預處理將所選的各種粉狀緩蝕劑分別進行烘干處理，烘干溫度控制在50°C -IO(TC，烘干時間視粉體的具 體狀況進行調整，一般控制在1-2小時。烘干后的粉體在密閉空間內進行冷卻至室溫，然后按緩蝕劑配方進行混合，最后經磨粉設備進行超微粉碎加工，使95%粉體粒徑控制在800-1200目之間;將經過超微粉碎的緩蝕劑先用偶聯劑進行表面處理，然后投入高攪機中與分散劑、潤滑劑、載體樹脂等低溫混合；(3) 緩蝕劑母粒的成型將上述混合均勻的原料從高攪機中放出，快速投入到擠出造粒機中完成緩蝕劑母粒的成型加工。
全文摘要
氣相防銹包裝材料，包括防銹膜和織物層，其特征在于該包裝材料有兩層或三層復合結構，三層結構依次為內層聚烯烴防銹膜(2)，防銹膜厚度為15μm～80μm；中間高聚物織物層(1)，定量為20g/m2～80g/m2；外層高聚物薄膜(3)，薄膜厚度為15μm～80μm。制造方法先將外層薄膜(3)與織物層(1)復合后放在二放送機上，然后經淋膜機在織物層(1)的另一面流延防銹膜層(2)，再經牽引，卷取完成三層的涂覆加工。特點在于1.氣相防銹膜的加工方式突破了必須在≤200℃溫度條件下吹塑加工的限制；2.在織物增強層的兩面均采用流延法直接淋膜的加工方式，減少一道工序，成本低、質量穩定；3.外層薄膜(3)采用納米級高阻隔成分，使產品對水蒸氣的透過量比傳統的同類產品低0.2g/m2·24h-0.4g/m2·24h；4.用過的包裝材料能完全回收再利用，符合環保要求。
文檔編號B65D81/18GK101717015SQ20091021990
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月17日 優先權日2009年11月17日
發明者于海軍, 劉宏, 唐艷秋, 孫凱, 白芳 申請人:沈陽防銹包裝材料有限責任公司