一種氣相防鏽包裝材料及製造方法

《一種氣相防鏽包裝材料及製造方法》是瀋陽防鏽包裝材料有限責任公司於2009年11月17日申請的專利，該專利的公布號為，授權公布日為2010年6月2日，發明人是白芳、劉宏、唐艷秋、孫凱、于海軍。

氣相防鏽包裝材料，包括防鏽膜和織物層，其特徵在於該包裝材料有兩層或三層複合結構，三層結構依次為：內層聚烯烴防鏽膜（2），防鏽膜厚度為15微米～80微米；中間高聚物織物層（1），定量為20克/平方米～80克/平方米；外層高聚物薄膜（3），薄膜厚度為15微米～80微米。製造方法：先將外層薄膜（3）與織物層（1）複合後放在二放送機上，然後經淋膜機在織物層（1）的另一面流延防鏽膜層（2），再經牽引，卷取完成三層的塗覆加工。特點在於：1.氣相防鏽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採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）採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0.2克/平方米·24小時-0.4克/平方米·24小時；4.用過的包裝材料能完全回收再利用，符合環保要求。

2018年12月20日，《一種氣相防鏽包裝材料及製造方法》獲得第二十屆中國專利獎優秀獎。

基本介紹

• 中文名： 一種氣相防鏽包裝材料及製造方法
• 公告號：CN101717015A
• 授權日：2010年6月2日
• 申請號：2009102199042
• 申請日：2009年11月17日
• 申請人：瀋陽防鏽包裝材料有限責任公司
• 地址：遼寧省瀋陽市于洪區鴨綠江北街41號
• 發明人：白芳、劉宏、唐艷秋、孫凱、于海軍
• Int.Cl.：B65D81/26(2006.01)I; B65D81/18(2006.01)I; C08L23/06(2006.01)I; C08L23/12(2006.01)I
• 代理機構：瀋陽科威專利代理有限責任公司
• 代理人：崔紅梅
• 類別：發明專利

專利背景

截至2009年11月17日，冶金鋼卷、鋼板、重型機械的防鏽包裝一般採用織物增強型氣相防鏽紙，儘管用織物增強防鏽紙彌補了防鏽紙易破損的不足，但由於防鏽紙表面吸潮、吸油等缺陷使防鏽包裝效果降低，影響產品的防鏽功能。另外，由於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。中國國內外環保要求的逐步提高也限制了織物增強型防鏽紙的套用。再者，傳統織物增強型氣相防鏽膜的加工方式為：吹塑加工氣相防鏽膜，然後再與織物增強層進行複合，加工工序多，成本高，質量不穩定。

發明內容

專利目的

《一種氣相防鏽包裝材料及製造方法》的目的是提供一種氣相防鏽包裝材料及製造方法，兩層或三層增強型氣相防鏽包裝材料，是直接流涎氣相防鏽膜於織物上，減少一道工序而實現加工技術的最佳化。

技術方案

氣相防鏽包裝材料，包括防鏽膜和織物層，其特徵在於該包裝材料有兩層或三層複合結構：兩層結構由高聚物織物層1和聚烯烴防鏽膜層2構成；三層結構依次為：防鏽作用的內層聚烯烴防鏽膜2，防鏽膜厚度為15微米～80微米；強度和骨架支撐作用的中間高聚物織物層1，定量為20克/平方米～80克/平方米；高阻隔作用的外層高聚物薄膜3，薄膜厚度為15微米～80微米。製造方法：先在高聚物織物層1上流涎高聚物薄膜3後放在二放送機上，然後再經淋膜機在高聚物織物層1的另一面流涎一層聚烯烴防鏽膜2，經牽引，卷取完成三層結構的複合加工。

改善效果

《一種氣相防鏽包裝材料及製造方法》的特點在於：

1.突破了氣相防鏽膜必須在≤200℃溫度條件下吹塑加工的限制，拓展了氣相防鏽膜的加工方式；

2.《一種氣相防鏽包裝材料及製造方法》產品是在織物增強層的兩面均採用流涎法直接淋膜的加工方式，減少一道工序而實現加工技術的最佳化。改變了傳統的先吹塑氣相防鏽膜再與織物膜層複合的加工方式，工序少、成本低、質量穩定；

3.該產品阻隔層採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/平方米·24小時～0.4g/平方米·24小時；

4.用過的包裝材料能完全回收再利用，符合環保要求。

該項創新工藝得以實現來自於耐高溫緩蝕劑的設計及選用；《一種氣相防鏽包裝材料及製造方法》的另一特徵是成功引進納米高阻隔母粒技術，使阻隔層和防鏽層對包裝金屬製品形成了雙重保護，從而抑制鏽蝕的發生。

《一種氣相防鏽包裝材料及製造方法》的氣相防鏽複合膜加工方式不同於傳統的先吹塑防鏽膜再與織物複合的加工方式，是防鏽膜的一項創新加工方式：在織物增強層的兩面分別流涎納米阻隔層和聚烯烴防鏽層，其中防鏽層中含有抑制金屬腐蝕的緩蝕劑。包裝金屬製品時，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，同時在膜與金屬製品接觸處，緩蝕劑分子遷移到金屬表面形成緻密的保護層，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，隔離被包裝物與誘發鏽蝕的環境因子，抑制金屬的腐蝕。

技術領域

《一種氣相防鏽包裝材料及製造方法》涉及一種氣相防鏽包裝材料及製造方法。

權利要求

1.一種氣相防鏽包裝材料，包括提供強度和骨架支撐的高聚物織物層（1）和提供防鏽作用的聚烯烴防鏽膜（2）這兩層，其特徵在於：所說的聚烯烴防鏽膜（2）是，將基體樹脂和緩蝕劑混合後，通過淋膜機流涎到高聚物織物層（1）的一面上形成的，所說的高聚物織物層（1）產品定量為20～80克/平方米；防鏽膜（2）厚度為15～80微米。

2.根據權利要求1所述的一種氣相防鏽包裝材料，其特徵在於：高聚物織物層（1），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。

3.製造根據權利要求1所述一種氣相防鏽包裝材料的方法，其特徵在於：所說的聚烯烴防鏽膜（2）的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％，其餘為緩蝕劑，按此比例將基體樹脂和緩蝕劑混合，混合均勻後，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；最後混合基體樹脂和緩蝕劑經淋膜機流涎在高聚物織物層（1）的一面形成聚烯烴防鏽膜（2）。

4.根據權利要求1所述的一種氣相防鏽包裝材料，其特徵在於：在所說的高聚物織物層（1）的另一面還有提供高阻隔作用的高聚物薄膜（3）；所說的高聚物薄膜（3）是將基體樹脂和納米高阻隔母粒混合後，通過淋膜機流涎到高聚物織物層（1）的另一面上形成的，在高聚物薄膜（3）中基體樹脂占80-95％，納米高阻隔母粒占5-20％、高聚物薄膜（3）薄膜厚度為15～80微米。

5.根據權利要求4所述的一種氣相防鏽包裝材料，其特徵在於：高聚物織物層（1），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；聚烯烴防鏽膜（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％，其餘為緩蝕劑；抑制金屬腐蝕的緩蝕劑為粉體、液體或母粒；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％。

6.根據權利要求5所述的一種氣相防鏽包裝材料，其特徵在於：在聚烯烴防鏽膜（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。

7.製造權利要求5所述一種氣相防鏽包裝材料的方法，其特徵在於：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）複合：按權利要求5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，混合均勻後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，然後經淋膜機在織物層的一面流涎外層高阻隔的高聚物薄膜（3），再經牽引，卷取完成外層的塗覆加工；該工序加工工藝參數控制如下：擠出機機筒溫度控制在150℃～270℃，模頭溫度控制在260℃～300℃，牽引輥車速控制在50米/分鐘～100米/分鐘；工序②，將工序①半成品與內層聚烯烴防鏽膜（2）層的複合：按權利要求5所述的防鏽膜（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，混合均勻後加到擠出機料斗中，將工序①複合好外層的半成品用吊車吊裝放在二放送機上，然後經淋膜機在織物層（1）的另一面流涎一層防鏽膜（2），再經牽引、卷取完成三層結構包裝材料的加工；該工序加工工藝參數控制如下：擠出機機筒溫度控制在140℃～250℃，模頭溫度控制在220℃～260℃，牽引輥車速控制在40米/分鐘～80米/分鐘。

實施方式

氣相防鏽包裝材料的製造方法，其特徵在於三層複合結構：工序①，將高聚物織物層1與外層高阻隔薄膜3複合：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％；納米高阻隔塑膠母粒，採購自北京大正偉業塑膠助劑有限公司，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膠母粒的混合，混合均勻後經上料機加入到擠出機料斗中。

將高聚物織物1，定量為20克/平方米～80克/平方米，卷放在二放送輥上，先經烘缸烘乾，然後經裝有上述混合物的擠出機時，在高聚物織物1的一面流涎形成高阻隔薄膜3層，薄膜厚度為15微米～80微米，同時經牽引、卷取完成外層的塗覆加工。該工序加工工藝參數控制如下：擠出機機筒溫度控制在150℃～270℃，模頭溫度控制在260℃～300℃，牽引輥車速控制在50米/分鐘～100米/分鐘。

工序②，將工序①複合後的半成品再複合內層聚烯烴防鏽膜2：聚烯烴防鏽膜層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％；餘量緩蝕劑，緩蝕劑形態可以是粉體、液體或母粒。

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，混合均勻後加到擠出機料斗中。

將工序①複合好外層的半成品卷經吊車吊裝放在二放送輥上，然後經擠出機在高聚物織物1的另一面流涎一層防鏽膜2，聚烯烴防鏽膜2的厚度為15微米～80微米；再經牽引、卷取完成內層防鏽膜2的塗覆加工。該工序加工工藝參數控制如下：擠出機機筒溫度控制在140℃～250℃，模頭溫度控制在220℃～260℃，牽引輥車速控制在40米/分鐘～80米/分鐘。

聚烯烴防鏽膜層2中添加的緩蝕劑母粒製造方法為：

（1）選料選擇熔融指數為2～50克/10分鐘的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[0020]將所選的各種粉狀緩蝕劑分別進行烘乾處理，烘乾溫度控制在50℃-100℃，烘乾時間視粉體的具體狀況進行調整，一般控制在1-2小時。烘乾後的粉體在密閉空間內進行冷卻至室溫，然後按緩蝕劑配方進行混合，最後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，然後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[0023]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。

另一種製造兩層結構氣相防鏽包裝材料的方法，上述高聚物織物層1和聚烯烴防鏽膜2層的複合工序：

按上述聚烯烴防鏽膜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，混合均勻後，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的一面流涎一層聚烯烴防鏽膜層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。

榮譽表彰

2018年12月20日，《一種氣相防鏽包裝材料及製造方法》獲得第二十屆中國專利獎優秀獎。