高效清潔的氣相防銹包裝

銹蝕是金屬材料和周圍環(huán)境發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而被破壞的現(xiàn)象，是一種冶煉的逆過程。大氣、土壤、海洋、生物和微生物等自然環(huán)境和酸、堿、鹽、工業(yè)水、熔鹽、燃?xì)獾裙I(yè)介質(zhì)都有可能造成金屬材料的銹蝕。

銹蝕的損失是巨大的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)發(fā)達(dá)國家每年因銹蝕造成的損失約占國民生產(chǎn)總值的2%～4%，我國損失的比例還要高出1～2個百分點(diǎn)。銹蝕可能引發(fā)的化學(xué)物質(zhì)泄漏會嚴(yán)重污染水、大氣和土壤資源。銹蝕導(dǎo)致金屬材料使用壽命的縮短，將造成裝備生產(chǎn)力的損失、基礎(chǔ)設(shè)施的惡化、軍事裝備與工業(yè)設(shè)施服役能力的降低，給公共安全和國防建設(shè)造成極大的風(fēng)險(xiǎn)。專家估計(jì)，全世界每年由于銹蝕而直接損失掉的鋼材約占年產(chǎn)量的20%～25%。最新統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)字顯示，2010年我國鋼材產(chǎn)量達(dá)8億多噸，十種有色金屬產(chǎn)量為3000多萬噸，銅材、鋁材都是千萬噸的量級，此外，還有大量的機(jī)電設(shè)備、汽車及各種車輛、儀器儀表等裝備以及無法統(tǒng)計(jì)的各種金屬零配件，這些金屬材料和制品無論是在運(yùn)輸途中還是存放庫中，多數(shù)都需要進(jìn)行防銹處理。

解決防銹問題刻不容緩。要想解決此類問題，關(guān)鍵之一是對包裝技術(shù)、包裝材料的研究。防銹不僅僅是技術(shù)問題，其中還蘊(yùn)藏著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

包裝如何防銹？

金屬銹蝕是個電化學(xué)過程，電子通過金屬表面的電解液導(dǎo)電溶液從金屬的高電勢區(qū)流向低電勢區(qū)。這種導(dǎo)電溶液源于水、雨和空氣中的濕氣，只需極少量的電解液便可引起銹蝕，65%的相對濕度就能生成電解液；大氣中的各種污染物質(zhì)也會對金屬材料產(chǎn)生銹蝕。防銹實(shí)際上就是要采取各種方法和技術(shù)，隔絕、降低或減緩?fù)饨珉娊庖?、酸堿等污染物對金屬的銹蝕。

利用包裝防銹技術(shù)防銹，很容易使人聯(lián)想起真空包裝。其實(shí)，除了真空包裝，金屬材料及其制品有多種包裝防銹方法，如封裝干燥空氣、充惰性氣體、涂防銹油等。但是，許多情況下，上述方法并不適用或不完全適用。從節(jié)能、環(huán)保、有效、長效、可靠等綜合的角度來看，這些方法也不是最佳選擇。在金屬制品的防銹工藝中，更簡便而可靠的是氣相防銹包裝技術(shù)和產(chǎn)品。

何為氣相防銹包裝技術(shù)？

氣相銹蝕抑制劑也叫氣相和接觸防銹劑或氣相防銹劑，是一類能向空氣中揮發(fā)出可抑制金屬表面銹蝕的氣體化合物，通常以紙或聚乙烯薄膜等作為氣相銹蝕抑制劑的載體，制成氣相防銹包裝材料。

氣相防銹包裝材料通過浸在其載體中的氣相緩蝕劑發(fā)揮防銹作用。該氣相緩蝕劑具有類似樟腦丸一樣的揮發(fā)性，在常溫下能夠持續(xù)、緩慢地氣化、揮發(fā)，其緩蝕劑氣體能夠吸附在裸露的金屬表面，形成厚度為分子量級的穩(wěn)定保護(hù)膜，有效地防止氧化物、電解質(zhì)、濕氣等環(huán)境對金屬的銹蝕，從而起到防銹作用。也正由于氣相緩蝕劑分子持續(xù)地?fù)]發(fā)作用，其能夠在密閉空間內(nèi)始終處于“飽和”狀態(tài)，因而能達(dá)到長期、穩(wěn)定的防銹效果。由于緩蝕劑分子是氣體狀態(tài)，無孔不入，不管金屬制品外形多么復(fù)雜，仍可獲得理想的防銹效果。

優(yōu)勢與適用性

目前，國內(nèi)常見的防銹方法是在金屬表面涂覆防銹油。但是防銹油本身也會因氧化而失效，并且去除防銹油防護(hù)層費(fèi)時、費(fèi)工、成本高、效率低、不環(huán)保；采用干燥劑防銹，成本低、操作簡單、安全環(huán)保、去除防護(hù)包裝容易，但有效時間短，而且受環(huán)境溫度、濕度的影響大；采用特殊的除濕設(shè)備包裝處理金屬材料，雖然防銹效果不錯，但成本高且費(fèi)時費(fèi)力，操作復(fù)雜。

從適用性、可靠性、時效性、綜合成本、易用性、節(jié)能環(huán)保等角度比較，氣相防銹包裝的效果最好。根據(jù)專家分析，其綜合成本是防銹油封裝的一半，是干燥空氣封裝的25%～50%。

與傳統(tǒng)的防銹方法相比，氣相防銹技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)。其一，在金屬材料包裝或噴涂完成后，氣相緩蝕劑分子便開始揮發(fā)，可滲透到傳統(tǒng)防銹油無法涂覆的角落，達(dá)到防銹無死角的效果；其二，氣相緩蝕分子的有效成分保留時間長，可實(shí)現(xiàn)10年以上的防銹保護(hù)期限；其三，根據(jù)需要，載體可選擇透氣度和透濕度極低，并具有防水、防潮、耐油、耐化學(xué)藥品等特性的防銹包裝材料。

此外，在包裝金屬材料、機(jī)械設(shè)備和零件時，若使用氣相防銹劑便無需再涂抹防銹油，也不必另做處理，大大簡化了防銹工作的步驟。與真空包裝相比，其既實(shí)現(xiàn)了特殊的防銹功能，又降低了包裝成本，節(jié)省人工和材料，提高了效率。

氣相防銹包裝產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。在德國，廣泛使用的氣相防銹包裝產(chǎn)品是防銹紙和防銹膜，主要應(yīng)用于機(jī)電產(chǎn)品和汽車零部件的包裝。在軍用產(chǎn)品中，氣相防銹包裝產(chǎn)品和干燥劑的應(yīng)用非常普遍，美國、英國、法國、意大利等國家都采用氣相防銹和干燥控濕相結(jié)合的辦法封存飛機(jī)和軍用系統(tǒng)。

目前，在防銹包裝領(lǐng)域，具有國際領(lǐng)先水平的美國Armor公司30多年來專門從事氣相防銹技術(shù)及產(chǎn)品的研發(fā)和服務(wù)，以Armor防銹紙最負(fù)盛名，該防銹紙已被美國軍方使用了幾十年。

防銹包裝是金屬產(chǎn)品運(yùn)輸儲存過程中不可缺少的一部分，在運(yùn)輸包裝中起著舉足輕重的作用。防銹包裝技術(shù)是眾多包裝技術(shù)中的一種，對保障產(chǎn)品性能具有極其重要的作用。積極研究各種先進(jìn)防銹包裝材料及技術(shù)，并將其運(yùn)用到運(yùn)輸和儲存包裝上，不僅能降低對倉儲環(huán)境的要求，而且能適應(yīng)惡劣環(huán)境的運(yùn)輸和儲存，十分符合經(jīng)濟(jì)全球化的要求，對提高我國出口產(chǎn)品的競爭能力具有重要意義。

（本文作者任職于北京維泰凱信新技術(shù)有限公司）