УСТРОЙСТВО УПАКОВОЧНОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к областям физики и химии, точнее - к их прикладным разделам, занимающимся способами и средствами защиты металлов от внешних агрессивных сред и может быть использована для защиты металлических изделий и конструкций от атмосферной коррозии при их транспортировании, хранении и эксплуатации.
Известен материал для упаковки с летучим ингибитором коррозии (патент на изобретение №2287466 от 26.08.2004 г. по МПК B65D 85/00), представляющий собой полимерный слой (в известном изобретении - пленку) с летучим ингибитором коррозии.
Известное изобретение имеет существенный недостаток, состоящий в его относительной непрочности, что ограничевает его преминение там где на металлические изделия действуют не только химические агрессивные среды, но и механические воздействия, например в строительстве. Кроме того, в изобретении отсутствует необходимое практически разнообразие консструктивных форм материала для упаковки.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является упаковочный материал с летучим ингибитором коррозии (патент на изобретение №2334665 от 08.02.2007 г. по МПК B65D 85/00, дата публикации 27.09.2008 г.), представляющий собой полимерный слой в форме рукава, мешка (в известном изобретении - полурукава) или полотна с летучим ингибитором коррозии.
Недостатком устройства прототипа также является его относительная непрочность, связанная с непрочностью полимерного слоя без применения специальных мер упрочнения, что снижает надежность защиты металлических изделий от внешних агрессивных воздействий и ограничивает сферу применения прототипа.
Техническим результатом и целью заявляемой полезной модели является устранение недостатка прототипа, т.е - повышение прочности упаковочного материала к механическим воздействиям путем введения специального прочностного слоя или нескольких прочностных слоев, что на порядок и более повышает прочность материала по сравнению с прототипом.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство упаковочного материала, содержащее полимерный слой в форме рукава, мешка или полотна с летучим ингибитором коррозии, и представляющее собой многослойную конструкцию, состоящую, по крайней мере, из двух слоев, вторым из которых является прочностной слой, содержащий вещества, повышающие его твердость и прочность на разрыв и прокол, при этом при наличии третьего и последующего слоев они представляют собой различные сочетания полимерных и прочностных слоев однотипного или разнотипного происхождения, в том числе промежуточных слоев из полимера между полимерным и прочностным слоями с общей толщиной всех промежуточных слоев 10-80 мкм.
На Фиг.1 показано в увеличенном масштабе сечение простейшего устройства упаковочного материала, содержащего четыре слоя.
Устройство содержит полимерный слой 1, прочностной слой 2, промежуточный слой 3 и адгезив 4. В полимерном слое 1 замешан летучий ингибитор 5 коррозии.
Защищаемый металл 6 не входит в состав устройства и показан на фиг.1 для пояснения.
Устройство упаковочного материала, содержащее полимерный слой 1 в форме рукава, мешка или полотна с летучим ингибитором 5 коррозии, и представляющее собой многослойную конструкцию, состоящую, по крайней мере, из двух слоев, вторым из которых является прочностной слой 2, содержащий вещества, повышающие его твердость и прочность на разрыв и прокол, при этом при наличии третьего и последующего слоев они представляют собой различные сочетания полимерных и прочностных слоев однотипного или разнотипного происхождения, в том числе промежуточных слоев 3 из полимера между полимерным 1 и прочностным 2 слоями с общей толщиной всех промежуточных слоев 10-80 мкм.
Все использованные в устройстве материалы известны и широко применяются в отечественной промышленности.
В качестве полимерного слоя 1 используют, например, полиолефин (97%), в который замешивают летучий ингибитор 5 коррозии марки ВНХ-Л-20 (1%) и контактный ингибитор коррозии ФМТ (2%). При этом наилучшие результаты установленные авторами опытным путем, показывала толщина слоя 1, составляющая 15-100 мкм, при использовании ингибитора 5 коррозии указанного выше мультиметаллического действия.
В качестве прочностного слоя 2 используют, например, волоконно-ячеистую структуру из того же полимера или из стекла, угольного или базальтого волокна или из полиэтилена с добавками в него металлической пудры.
Наилучшие результаты с точки зрения и механической прочности и защиты металла от коррозии (причем не только черных, но и цветных) показали такие конструкции упаковочного материала, которые кроме полимерного слоя 1 с ингибитором 5 и прочностного слоя 2 содержали еще промежуточный слой 3, находящийся между слоями 1 и 2, представляющий собой тот-же полимер, содержащий добавки, повышающее его газо- и паронепроницаемость, например, полиэтилен высокой плотности марки FL 5580. Причем промежуточных слоев может быть несколько с их общей толщиной 10-80 мкм.
Опытным путем авторами установлена целесообразность соединения друг с другом прочностного слоя 2 и промежуточного слоя 3 полимерным адгезивом (веществом прилипания, сцепления или склеивания) 4.
Устройство упаковочного материала работает следующим образом.
Рассматриваемый упакованный материал получают на широко известном оборудовании для получения синтетических пленок, например, способом литья под давлением или раздувного формирования или экструзии и т.п. Данное разнообразное оборудование не является предметом рассмотрения в настоящей заявке и ниже не раскрывается. Авторы заявки использовали оборудование компании Borealis для получения полиэтилена марки FL 5580 и настроили его для производства многослойных материалов.
Работу самого упаковочного материала точнее - устройства упаковочного материала рассмотрим для простейшего случая, приведенного в качестве примера на фиг.1.
Пусть, например в неотапливаемом складе необходимо защитить стальные листы из черного металла, подверженные коррозии. Для этого эти листы накрывают рассматриваемым упаковочным материалом. При этом удобна форма полотна, которым стороной полимерного слоя 1 накрывают листы металла 6, причем как можно плотнее. Находящийся в полимерном слое 1 летучий ингибитор 5 коррозии благодаря своим свойствам испаряется из этого слоя и оседает в виде конденсата на поверхности металла 6, заполняя ее неровности и царапины - места подверженные коррозии в первую очередь. Под воздействием влаги окружающей среды молекулы ингибитора 5 гидролизуются и формируемые ионы притягиваются к поверхности металла 6, образуя тонкую защитную пленку.
Находящийся снаружи, прочностной слой 2 защищает от механического повреждения не только полимерный слой 1, обеспечивая его качественную антикоррозийную работу, но и поверхность металла 6. Усиливая результирующий эффект, этим же целям служит промежуточный слой 3. В особых случаях для повышения надежности и долговечности защиты слои 1, 2 и 3 могут дублироваться, в т.ч. и кратно.
Для защиты более сложных металлических (и не только металлических) поверхностей (станков, приборов и др.) используют соответствующие формы упаковочного материала, например, для отрезков труб в форме рукава, для прямоугольных приборов в форме мешка и т.п. Отдельные поверхности материала для формирования сложных упаковок скрепляют друг с другом путем термосварки.