汽車板清潔防銹包裝現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

張 順 唐艷秋

（沈陽防銹包裝材料有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110000）

0 引言

汽車板是用于汽車制造的軋制板材，包括鋼板和鍍層板。經(jīng)鋼廠軋制、涂鍍、精整后以卷板或盒板形式提供給后續(xù)加工廠進行沖壓加工及整車制造[1,2]。其儲運期間面臨周期長、運輸方式多樣、環(huán)境復(fù)雜等問題，如果防銹保護處理不當，汽車板面臨極大的銹蝕風(fēng)險。為了防止汽車板儲運期間板面出現(xiàn)銹蝕問題，目前一般采用防銹包裝的方式對其進行防銹保護，防銹包裝材料主要選用防銹紙。但是實際儲運過程中常出現(xiàn)防銹紙吸油、吸濕導(dǎo)致板面殘留紙毛、紙屑問題，影響汽車板后續(xù)加工。國內(nèi)一些合資汽車廠已明確提出汽車板表面清潔度要求，不允許出現(xiàn)殘留紙毛、紙屑問題。針對目前汽車板防銹包裝清潔度問題，一些鋼廠已經(jīng)開始嘗試使用清潔型防銹包裝材料，但是如何進一步提高清潔度同時保證防銹效果，已成為汽車板清潔防銹包裝急需解決的難題。

1 汽車板清潔防銹包裝現(xiàn)狀

1.1 清潔度問題

目前汽車板防銹包裝主要采用防銹紙包裝，為了滿足儲存、運輸期間的防銹要求，防銹紙作為最內(nèi)層防銹包裝材料要求紙面直接接觸鋼板，從而達到保證防銹效果和吸收包裝內(nèi)部水分目的[3]。防銹紙一般由原紙、增強材料、阻隔材料三部分組成，其中緩蝕劑以原紙為載體，為鋼板提供防銹保護[4]。根據(jù)表1可知，雖然市場上常規(guī)原紙一般選用防銹原紙，但在儲運過程中吸油、吸潮導(dǎo)致防銹紙紙面強度下降，擠壓、碰撞易出現(xiàn)紙毛、紙屑直接粘附在鋼卷表面和端面層間縫隙的問題，影響鋼板表面清潔度。

表1 汽車板粘接紙毛、紙屑原因

2016年某汽車廠沖壓汽車頂蓋零件時出現(xiàn)“滿天星”亮點缺陷，如圖1所示，原因為鋼板儲運期間防銹紙屑粘接鋼板表面，開卷落料過程中未及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致沖壓后表面出現(xiàn)嚴重缺陷問題。2017年某汽車廠發(fā)現(xiàn)汽車卷板表面及端面縫隙粘附防銹紙屑，粘附力強，極難去除，鋼板層間紙屑殘留情況如圖2所示。現(xiàn)場操作人員反饋，如果開板過程中板面粘接防銹紙屑未及時發(fā)現(xiàn)，流入落料線，會造成產(chǎn)品質(zhì)量缺陷問題，廢品率大幅提升，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量形象。

圖1 汽車板表面粘接紙毛紙屑

圖2 汽車板層間粘接紙毛紙屑

1.2 清潔防銹包裝

針對汽車板儲運期間表面清潔度問題，目前一些鋼廠已經(jīng)開始使用清潔型防銹包裝材料對汽車板進行包裝。根據(jù)表2可知，清潔型防銹包裝材料材質(zhì)一般分為紙類、膜類兩種，可適用于傳統(tǒng)包裝方式和自動纏繞包裝方式。

表2 清潔型防銹包裝材料分類及說明

1.2.1 膜類材料

國內(nèi)汽車板清潔包裝用防銹膜主要以塑料樹脂為主體材料，根據(jù)適用包裝方式分為傳統(tǒng)包裝防銹膜和纏繞包裝防銹膜兩類。

傳統(tǒng)包裝防銹膜主要分為無復(fù)合型防銹膜和織物增強型防銹膜，適用于汽車板傳統(tǒng)包裝方式。無復(fù)合型防銹膜一般由樹脂材料吹塑制成，強度性能較差；織物增強型防銹膜一般由增強骨架材料表面復(fù)合或流延塑料膜材料制成，具有較好的抗張、耐破性能，對汽車板防護性能優(yōu)良[5,6]。為了進一步增強膜類包裝材料阻隔性能，一些國外汽車板清潔包裝采用阻隔性能更加優(yōu)異的織物增強型防銹膜，即在織物增強型防銹膜結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上復(fù)合阻隔材料，進一步增強防銹膜對外部環(huán)境濕氣的阻隔性能。根據(jù)表3和圖3可知，目前國內(nèi)某鋼廠鍍鋅汽車板采用無復(fù)合型防銹膜包裝，日本某鋼廠和國內(nèi)某合資汽車板廠鍍鋅汽車板使用織物增強型防銹膜包裝。

圖3 織物增強型防銹膜包裝汽車板

表3 汽車板清潔包裝膜類材料應(yīng)用

纏繞防銹膜以塑料樹脂為主體材料經(jīng)吹塑或流延加工制成，具有較好的抗拉伸、耐穿刺性能[7]。主要用于汽車板自動纏繞包裝，一般采用雙層包裝方式。由于包裝密封性能和防銹性能對比傳統(tǒng)包裝方式稍差，根據(jù)表3可知，目前國內(nèi)部分耐蝕性較好的汽車鋁板包裝采用此種方式。

1.2.2 紙類材料

汽車板用清潔型防銹紙按產(chǎn)品形式主要分為傳統(tǒng)表面增強型防銹紙、覆膜皺紋防銹紙。

傳統(tǒng)表面增強型防銹紙是通過紙面施膠、涂覆憎水憎油劑等方式增強紙面纖維結(jié)合強度，降低儲運期間紙毛、紙屑粘附鋼板表面的風(fēng)險，如憎水憎油型防銹紙。但是從實際應(yīng)用和產(chǎn)品設(shè)計角度分析，未根本解決防銹紙毛、紙屑掉落的問題，目前并沒有被廣泛采用。

清潔型覆膜皺紋防銹紙主要應(yīng)用于汽車板纏繞包裝，對比常規(guī)皺紋防銹紙VCI/皺紋紙結(jié)構(gòu)，在紙面復(fù)合塑料膜材料，解決了皺紋紙易吸油的問題。包裝方式一般為覆膜皺紋紙+纏繞膜的雙層包裝方式。通過表4可知，國外某鋼廠鍍鋅汽車板采用此種方式進行防銹包裝。

表4 國外某鋼廠鍍鋅汽車清潔防銹包裝

1.3 清潔防銹包裝問題

通過對汽車板清潔防銹包裝現(xiàn)狀梳理，目前清潔型防銹包裝材料存在防銹效果有限的問題。從應(yīng)用角度分析，主要用于鋁板及鍍鋅系列汽車板包裝，而耐蝕性較差的普冷汽車板依然沿用傳統(tǒng)防銹紙的包裝方式。究其原因主要涉及兩個方面：

（1）吸濕性能

目前汽車板清潔防銹包裝主要采用防銹膜類包裝材料，無法吸收包裝內(nèi)部水分，增大了包裝內(nèi)部濕度過大和板面產(chǎn)生凝露帶來的銹蝕風(fēng)險。而經(jīng)過表面處理的防銹紙類材料雖然具有一定吸收水分的功能，但是其并未根本上解決紙毛、紙屑殘留鋼板表面的問題；

（2）防銹性能

目前汽車板清潔防銹包裝采用的防銹膜類材料由于其制造工藝和防銹原理的差異，防銹性能普遍差于傳統(tǒng)防銹紙類材料，如果用于包裝耐性能較差的普冷汽車板，儲運期間存在一定的銹蝕風(fēng)險。

2 新型清潔防銹包裝材料

為了更好的提高汽車板防銹包裝板面清潔度和防銹效果，清潔型覆膜平紋防銹紙適用于汽車板傳統(tǒng)防銹包裝方式。產(chǎn)品基于傳統(tǒng)防銹紙VCI/原紙/粘結(jié)層/增強材料結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在紙面復(fù)合一層塑料膜，不僅具備了防銹性能、強度性能和阻隔性能，根本上解決了防銹紙包裝汽車板表面清潔度問題。防銹包裝方式一般為紙單層包裝、紙膜雙層包裝兩種。如表5所示，日本某鋼廠鍍鋅汽車板和中國某合資汽車板廠涂膜鍍鋅汽車板采用清潔型覆膜平紋防銹紙包裝。

表5 清潔型覆膜平紋防銹紙應(yīng)用

3 汽車板清潔包裝發(fā)展趨勢

（1）隨著汽車制造行業(yè)的快速發(fā)展，國內(nèi)外汽車制造廠商對汽車板表面清潔度越發(fā)關(guān)注，同時也將對汽車板表面清潔度提出更高的要求；

（2）改進清潔型防銹包裝材料性能，比如在防銹紙面復(fù)合新型微孔塑料膜，保證汽車板表面清潔度同時進一步提升防銹效果；

（3）研發(fā)環(huán)保、綠色的新型清潔防銹包裝材料，如清潔型防銹無紡布類材料，符合國家環(huán)保、低碳的發(fā)展要求；

（4）發(fā)展清潔型防銹包裝技術(shù)，使用干燥劑、阻銹劑等輔助材料，調(diào)節(jié)包裝內(nèi)部濕度環(huán)境，增強氣相防銹保護效果，將會成為汽車板清潔防銹包裝技術(shù)新的發(fā)展方向。