文婧

摘要：通過(guò)對(duì)軸承內(nèi)包裝材料元素的研究，確定出影響軸承包裝質(zhì)量的內(nèi)包裝材料有害元素及其含量，繼而對(duì)包裝質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)和有效控制。從源頭上避免或減少軸承因包裝產(chǎn)生不良質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：軸承內(nèi)包裝材料;元素分析;耐腐蝕性試驗(yàn);有害元素;有效控制

0? 引言

包裝的目的是為了產(chǎn)品便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸和經(jīng)銷(xiāo)，保護(hù)產(chǎn)品在此期間免受各種破壞。作為精密機(jī)械零件的軸承，其包裝材料的選用更應(yīng)引起特別的關(guān)注。軸承在制造完畢并經(jīng)檢驗(yàn)合格后，即進(jìn)行清洗和防銹處理，再進(jìn)行內(nèi)包裝，以達(dá)到防水、防潮、防塵、維護(hù)軸承的質(zhì)量和精度以及方便使用和銷(xiāo)售的目的，其重要性也愈發(fā)得到人們的共識(shí)。

軸承因包裝產(chǎn)生銹蝕、結(jié)膠的質(zhì)量問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，國(guó)內(nèi)許多公司發(fā)往用戶的成品軸承及成品零件因包裝產(chǎn)生銹蝕、結(jié)膠造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失，而因包裝產(chǎn)生銹蝕的原因復(fù)雜多樣，行業(yè)、國(guó)內(nèi)目前均無(wú)有效的評(píng)價(jià)手段來(lái)防患于未然，對(duì)于軸承內(nèi)包裝材料沒(méi)有有效的質(zhì)量控制和驗(yàn)收方法，內(nèi)包裝材料質(zhì)量無(wú)法保障，長(zhǎng)期處于失控狀態(tài)，因此對(duì)包裝材料質(zhì)量控制及試驗(yàn)方法的研究。所以對(duì)軸承內(nèi)包裝材料的元素進(jìn)行定性、定量分析。

軸承的貼體包裝（也就是我們常說(shuō)的內(nèi)包裝）普遍采用被認(rèn)為安全無(wú)害的聚乙烯或聚氯乙烯材料，而越來(lái)越多質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)，如腐蝕（銹蝕）、防銹油結(jié)膠等現(xiàn)象，也顯示出軸承的內(nèi)包裝質(zhì)量也直接關(guān)系著產(chǎn)品的封存質(zhì)量。

利用X射線照射試樣時(shí)，試樣可以被激發(fā)出各種波長(zhǎng)的X射線，需要把混合的X射線按波長(zhǎng)分開(kāi)，分別測(cè)量不同波長(zhǎng)的X射線的強(qiáng)度，對(duì)物質(zhì)中元素的種類(lèi)和含量進(jìn)行定量和定性分析。通過(guò)對(duì)軸承包裝材料元素的研究，確定其中的有害元素及其含量，以達(dá)到控制包裝材料質(zhì)量的目的。

1? 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

①聚乙烯包裝薄膜：以低密度聚乙烯（LDPE或LLDPE）為原料加工的薄膜。②聚氯乙烯包裝薄膜：以聚氯乙烯（PVC）為主要原料，添加各種加工助劑加工的薄膜。③塑料筒：以高壓低密度聚乙烯加工制造。④10號(hào)低碳鋼片：100mm×50mm經(jīng)180號(hào)砂紙打磨至平整光亮，并以橡膠溶劑油、無(wú)水乙醇清洗干凈，用潔凈的脫脂棉擦干后備用。⑤不銹鋼塊：25mm×25mm×75mm。⑥載玻片：25mm×75mm，以橡膠溶劑油、無(wú)水乙醇洗干凈，用潔凈的脫脂棉擦干后備用。

1.2 試驗(yàn)方法

①塑料薄膜腐蝕性試驗(yàn)：取制備好的100mm×50mm10號(hào)低碳鋼片，將25mm×50mm塑料薄膜試樣覆蓋在金屬試片中部，依次再壓上一片載玻片和不銹鋼塊，將重疊好的試樣移入65±1℃干燥箱中預(yù)熱30min后，再濕潤(rùn)槽中，蓋好蓋子，然后將其放入50±1℃底部盛有5%甘油水溶液的濕潤(rùn)槽中干燥箱中，試驗(yàn)20h后，取出檢查塑料薄膜與金屬片接觸面的銹蝕情況。鋼片均無(wú)銹蝕為合格。

②塑料筒腐蝕性試驗(yàn)：取制備好的50mm×50mm10號(hào)低碳鋼片兩片，將從塑料筒上剪取的一塊50mm×50mm的塑料試樣，用脫脂棉沾無(wú)水乙醇將其表面擦干凈后，夾在兩片重疊著鋼片中間，移入42±1℃的恒溫箱中保溫24h后取出試樣，在光線充足的條件下與新打磨的鋼片進(jìn)行比較，沒(méi)有變色或其它的變化，認(rèn)為塑料試樣沒(méi)有腐蝕性。

③有害元素的篩查及元素分析：軸承內(nèi)包裝材料在拉膜、吹（注）塑等成型過(guò)程中，為了提高其成膜性、可塑性、熱穩(wěn)定性等性能指標(biāo)，需要添加多種助劑，這些助劑大多含有硫、磷、鋅、鈣、硅等元素，其中一些元素在產(chǎn)品儲(chǔ)存期間，隨著溫度、濕度、光照等環(huán)境條件的變化以及與防銹油脂的接觸反應(yīng)，均會(huì)不同程度的逸出，進(jìn)而影響防銹油脂的性能，甚至直接造成被包裝物的腐蝕。

2? 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 有害元素的分析

表1、表2分別是塑料薄膜、塑料筒腐蝕性試驗(yàn)以及利用X射線熒光元素分析儀對(duì)試驗(yàn)樣品的測(cè)試結(jié)果。從表1、表2中可以看出：磷、硫兩種元素較其它元素，其含量與抗腐蝕能力有很強(qiáng)的正相關(guān)性，從而可確定影響包裝質(zhì)量的有害元素主要為磷、硫兩種化學(xué)元素。

2.2 有害元素含量的確定

磷、硫元素在塑料材料中不可或缺，因此，需要將其含量控制在一個(gè)安全、合理的范圍。

①聚乙烯包裝薄膜有害元素含量的確定：圖1是聚乙烯包裝薄膜磷、硫兩種元素的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有害元素磷含量在350mg/kg以下，硫含量在100mg/kg以下，可以保證聚乙烯包裝薄膜在腐蝕性試驗(yàn)中滿足塑料薄膜與金屬片之間不發(fā)生銹蝕情況，從而確定出有害元素含量控制指標(biāo)。

②聚氯乙烯包裝薄膜有害元素含量的確定：圖2是聚氯乙烯包裝薄膜磷、硫兩種元素的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。根據(jù)多組試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，其中有害元素磷含量在350mg/kg以下，硫含量在100mg/kg以下，可以保證聚氯乙烯包裝薄膜在腐蝕性試驗(yàn)中塑料薄膜與金屬片之間不發(fā)生銹蝕情況，從而確定出有害元素含量控制指標(biāo)。

③塑料筒有害元素含量的確定：圖3是塑料筒磷、硫兩種元素的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。根據(jù)多組試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，其中有害元素磷含量在300mg/kg以下，硫含量在100mg/kg以下，可以保證塑料筒在腐蝕性試驗(yàn)中塑料薄膜與金屬片之間不發(fā)生銹蝕情況，從而確定出有害元素含量控制指標(biāo)。

3? 結(jié)果分析

利用塑料薄膜、塑料筒腐蝕性試驗(yàn)以及利用X射線熒光元素分析儀對(duì)試驗(yàn)樣品的測(cè)試結(jié)果，得出磷、硫兩種元素較其它元素，其含量與抗腐蝕能力有很強(qiáng)的正相關(guān)性，從而可確定影響包裝質(zhì)量的有害元素主要為磷、硫兩種化學(xué)元素。

利用X-射線熒光元素分析儀對(duì)軸承內(nèi)包裝用材料的元素進(jìn)行定性、定量分析，并進(jìn)行包裝材料耐腐蝕性對(duì)比試驗(yàn)，繼而確定出影響包裝質(zhì)量的有害元素及控制方法、控制標(biāo)準(zhǔn)。新研制的包裝材料有害元素分析方法具有獨(dú)創(chuàng)性，能快速、準(zhǔn)確、有效的控制內(nèi)包裝材料質(zhì)量。

行業(yè)上首次提出了利用X-射線熒光元素分析儀篩選出影響軸承內(nèi)包裝材料質(zhì)量的有害元素試驗(yàn)方法，繼而從源頭上避免或減少軸承因包裝產(chǎn)生銹蝕、結(jié)膠的質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生，減少因包裝產(chǎn)生銹蝕、結(jié)膠造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失，行業(yè)內(nèi)首次制定的包裝材料有害元素分析方法具有獨(dú)創(chuàng)性，從而更快速、準(zhǔn)確、有效的控制內(nèi)包裝材料質(zhì)量。同時(shí)可作為生產(chǎn)線上對(duì)內(nèi)包裝材料質(zhì)量控制方法的依據(jù)，加大對(duì)軸承內(nèi)包裝材料的質(zhì)量監(jiān)控。

4? 結(jié)論

①塑料薄膜（塑料筒）中影響包裝質(zhì)量的有害元素主要為磷、硫元素。②聚乙烯、聚氯乙烯薄膜中磷、硫元素合理安全范圍為磷≤350mg/kg，硫≤100mg/kg;塑料筒（高壓低密度聚乙烯）中磷、硫元素合理安全范圍為磷≤300mg/kg，硫≤100mg/kg。③利用X射線熒光元素分析儀對(duì)塑料包裝材料進(jìn)行元素的定性、定量分析，可以準(zhǔn)確可靠、快速經(jīng)濟(jì)地檢測(cè)塑料包裝材料質(zhì)量，從源頭上避免或減少產(chǎn)品因包裝產(chǎn)生銹蝕、防銹油結(jié)膠等質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生。

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