KURZUS: Csomagolás
MODUL: III. modul: A rázás, ütés és a korrózió hatásának részletes bemutatása, védekezési lehetőségek
10. lecke: Korrózió és korrózióvédelem
Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató ismerje meg a korrózió folyamatát, kialakulásának elősegítő tényezőit. Legyen tisztában az ellene való védekezés főbb módszereivel és ezek hatékonyságával, költségeivel. | |||
A lecke megtanulása után Ön képes lesz egy tervezési feladat során meghatározni, hogy az adott szállítás során veszélyes lehet-e a termékre a korrózió és ha igen, akkor milyen védekezési módszereket tud alkalmazni a csomagolás segítségével. | |||
Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes | |||
| |||
Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 60 percre lesz szüksége. | |||
Kulcsfogalmak | |||
| |||
1. A korrózió folyamatának bemutatása | |||
A globalizációnak és a gyártók terméktípusokra szakosodásának köszönhetően a kontinensek közötti tengeri szállítások egyre elterjedtebbek. Ennek ellenére keveset tudunk a nagy távolságú, különböző éghajlati öveken átívelő szállítások során fellépő klimatikus viszonyokról. A kívülről jövő nedvességhatások veszélyességét különböző fóliák alkalmazásával sikerült minimálisra csökkenteni. A fő problémát a vas és acél termékek felületén, vízcseppek formájában lecsapódó pára jelenti, ami a korrózió folyamatán keresztül komoly termékkárt tud okozni. Az igénybevételek általános jellemzőiről már volt szó a korábbi leckékben, most felidézésként tekintse át az 1. ábrát! | |||
| |||
Tanulmányozza az 1. ábrát! | |||
A korrózió valamely anyagnak a környezet hatására a felületről kiinduló elváltozása, amely kémiai és fizikai-kémiai folyamatok révén megy végbe. Fémek korróziójakor az elsődleges termékek nemfémes jellegűek, például a különböző vas- és acélfajták korrózióterméke általában magnetit vagy limonit jellegű. A fémkorrózió alapfolyamata a fémionoknak és az egyenértéknyi mennyiségű elektronoknak a fémrácsból való kilépése. Az ion- és elektronkilépés helyileg elkülönülhet. | |||
Három korróziós alapfolyamatot különböztetünk meg: | |||
| |||
Ezek közül számunkra, csomagolástechnikai szempontból az elektrokémiai korrózió a fontos, így ezt részletezzük a következőkben. A fémes rácsban az elektronok könnyen elmozdulnak, tehát azokhoz a felületrészecskékhez fognak áramlani, ahol könnyebben léphetnek ki. Ezt az egyirányú áramlást korróziós áramnak vagy lokáláramnak nevezzük. Tekintsük például a 2. ábrán látható vízcseppet. | |||
| |||
A csepp külső rétegében nagyobb az oldott oxigéntartalom, mint a csepp belsejében. Az oxigénben dúsabb réteggel érintkező vasfelület (a kör kerülete) katód lesz, a középső rész pedig az anód. A katódos felületen hidroxidionok (OH-), az anódos részen pedig ferroionok (Fe++) keletkeznek. A két felület érintkezési részén csapódik ki a rozsda. | |||
A folyamat képletek segítségével a következő: | |||
| |||
Jegyezze meg a korrózió folyamatát! | |||
2. A korrózió elleni védelem | |||
A korrózió elleni védelem a klimatikus igénybevételekre érzékeny termékek előkészítésének fontos része. A víz kizárása ma már nem okoz nehézséget, a fő problémát a vízgőz okozza. A korrózió ellen védő csomagolásnak a párát a védendő fémfelülettől teljesen távol kell tartania, vagy minőségében megváltoztatva ártalmatlanná kell tenni. Ezt az alábbi módokon lehet elérni: | |||
| |||
2.1. A nedvesség távoltartása felületvédelemmel | |||
Felületvédő szerként általában zsírokat, olajokat, lakkokat és különböző műanyag alapú bevonatokat alkalmaznak. Ezek az anyagok a tárgyak felületén összefüggő bevonatot képeznek és mivel nem tartalmaznak korrózióra hajlamos anyagokat, ezért megfelelő védelmet biztosítanak. Több tényező is nehezíti azonban használatukat. A bevonat ledörzsölődése után, például elmozdul az alkatrész és érintkezik a külső csomagolással, a védelem megszűnik, illetve hatásfoka csökken. Továbbá az erre hajlamos külső csomagolás, például papírdoboz, a rátapadó zsír hatására veszít a mechanikai szilárdságából is. A kontinensek közötti, különböző éghajlati öveket érintő szállítások során újabb problémát jelent a magas hőmérséklet. Ennek hatására a bevonatok meglágyulnak és lefolyhatnak az alkatrészről. Emiatt raktározás, tárolás és rövid szállítások esetén használható biztonsággal. Szintén számolni kell még az alkatrész esetleges tisztításának költségével és idejével is. | |||
Gyűjtse ki a jegyzetfüzetébe a felületvédelemre alkalmazott anyagokat! | |||
2.2. Védelem a korróziót gátló viszonyok kialakításával | |||
VCI technológia | |||
Jegyezze meg a VCI technológia jellemzőit! | |||
Papírokat, fóliákat különböző inhibitorokkal (gátlószer, késleltetőszer) vonhatnak be. Ennek célja a felületvédelemmel ellentétben nem a korróziós folyamatot segítő tényezők megszüntetése, hanem magának a korrózió folyamatának kémiai úton való gátlása. Különböző anyagok alkalmazásával más és más fémekhez alkalmas védőbevonatok készítethetők el. Működési elvét az egyik legelterjedtebb ilyen típusú csomagolóeszközön a VCI fólia, illetve VCI papír segítségével mutatjuk be. | |||
Erre már az elnevezéséből (VCI, Volatile Corrosion Inhibitor, párolgó korróziógátló) is következtethetünk. A papír vagy a fólia felületéről kiválva folyamatosan, kis mennyiségben gázzá alakul, a védendő felületre lecsapódik és egy a korróziót gátló gázréteget hoz létre a termék közvetlen környezetében. | |||
| |||
Vagyis a VCI nem csak akkor fejti ki védő hatását, ha közvetlenül érintkezik a felülettel, hanem akkor is, amikor bizonyos távolságra van tőle, hiszen a gáz részecskék ilyenkor is eljutnak a védendő alkatrész minden pontjára, vagyis az üregekbe, furatokba, csövekbe, menetek közé stb. is. A védő hatás hosszú ideig is fennmaradhat. Ezt főként az befolyásolja, hogy milyen mértékben érintkezik a külső levegővel, vagyis a burkolóanyag fajtája és a zárás minősége fontos tényező. A VCI védelem szélsőséges klimatikus viszonyok között, akár nagyon magas páratartalom mellett is működőképes lehet. | |||
A VCI-t leggyakrabban papírba impregnálva használják, azért mert ebből a ládabélelés vagy az elválasztó ívek, közvetlenül elkészíthetők, illetve a papír a maga szerkezetével ideális mennyiségben képes a VCI-t hordozni, majd az aktív védelmi időszakban nagy felületen, kedvező elosztásban kibocsátani. A VCI papír és a VCI fólia gyakorlati alkalmazásaira láthat példákat a 4-5. ábrán. | |||
Határozza meg a VCI papír tulajdonságait! | |||
| |||
| |||
Az alábbiakban egy megfelelő korrózió gátló csomagolás tervezéséhez szükséges javaslatokat olvashat a Metria Biztonságos Csomagolás Kft. útmutatása alapján: | |||
| |||
A VCI tartalmú csomagoló papír különféle minőségű lehet, alkalmazkodva a csomagolási igényekhez. Változhat a papír vastagsága, választhatunk PE bevonatos, vagy műanyag szövettel erősített kivitelt is. Emellett napjaink környezetvédelmi problémái miatt fontos megjegyezni, hogy a normál VCI papír RESY szimbólummal kerül forgalomba és a normál hulladék papírral együtt kezelhető, újrahasznosítható. | |||
A fenti, VCI papírra vonatkozó megoldásokon kívül számos egyéb változat is lehetséges a konkrét csomagolási feladattól függően. A teljesség igénye nélkül megemlítünk néhány gondolatébresztő lehetőséget: | |||
| |||
| |||
Intercept fólia | |||
Jegyezze meg az Intercept technológia jellemzőit! | |||
A korróziógátló csomagolóanyagok piacán a VCI-PE mellett megjelentek a záró(barrier)fóliák is. Ilyen fóliákat gyártanak a Bell Laboratories által kifejlesztett Intercept technológiával, amely megakadályozza, hogy a korrozív gázok a műanyag szerkezetén kívülre kerüljenek. A fóliába kevert réz ugyanis reakcióba lép a nedvességgel, és semlegesíti az egyéb korrozív gázokat is (7. ábra). Ezek a fóliák drágábbak, mint a VCI-tartalmú fóliák, azonban egyes szállítások esetén hatékonyabbak lehetnek más módszereknél. | |||
| |||
| |||
2.3. Korrózió elleni védelem a légnedvesség tartalom alacsonyan tartásával | |||
Az eddig ismertetett módszereken túl, vagy azok alkalmazása mellett, az eljárások kombinálásával jó cél lehet a légnedvesség tartalom alacsony szinten tartása is. Ehhez alacsony légáteresztésű fólia (ideális esetben hermetikusan zárt burkolat), valamint páralekötő anyag szükséges. Az ilyen csomagolási rendszer hatásfoka főként az alábbi elemektől függ: | |||
| |||
Tanulmányozza az alacsony légnedvességű csomagolás kialakítását befolyásoló tényezőket! | |||
A vastag, többrétegű, minimális légáteresztő fólia alkalmazása mellett értelemszerűen kevesebb páralekötő anyagra van szükség, így a drágább fólia ára megtérülhet és fordítva. | |||
A páralekötő anyagok tulajdonságait és az egyes szállítási műveletek sikeres végrehajtásához szükséges mennyiségeit nemzetközi szabványok, például a DIN 55473 számú német szabvány határozza meg. Az itt szereplő képletek segítségével számított értékeket azonban számos tényező (például a szállított termék anyaga, alakja, térfogata vagy a szállítás speciális tulajdonságai) befolyásolhatja. | |||
| |||
A 9. ábrán páralekötő tasakokat láthat, melyeket a fent említett szabvány szerinti 1/6 egységtől (kb. 6 g) 32 egységig (kb. 1130 g ) gyártanak. A nedvességmegkötő képesség 80% relatív páratartalom és 25°C hőmérséklet mellett az önsúly 35%-a lehet. | |||
Források | |||
Dr. Pánczél Zoltán, Dr. Böröcz Péter János, Dr. Mojzes Ákos: Logisztikai áruismeret, 2014, SZE-LSZT Tanszéki segédlet | |||
Dr. Pánczél Zoltán, Dr. Böröcz Péter János: Anyagmozgatás, raktározás, 2008, UNIVERSITAS-Győr Nonprofit Kft, Győr | |||
Dr. Kovács Klára (szerk.): Korrózióvédelem - Korróziós alapfogalmak, 1965, Műszaki Könyvkiadó | |||
Otto Rockstroh: Csomagolástechnikai kézikönyv, 1979, Műszaki Könyvkiadó | |||
Internetes források | |||
Dr. Németh György: Szerkezetépítés II. - Korrózióvédelem, előadásvázlat, letöltés helye: www.sze.hu/~nemethgy/korrozio.pdf | |||
http://metriasp.com/hu/product/paralekoto-anyag-tasak | |||
http://nanovci.tripod.com/ | |||
http://www.armorvci.com/vci-paper.aspx | |||
http://www.csom.hu/index.php?tartalom=b_atmeneti_korroziovedelem_vci.html | |||
http://www.harmonycr.com/VCI-Chips-p/bvcichips.htm | |||
http://www.muanyagipariszemle.hu/2004/04/vita-az-illekony-korroziogatlo-adalekot-tartalmazo-pe-csomagolofoliak-veszelyessegerol-22.pdf | |||
http://www.sunpacart.co.in/F38934/vapor_corrosive_inhibitor.html | |||
http://www.tropack.de/Tropack-Bro_LR_ES_hu.pdf | |||
www.integrapackaging.com | |||
Ellenőrző kérdések |
1. Tegye sorrendbe a korrózió folyamatához tartozó részfolyamatokat!
![]() | |||||||||||||
2. Jelölje meg az alábbiak közül a felületvédelem során alkalmazott, korrózió elleni védelmet biztosító anyagokat!
![]() | |||||||||||||
3. Jelölje meg a VCI technológiára igaz állításokat!
![]() | |||||||||||||
4. Döntse el az alábbi, Intercept fóliára vonatkozó állításokról, hogy igazak-e!
![]() | |||||||||||||
5. Jelölje meg az alábbi listából azokat a tényezőket, amiket alacsony légnedvességtartalmú csomagolás kialakításánál figyelembe kell venni!
![]() |