في السنوات الأخيرة، وبفضل الابتكار المستمر في مواد التغليف المعدنية والتحسين المستمر لتكنولوجيا التغليف، تحسّن أداء حاويات التغليف المعدنية في مقاومة التآكل بشكل كبير. ومع ذلك، وبفضل خصائص المعدن نفسه، لم يتوقف التآكل. كما استمرت الخسائر الاقتصادية الناجمة عن ذلك في الازدياد مع زيادة إنتاج التغليف المعدني.
في صناعة إنتاج العبوات المعدنية، يتمثل النهج الرئيسي لمكافحة تآكل العبوات المعدنية في اختيار مواد معدنية مقاومة للتآكل واستخدام طلاء علمي وتكنولوجي متقدم لمنع الصدأ المبكر. إلا أن مبادئ وطرق مقاومة تآكل العبوات المعدنية تتجاوز هذا بكثير. وقد ساهم المجتمع العلمي المتخصص في مقاومة تآكل المعادن محليًا ودوليًا إسهامًا كبيرًا في هذا المجال، مما وضع حجر الأساس لتطوير العبوات المعدنية.
لذلك، تُجري صناعة التغليف المعدني المتقدمة في الخارج أبحاثًا متواصلة حول تقنية مقاومة التآكل في التغليف المعدني. وفي عملية إنتاج التغليف المعدني، تُستخدم التقنيات والأساليب العلمية لتقليل تآكل التغليف المعدني، مما يُحسّن مقاومة التآكل في حاويات التغليف المعدني بشكل فعال.
يحدث تآكل منتجات التغليف المعدنية بشكل رئيسي بسبب التآكل الكهروكيميائي، والذي ينتج أساسًا عن عدم التجانس الكهروكيميائي لسطح مادة التغليف المعدنية. عند ملامستها للوسط، تتشكل خلية تآكل. بناءً على هذا المبدأ، يُمكن دراسة تقنيات وطرق فعالة لمنع تآكل التغليف المعدني. من الواضح أن أكثر تقنيات التغليف فعاليةً لمنع صدأ منتجات التغليف المعدنية هي محاولة القضاء على العوامل المختلفة التي تُسبب خلايا التآكل.
هناك العديد من طرق منع الصدأ، والتي يمكن تقسيمها إلى منع الصدأ "الدائم" ومنع الصدأ "المؤقت" وفقًا لطول فترة مقاومة الصدأ. تشمل طرق منع الصدأ "الدائم" تغيير البنية الداخلية للمعدن؛ وخلط سطح المعدن؛ وطلاء سطح المعدن (الطلاء الكهربائي، والرش، والطلاء الكيميائي)؛ ووضع طبقات غير معدنية على سطح المعدن (المينا، والمطاط، والبلاستيك، والطلاء، إلخ)... تُحقق هذه الطرق هدف منع الصدأ بكفاءة، لكنها "دائمة" ولا يمكن إزالة طبقة الصدأ أثناء الاستخدام. لذلك، تُستخدم هذه الطرق على نطاق واسع في منتجات التغليف المعدنية؛ ولكن لأسباب تقنية ومنهجية، قد لا تكون هذه الطرق الدائمة المقاومة للصدأ دائمة في حالات خاصة. لا يعني مصطلح "منع الصدأ المؤقت" العام قصر مدة الحماية، بل يشير إلى الطبيعة "المؤقتة" للعملية، بدءًا من نقل المنتجات المعدنية وتخزينها وبيعها ووصولها إلى المستهلكين، بالإضافة إلى الطبيعة "المؤقتة" لطبقة الحماية. قد تصل مدة الحماية لمواد الحماية "المؤقتة" من الصدأ إلى عدة أشهر أو سنوات أو حتى أكثر من عشر سنوات. وقد أثبتت التجربة أنه لا يمكن تحقيق أفضل تأثير مضاد للتآكل إلا من خلال الجمع العضوي بين الحماية "الدائمة" والحماية "المؤقتة".
يُعدّ منع الصدأ "الدائم" حاليًا الطريقة الأكثر شيوعًا في صناعة التغليف المعدني، بينما غالبًا ما يُغفل منع الصدأ "المؤقت". لذا، نركز هنا على طرق منع الصدأ "المؤقتة" الشائعة الاستخدام في صناعة التغليف المعدني محليًا ودوليًا. تُعد هذه الطرق أكثر عملية عند استخدام مواد تغليف معدنية غير مطلية لإنتاج حاويات التغليف، وقد ازداد استخدامها على نطاق واسع في السنوات الأخيرة. تتألف عملية التغليف "المؤقت" المانع للصدأ من ثلاثة جوانب: تقنية المعالجة المسبقة للتغليف المانع للصدأ (بما في ذلك التنظيف، وإزالة الصدأ، والتجفيف، إلخ)، وتقنية معالجة الصدأ لمختلف مواد منع الصدأ، وتقنية المعالجة اللاحقة للتغليف المانع للصدأ.
لأسبابٍ مُختلفة، غالبًا ما تتكوّن موادٌ مُختلفة، مثل الشحوم ومنتجات الصدأ والغبار المُختلف، وتلتصق بسطح الحاويات المعدنية المُصنّعة. تُسبّب هذه العوامل التآكل الكهروكيميائي. لذلك، عند تعبئة المنتجات المعدنية للوقاية من الصدأ، يجب معالجتها مُسبقًا بالتنظيف وإزالة الصدأ والتجفيف.
1. تنظيف الحاويات المعدنية
الطرق الشائعة المستخدمة في تنظيف الحاويات المعدنية هي في الأساس طريقة القلويات وطريقة المواد الخافضة للتوتر السطحي وطريقة المذيبات العضوية.
يُمكن للمحلول المائي للقلويات أن يُزيل الزيت من سطح المعدن، وهي إحدى طرق التنظيف الشائعة. من بين المواد القلوية المُستخدمة في تنظيف المعادن: هيدروكسيد الصوديوم، وكربونات الصوديوم، وفوسفات ثلاثي الصوديوم، وبيروفوسفات الصوديوم، وسداسي ميتافوسفات الصوديوم، وزجاج الماء، وما شابه.
الزيوت المعدنية التي تتفاعل مع التصبن لا تكون فعالة عند تنظيفها بالصودا الكاوية. تُستخدم سيليكات الصوديوم وفوسفات الصوديوم وكربونات الصوديوم غالبًا كقلويات ضعيفة، بينما تُعدّ المواد الخافضة للتوتر السطحي المكونات الرئيسية لسائل التنظيف القلوي.
للتنظيف بالقلويات، يُختار نوع القلوي المستخدم عادةً بناءً على نوع المعدن ونوع الشحم الملتصق به. الميزة الرئيسية لطريقة التنظيف بالمحلول القلوي هي قدرته على إزالة الزيوت بكفاءة. يمكن تنظيف حتى المنتجات الملطخة ببقع زيتية كثيفة، كما يمكن إزالة الأوساخ غير الدهنية في الوقت نفسه. يمكن إعادة استخدام المحلول القلوي، وهو أمر اقتصادي نسبيًا. عيبه هو أنه إذا لم يُسيطر عليه جيدًا، فقد يُسبب صدأً أو تغيرًا في لون المنتجات المعدنية.
المواد الخافضة للتوتر السطحي هي فئة من المواد العضوية ذات التركيب الجزيئي المكوّن من جزئين: محبة للماء وكارهة للماء. يمنحها هذا التركيب الخاص قابلية تشتت مميزة في المحاليل المائية، فهي أكثر تركيزًا وتركيزًا على سطح المحلول أو سطحه (مثل السطح الفاصل بين الزيت والماء)، ويمكنها تقليل التوتر السطحي والتوتر البيني. لذلك، لها وظائف الترطيب والاختراق والاستحلاب والتنظيف. هناك أنواع عديدة من المواد الخافضة للتوتر السطحي، مثل الصابون وأملاح الأحماض الدهنية الأخرى، والمنظفات الصناعية مثل سلفونات الصوديوم الألكيل وسلفونات أخرى، وكلوريد الأمونيوم ثلاثي الميثيل الألكيل، ومنظف 6501، ومنظف بينغبينغيا، ومنظف TX-10، ومنظف 6503، ومنظف 105 (R-5)، ومنظف 664، وغيرها. تتميز المواد الخافضة للتوتر السطحي بالتشغيل الآمن، وإزالة الزيوت بكفاءة، وتنظيف الأوساخ غير الدهنية. ليس له تأثير تآكل واضح على المعدن، لذا فهو مناسب أكثر لمنتجات التغليف المعدنية.
طريقة المذيبات العضوية هي طريقةٌ تستخدم فيها مذيبات عضوية ذات قدرةٍ عاليةٍ على إذابة الزيوت لتنظيف أسطح العبوات المعدنية. ومن أشهرها مذيبات سلسلة البترول، مثل البنزين (وخاصةً بنزين 200# الصناعي أو بنزين 160# و120#)، والكيروسين، وغيرها، تليها مذيبات الهيدروكربون المكلورة، مثل ثلاثي كلورو الإيثيلين ورباعي كلورو الإيثيلين، وغيرها.
من مزايا التنظيف بالمذيبات فعالية جيدة. عند تنظيف كمية صغيرة من العبوات المعدنية، لا حاجة لتسخينها، بل يمكن تنظيفها بالنقع أو الفرك، ولا تُسبب تآكلًا للمعادن. مع ذلك، يتطلب تنظيف عدد كبير من حاويات العبوات المعدنية معدات ضرورية (مثل آلات التنظيف، إلخ). عيبها هو سهولة احتراق مذيبات البترول واشتعالها. في الوقت نفسه، نظرًا لامتصاصها الكثير من الحرارة عند تطايرها على سطح الحاويات المعدنية، قد تنخفض درجة حرارة المعدن بشكل ملحوظ. في بيئة عالية الرطوبة، سيظهر تكاثف على سطح الحاوية المغسولة، مما يُسبب الصدأ.
سوائل التنظيف المعقدة. يمكن تنظيف الأوساخ التي يصعب إزالتها بالطرق الثلاث المذكورة أعلاه باستخدام سائل تنظيف معقد. من عوامل التكديس الأمينية الكربوكسيلية الشائعة الاستخدام: حمض إيثيلين ديامين رباعي الأسيتيك أو حمض إيثيلين ديامين رباعي الأسيتيك ثنائي الصوديوم. يمكن لهذه المواد تكوين مُخلِّبات قابلة للذوبان مع الأوساخ، مما يُزيل الأوساخ من سطح الحاوية المعدنية.
سائل تنظيف العرق البشري يمكن تنظيف بقع العرق البشري باستخدام الميثانول الساخن أو بديل العرق البشري المانع للصدأ.
هناك أيضًا التنظيف بالموجات فوق الصوتية، والتنظيف بالبخار، والتنظيف الكهربائي، وما إلى ذلك، وهي طرق تنظيف متقدمة نسبيًا.
التنظيف هو العملية الأساسية لتغليف مقاومة الصدأ بالكامل. يجب أن يكون التنظيف شاملاً. عند الحاجة، يمكن استخدام سائلي تنظيف أو أكثر للتنظيف المشترك.
2. إزالة الصدأ من الحاويات المعدنية
في العبوات المقاومة للصدأ، غالبًا ما تُدمج عملية إزالة الصدأ مع تنظيف بقع الزيت، أي تُضاف مزيلات الصدأ إلى سائل التنظيف. تنقسم طرق إزالة الصدأ من العبوات المعدنية إلى فئتين: إزالة الصدأ الفيزيائية والميكانيكية، وإزالة الصدأ الكيميائية.
أ. إزالة الصدأ يدويًا: إزالة الصدأ باستخدام الفرش الفولاذية، ومبردات الحديد، والمجارف (الكاشطات)، والشاش، وورق الصنفرة، وما إلى ذلك. هذه الطريقة بسيطة، ولكنها غير مناسبة لإزالة الصدأ من المنتجات الصغيرة والكبيرة.
ب. طريقة إزالة الصدأ الميكانيكية: هناك طريقة النفث وطريقة إزالة الصدأ بعجلة الطحن وعجلة القماش.
طريقة النفث هي طريقة رش جزيئات الرمل بقوة عالية على سطح المعدن لإزالة الصدأ عن طريق الاصطدام والاحتكاك. وفقًا لمادة الرش، يمكن تقسيم طريقة النفث إلى طريقة السفع الرملي (باستخدام رمل البحر، ورمل النهر، وجزيئات الحجر كمواد رش)، وطريقة رش جزيئات الفولاذ (باستخدام رصاصات فولاذية صغيرة أو جزيئات فولاذية مكسورة كمواد رش)، وطريقة رش جزيئات ناعمة (باستخدام بذور النباتات أو جزيئات بلاستيكية كمواد رش). وفقًا لطريقة الرش، يمكن تقسيمها إلى طريقة الرش القوي (وهي طريقة رش مواد الرش الجافة بهواء عالي الضغط)، وطريقة الرش الرطب (وهي طريقة خلط جزيئات الرمل الناعمة بالماء حتى تصبح موحلة ثم رشها بهواء عالي الضغط)، وطريقة الرش الفراغي.
طريقة النفث مناسبة لإزالة الصدأ من الحاويات المعدنية الكبيرة، وتتطلب جهاز نفث. عند استخدام الطريقة الرطبة، يجب إضافة مثبط تآكل قابل للذوبان في الماء إلى الماء. ومن مزاياها كفاءة عالية في إزالة الصدأ وتكلفة منخفضة.
تُستخدم طريقة إزالة صدأ عجلات الطحن فقط على الأسطح غير المعالجة. أما طريقة إزالة صدأ عجلات القماش، فتُستخدم للمنتجات ذات الأسطح الملساء، مثل النحاس والحديد والمعادن غير الحديدية، والتي تتطلب طبقة أو تشطيبًا سطحيًا عالي الجودة.
تشمل طرق إزالة الصدأ الكيميائية التخليل والغسيل القلوي (التحليل الكهربائي القلوي، الاختزال القلوي، الغليان القلوي، إلخ)، ومن بين أكثر الطرق استخدامًا هي طريقة التخليل.
طريقة التخليل هي غمر المنتجات المعدنية في محاليل حمضية مختلفة، ويتفاعل الحمض مع منتجات الصدأ المعدنية لجعل منتجات الصدأ غير القابلة للذوبان تصبح مواد قابلة للذوبان، والتي يتم فصلها عن سطح المعدن وإذابتها في المحلول المائي.
الأحماض المستخدمة في عملية التخليل هي بشكل رئيسي أحماض الكبريتيك، والهيدروكلوريك، والنيتريك، والفوسفوريك، والهيدروفلوريك. من بينها، يتميز محلول حمض الهيدروكلوريك بقدرة فائقة على إزالة الصدأ؛ إذ يتميز بتأثير ميكانيكي قوي في توليد الهيدروجين، وهو رخيص الثمن، لذا يُستخدم على نطاق واسع لإزالة صدأ الفولاذ. يمكن استخدام حمضي النيتريك والهيدروفلوريك لإزالة صدأ المعادن غير الحديدية، مثل منتجات الألومنيوم. بالمقارنة مع حمضي الهيدروكلوريك والكبريتيك، يتميز حمض الفوسفوريك بقدرة أضعف على إزالة الصدأ، ولكنه أقل مقاومة. يتفاعل مع سطح النحاس والحديد، مكونًا طبقة غير قابلة للذوبان من فوسفات الحديد، والتي لها تأثير مؤقت مضاد للصدأ في الهواء بعد الغسيل. بالمقارنة مع الطرق الفيزيائية والميكانيكية، تتمثل المزايا الرئيسية لطريقة التخليل في عدم تسببها في تشوه المواد المعدنية، وعدم خشونة السطح المُعالج، وسهولة التشغيل، وكفاءتها العالية، وإمكانية إزالة الصدأ من جميع زوايا الحاوية المعدنية، ومناسبة لإزالة الصدأ من عدد كبير من الحاويات الصغيرة، دون الحاجة إلى معدات خاصة، وتكلفة منخفضة. لذلك، تُعدّ طريقة شائعة لإزالة الصدأ كيميائيًا، إلا أنها تُسبب الصدأ في الحاويات المعدنية، وتميل إلى "التقصف الهيدروجيني" وتؤثر على تشطيب السطح. في السنوات الأخيرة، طُوّرت طرق الغسيل القلوي وإزالة الصدأ. تُجرى هذه الطرق في محاليل تحتوي على الصودا الكاوية، وحمض الخليك الكربوكسيلي، وعوامل التكديس، وعوامل الرغوة. لا تُسبب طريقة الغسيل القلوي تآكل المعدن الأساسي، ولا تُسبب "التقصف الهيدروجيني"، ويكون سطح المعدن أملسًا. وهي مناسبة للمعادن غير الحديدية مثل الفولاذ والنحاس والمغنيسيوم.
3. التجفيف
بعد التنظيف، غالبًا ما تلتصق المياه أو المذيبات بسطح الحاويات المعدنية. يجب إزالتها في أسرع وقت ممكن لتجنب الصدأ مجددًا، ثم يمكن استخدام مثبطات الصدأ.
تشمل طرق التجفيف الشائعة التسخين، وتجفيف حمام الزيت، وتجفيف الهواء المضغوط، وتصريف البنزين باستخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي، والتجفيف بالأشعة تحت الحمراء، وما إلى ذلك. بغض النظر عن طريقة التجفيف المستخدمة، يجب تطبيق مثبط الصدأ فقط عندما يبرد سطح الحاوية المعدنية إلى درجة حرارة معينة، وإلا فإنه سوف يتسبب في تحلل مثبط الصدأ.
تُعدّ عملية معالجة أسطح الحاويات المعدنية أساسًا للوقاية من الصدأ. ولا يتحقق تأثير الوقاية من الصدأ بشكل كامل إلا بمعالجة سطح الحاوية المعدنية بدقة وجفاف تام. وإلا، فحتى مع استخدام مادة مانعة للصدأ عالية الأداء في الطلاء، يستحيل تحقيق تأثير كافٍ للوقاية من الصدأ.
إذا كان سطح الحاوية المعدنية معزولًا عن العوامل المختلفة المسببة للتآكل الجوي (أي محميًا)، فيمكن تحقيق هدف منع التآكل الجوي للمعدن. تعتمد تقنية تعبئة الزيوت المقاومة للصدأ على هذا المبدأ لمنع الصدأ.
زيت مانع الصدأ هو طلاء مؤقت مقاوم للصدأ، يتكون من مواد دهنية أو راتنجية كجسم رئيسي، ومثبطات تآكل قابلة للذوبان في الزيت، وإضافات أخرى. بعد وضع الشحم أو الراتنج في زيت مانع الصدأ على سطح الحاوية المعدنية، كمادة مُشكّلة لطبقة رقيقة، يكون لها تأثير عزل معين على عوامل الصدأ. مع ذلك، يُمكن للشحم العادي أن يُذيب كمية صغيرة من الأكسجين في الهواء، ويمكنه أيضًا إذابة كمية صغيرة من الماء. لا يُمكن استخدام الشحم وحده لتحقيق تأثير مُرضٍ في مقاومة الصدأ، لذلك يجب إضافة مثبطات التآكل. لهذه المواد تأثير كبير على مقاومة زيت مانع الصدأ.
1. مبدأ زيت مضاد للصدأ
بما أن المواد الخافضة للتوتر السطحي تشترك في بنية جزيئية مكونة من مكونين: مجموعات قطبية محبة للماء ومجموعات غير قطبية محبة للدهون، فعند وضع زيت مضاد للصدأ على سطح حاويات معدنية، تُمتص جزيئات مثبطات التآكل المنتشرة في الزيت بشكل اتجاهي على السطح الفاصل بين المعدن والزيت (حيث تُمتص المجموعات القطبية على المعدن، وتُمتص المجموعات غير القطبية على الزيت)، مما يُمكّنها من تكوين طبقة بينية متعددة الجزيئات. تُظهر التجارب أنه في حال تكوين طبقة أو طبقتين جزيئيتين فقط من الطبقة، تكون قدرتها على مقاومة الصدأ ضعيفة جدًا. أما عندما تزيد طبقة الامتصاص عن ست طبقات جزيئية، فإنها تتمتع بقدرة جيدة على مقاومة التآكل.
هذا الامتصاص له تأثير حماية من عوامل الصدأ. ثانيًا، يُحسّن الالتصاق بين طبقة الزيت وسطح المعدن. ولأن سطح طبقة الامتصاص كاره للماء، فإنه يتمتع بمقاومة أفضل للماء، مما يزيد من مقاومة سطح الحاوية المعدنية.
وقد أظهرت العديد من الدراسات أن الامتصاص الكيميائي لمثبطات التآكل على سطح الحاويات المعدنية (تشكيل روابط تنسيقية) يقلل من نشاط المعادن، وهو أحد الأسباب الرئيسية للتأثير المضاد للصدأ.
إذا تشكلت قطرات الماء على سطح طبقة الزيت (مثل التكثيف، إلخ)، فإن التوتر السطحي بين قطرات الماء والزيت سيجعل قطرات الماء كروية، وستسهل الجاذبية اختراقها لطبقة الزيت والوصول إلى سطح المعدن. يمكن للمواد الخافضة للتوتر السطحي مثل مثبطات التآكل أن تقلل من التوتر السطحي للماء، بحيث لا يمكن لقطرات الماء أن توجد في حالة كروية على طبقة الزيت، بل تميل إلى الانتشار. هذا يقلل من ضغط قطرات الماء على طبقة الزيت، مما يجعل من الصعب عليها اختراق طبقة الزيت والوصول إلى سطح الحاوية المعدنية. كلما كانت قطرات الماء موزعة بشكل مسطح على سطح طبقة الزيت، كان تأثير الزيت المضاد للصدأ أفضل بشكل عام. لذلك، فإن قياس زاوية تلامس قطرات الماء على طبقة الزيت هي الطريقة الأكثر استخدامًا لتحديد تأثير الزيت المقاوم للصدأ.
العلاقة بين زاوية تلامس قطرة الماء على سطح الزيت والتوتر السطحي هي كما يلي: So-Suo = Sucosθ cosθ = (So-Suo) / Su حيث: So——التوتر السطحي للزيت Su——التوتر السطحي للماء Suo——التوتر السطحي بين الزيت والماء
يستطيع مثبط التآكل السطحي استبدال الماء الممتص على سطح المعدن من خلال امتصاصه السطحي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تثبيت الماء الموجود في الزيت بواسطة جزيئات الغروانية أو الغشاء السطحي لمثبط التآكل، مما يمنعه من التلامس المباشر مع المعدن.
تعمل جميع التأثيرات المذكورة أعلاه على منع تكوين خلايا الصدأ على سطح المعدن، وبالتالي تحقيق الغرض من منع صدأ الحاوية المعدنية.
2. أنواع الزيوت المضادة للصدأ
هناك أنواع عديدة من زيوت مقاومة الصدأ. تشمل زيوت مقاومة الصدأ المناسبة لحاويات التغليف المعدنية بشكل رئيسي الشحوم المقاومة للصدأ، وزيوت مقاومة الصدأ المخففة بالمذيبات، وزيوت الطبقة الرقيقة، وزيوت مقاومة الصدأ للأجهزة، وغيرها.
شحم مضاد للصدأ هو نوع من الزيوت المضادة للصدأ، مصنوع من الفازلين، يشبه الشحم في درجة حرارة الغرفة. يتكون من مواد مكونة لطبقة رقيقة (زيوت أساسية) ومثبطات للتآكل.
المواد المُكَوِّنة للأغشية (أو الزيوت الأساسية): بشكل رئيسي الفازلين وزيت التشحيم. الفازلين هو عادةً فازلين صناعي، ويتألف تركيبه الكيميائي من 15% بارافين، و45% شحم بترولي، و25% زيت أسطوانات، و15% زيت آلات. يشترط أن يكون الفازلين المستخدم في زيوت مقاومة الصدأ غير قابل للتآكل، وخالٍ من الرطوبة، ومقاومًا للماء بدرجة معينة، وأن تكون درجة حرارة نقطة التجمد 45 درجة مئوية. تشمل زيوت التشحيم الشائعة الاستخدام في زيوت مقاومة الصدأ زيت الآلات، وزيت المغزل، وزيت الأسطوانات. يتكون تركيبه الكيميائي بشكل رئيسي من الألكانات، والألكانات الحلقية، والهيدروكربونات العطرية، بالإضافة إلى كمية صغيرة من الأكاسيد والكبريتيدات.
مثبطات التآكل: مثبطات التآكل القابلة للذوبان في الزيت والمستخدمة بشكل شائع في الشحوم المقاومة للصدأ هي سلفونات البترول، وستيرات الألومنيوم، وألكانات الزنك الحلقية، وشحوم البترول المؤكسدة، واللانولين ومشتقاته، إلخ. يُضاف البنزوتريازول غالبًا لمنع الصدأ على المعادن غير الحديدية. يؤثر نوع مثبط التآكل المستخدم في الشحوم المقاومة للصدأ على أدائها. على سبيل المثال، يتميز الشحم المقاوم للصدأ المزود بستيرات الألومنيوم بمقاومة جيدة للماء المالح، ولكنه ذو التصاق ضعيف بالمعدن؛ بينما يتميز الشحم المقاوم للصدأ المزود بسلفونات البترول الباريوم بمقاومة أفضل للماء المالح، ويمكن استخدامه لمنع الصدأ في الغلاف الجوي البحري؛ ويتميز الشحم المقاوم للصدأ المزود باللانولين وصابونه بالتصاق قوي بالمعدن، وله قدرة استحلاب معينة للماء، وله قدرة قوية على مقاومة الصدأ. يتميز شحم الزنك الحلقي المضاد للصدأ بقوة التصاق عالية بالمعدن ومقاومته للماء المالح، ولكنه ضعيف في مقاومة صدأ الحديد الزهر؛ أما الشحم المضاد للصدأ المُضاف إليه شحم البترول المؤكسد وصابونه، فيتميز بأداء أفضل من صابون الأحماض الدهنية، ولكنه ضعيف في مقاومة الماء المالح؛ أما الشحم المضاد للصدأ المُضاف إليه دهون اصطناعية من نوع Siben-80، فيتميز بثبات حراري ضعيف، وهو مُسبب لتآكل النحاس. يتميز البنزوتريازول بتأثير ممتاز في مقاومة صدأ النحاس وسبائكه. عمليًا، لتحقيق نتائج مرضية، غالبًا ما تُستخدم تركيبة من عدة مثبطات تآكل معًا.
شحم مضاد للصدأ يكون على شكل مرهم في درجة حرارة الغرفة، وبالتالي فإن طبقة الفيلم تكون أكثر سماكة (تصل إلى 0.5 مم)، وليس من السهل فقدانها، وليس من السهل تطايرها، وبعد التغليف المحكم، تكون فترة مقاومة الصدأ أطول عمومًا، وتصل إلى أكثر من عامين. الطريقة الرئيسية لطلاء شحم مضاد للصدأ هي الغمس الساخن، أي يتم تسخين شحم مضاد للصدأ وإذابته إلى حالة سائلة قبل الطلاء، ويتم غمر الحاوية المعدنية المنظفة والمزال منها الصدأ والمجففة لفترة من الوقت، ثم إخراجها وتبريدها لتصلب طبقة الزيت. أثناء الغمس الساخن، يختلف سمك طبقة الزيت المتكونة على سطح الحاوية المعدنية بسبب درجات حرارة الغمس المختلفة لنفس الزيت. كلما انخفضت درجة الحرارة، زادت سماكة طبقة الزيت، وزادت قدرتها على مقاومة الزيت. يمكن طلاء الأجزاء الكبيرة بالفرشاة الساخنة، أي يتم وضع شحم مضاد للصدأ الساخن والمذاب على سطح المنتج المعدني بفرشاة ناعمة. بعد دهن الحاوية المعدنية بالزيت، يجب إغلاقها بورق البارافين أو الأكياس البلاستيكية في الوقت المناسب لمنع طبقة الزيت من الجفاف وتصبح غير فعالة وتلويث العبوة.
يُصنع زيت الصدأ المُخفف بالمذيبات عن طريق إضافة مذيب إلى زيت الصدأ، مع إضافة زيت معدني أو راتنج كعامل مُشكّل للطبقة. بالإضافة إلى ذلك، تُضاف مواد مضافة أخرى، مثل مضادات الأكسدة والمُثبتات. يُقسم هذا النوع من زيت الصدأ إلى ثلاثة أنواع حسب نوع المذيب: مذيبات بترولية، ومذيبات عضوية، ومخفف بالماء. من بين هذه الأنواع، تُعتبر المذيبات العضوية سامة، لذا فهي أقل استخدامًا. بناءً على خصائص طبقة الزيت، يُصنف هذا النوع من زيت الصدأ إلى زيت طبقة صلبة وزيت طبقة ناعمة.
زيت الغشاء الصلب - يجب أن يتمتع الراتنج المستخدم كزيت غشاء صلب بقابلية ذوبان عالية في البنزين والكيروسين، وألا يُسبب تآكل المعادن المختلفة. تشمل الراتنجات المستخدمة حاليًا راتنج ثلاثي بوتيل فينول فورمالدهايد (أي 2402)، وراتنج ألكيد الزيت الطويل، وراتنج الميلامين فورمالدهايد، وراتنج التربين، وراتنج البترول، وراتنج حمض الألكيل. من بين هذه الراتنجات، يُعد راتنج 2402 وراتنج حمض الألكيل أفضل. تشمل زيوت الغشاء الصلب الشائعة الاستخدام: هارد-1، هارد-3، 1، 2، و74A-2. يستخدم كل من هارد-1 و-3 راتنج 2402 كمادة لتشكيل الغشاء، ولكن كمية 2402 فيه كبيرة، مما يجعل متانة غشاء الزيت ضعيفة، وهو غير مناسب لمنتجات التغليف المعدنية ذات الحواف الحادة. في الوقت نفسه، قد يتحول إلى مسحوق في التغليف المحكم طويل الأمد. محتوى 2402 في hard-3 منخفض نسبيًا، وإضافة راتنج الألكيد 389-9 يحسن متانة طبقة الزيت. ومع ذلك، فإن قدرة Hard-3 على التكيف مع المعادن غير الحديدية مثل سبائك النحاس ليست جيدة مثل Hard-1. لسهولة التعرف عليها، تُضاف كمية صغيرة من الصبغة الحمراء القابلة للذوبان في الزيت 3902 إلى Hard-3. 74A-2 هو زيت ألكان صلب مع راتنج أميني حمضي ألكيلي وصابون الباريوم بغشاء بترولي مؤكسد كمواد لتشكيل الغشاء. وهو مناسب لمجموعة متنوعة من المعادن (بما في ذلك سبائك المغنيسيوم) مع ثبات جيد وقوة التصاق قوية. يتميز زيت الغشاء الصلب المقاوم للصدأ بحماية جيدة لتشكيل الغشاء، وسطح غشاء أملس وغير لزج، ولا يتدفق في الصيف ولا يتشقق في الشتاء، وبنية مريحة وسعر منخفض، ولكن غشاءه الصلب ليس من السهل إزالته. وقت التجفيف الطبيعي للفيلم حوالي ساعة واحدة. زيت الأغشية الرقيقة - تشمل زيوت الأغشية الرقيقة الشائعة الاستخدام 204-1، وShanghai-201، وF-35، و112-5، و704، وزيت رقم 3 المضاد للصدأ، و33-612، وSoft-1. يستخدم زيت 204-1 صابون اللانولين الكالسيوم المسلفن كعامل مُكوِّن للأغشية، وهو أيضًا مُثبِّط للتآكل. يستخدم كلٌّ من Shanghai-201 وF-35 الفازلين كعامل مُكوِّن للأغشية. 112-5، و704، وزيت رقم 3 المضاد للتآكل، و33-6، وSoft-1 جميعها زيوت مضادة للتآكل تستخدم صابون الباريوم الدهني المؤكسد (صابون الباريوم T743) كعامل مُكوِّن للأغشية ومُثبِّط للتآكل. الميزة الرئيسية لزيت الأغشية الرقيقة القائم على المذيبات هي قدرته على تكوين غشاء على سطح الحاويات المعدنية، مما يُقلل من فقدانه، ولكنه يصعب إزالته، كما أن فترة مقاومته للصدأ قصيرة.
نظرًا لوجود العديد من عيوب زيت منع الصدأ كطلاء مانع للتسرب، مثل تلويث البيئة أثناء البناء، والتأثير على مظهر المنتجات المعدنية، وزوال الطبقة الواقية عند الاستخدام، فقد استُبدلت طبقة الطلاء المانع للصدأ تدريجيًا بأغشية رقيقة وأغشية فائقة الرقة.
يمكن لطلاء الأغشية الرقيقة المقاوم للصدأ أن يُشكّل غشاءً كاملاً بسمك أقل من 1 إلى 2 ميكرومتر. يتميز هذا الغشاء بقوة التصاق عالية بسطح الحاوية المعدنية، كما يتميز بخصائص ممتازة في مقاومة الصدأ. لا يؤثر على أداء مادة التشحيم، ولا يتطلب إزالة الصدأ أثناء التجميع والاستخدام. حاليًا، تشمل طلاءات الأغشية الرقيقة والرقيقة جدًا المقاومة للصدأ بشكل رئيسي أنواع فلوريد البولي فينيل وفلوريد البولي فينيل، وأنواعًا أخرى من الراتنجات الاصطناعية، وأمين السيليكون العضوي، وراتنجات السيليكون العضوية.
زيت الغشاء الناعم المُخفَّف بالمذيبات مناسبٌ بشكلٍ رئيسي لإغلاق منتجات الحاويات المعدنية. يُمكن رشه أو غمسه (بكمية مذيب أقل)، ثم يُغلَّف ويُعبَّأ في أكياس بلاستيكية. الطريقة الرئيسية لطلاء زيت الغشاء الصلب هي الرش بالهواء المضغوط، إلا أن هذه الطريقة تُسبِّب رشًا جزئيًا. سيستمر سطح الحاوية المعدنية بدون طلاء مضاد للصدأ في الصدأ في الهواء، بل ويصدأ بشكلٍ أسرع.
هذا زيت مقاوم للصدأ، مصنوع من الراتنج كمواد لتشكيل طبقة رقيقة. يتميز بفترة مقاومة طويلة للصدأ، وطبقة رقيقة وشفافة، وجرعة منخفضة، ومظهر جيد. ينقسم زيت الطبقة الرقيقة إلى نوعين: مذيب وخالٍ من المذيبات. تُطبق الطبقات الرقيقة عادةً بالغمس أو الرش.
