纸和纸板是一种古老的包装材料,在工业产品包装中纸类包装仍然占有非常重要的地位,其使用量要占所有包装材料的40%以上。日本的纸及纸制品约占所有包装材料的49%,美国约占42%以上。我国的纸包装业发展也很快,用于包装的纸和纸板占所有纸和纸板总产量的近40%左右。纸和纸制品在包装材料中占有如此大的比重,究其原因有:


① 纸和纸板原料广泛,价格低廉,容易形成大批量生产。

② 均匀性较好,单位面积强度较大。用纸板做成的包装容器,具有较好的强度、弹性、重量轻。

③ 纸和纸板具有良好的吸墨性能,易黏结,印刷性能良好,字迹、图案清晰、牢固。

④ 耐高、低温性能较好,尤其与塑料包装材料相比具有突出的优点。

⑤ 纸制品能根据不同的商品设计出各式各样的箱、盒,便于自动包装,包装形状不易改变,且又卫生、无毒、无味、无污染。

⑥ 纸包装材料可以反复回收利用。

对于包装用纸类一般分为包装用原纸和包装加工纸两大类。在包装原纸中按定量不同又分为纸张和纸板,凡定量在150〜200g/m2以下的纸称为纸张,定量在150〜200g/m2 以上的纸称为纸板。


包装用原纸分为:

① 纸张。包括普通包装纸、纸袋纸、中性包装纸、羊皮纸、鸡皮纸、半透明玻璃纸等。

② 纸板。包括包装纸板、标准纸板、牛皮箱纸板等。


对于包装加工纸可分为:

① 防潮纸。包括石蜡纸、油纸、沥青纸等。

② 防锈纸。包括接触防锈纸,气相防锈纸等。

③ 多层铝塑复合纸。

④ 瓦愣纸板等。


一、包装用纸的结构及其性能


(―)纸的结构

纸具有下列结构特点。


① 具有多项复杂的结构要素成分。在纸的成分中既有较长的,也有较短的不同来源的纤维(主要是植物纤维,合成纤维和矿物纤维较少)以及填料、胶料和染料。植物纤维是大多数品种纸张结构的基础,由于纤维原料的种类加工方法不同,它们的构造和性质也不同。

② 结构要素在3个相互垂直的方向上分布的各向异性,表现在纤维的排列方向不同,不同尺寸的纤维分布不同,以及胶料、染料、填料和含有的空气分布也不同。这种结构的各向异性,主要决定于抄纸的方法和使用的设备。它也对纸幅各方面的主要性质有不同的影响。纤维絮凝的倾向对纸各个方向的性质也有影响。

③ 结构的多毛细孔胶体特征决定了纸的某些性质,如吸收性能、透气性、吸湿性、水分变化时的变形,由于干燥而在性质上产生的不可逆变化等。

④ 纸的结构要素之间具有决定纸的机械强度和其他性质的结合力。

⑤ 大多数纸的结构都有两面性,即纸幅的两面性质不同。这不仅决定于上面已经指出 的结构要素分布的各向异性,而且也决定于纸的两面状态不同。纸的两面状态不同,通常是由于纸的一面与网子接触.另一面则和毛毯接触,而相应地在纸面上留下印痕所造成的。网面一般均不太平滑.而且较为多孔。


纸幅结构的指标主要有:纸的孔隙率、纸的比表面积和纸的匀度。

①纸的孔隙率。纸的孔隙率是表示纸的结构和决定纸的许多性质的重要指标,这些性质首先是透气性以及对水及其他液体,各种溶液、乳浊液、悬浮液(其中包括墨水和油墨)的过滤和吸收性能。由此可见,纸的孔隙率对包装纸、防水纸、印刷纸和其他纸的适用性有重大的影响。

纸的孔隙率不仅对上述性能有重大影响,而且还对纸的裂断长度、耐破度和撕裂度等机械性能有重大影响。

② 纸的比表面积。纸的比表面积是指单位重量或是单位体积的表面总面积。因此,这个数值的单位为m2/g或mVcm3。像纸的孔隙率一样,比表面积说明纸幅的结构.并对纸的性能也有较大影响。

纸的外比表面积在形成纸的最重要性质方面,如,孔隙率和透气性、抗张强度、耐破度、耐折度和反光性、吸墨性等都有很大的影响;而内表面的作用,特别是它对纤维的柔韧性和可塑性等方面有较大的影响。

③ 纸的匀度。纸的匀度表示它的结构的均一性,即纤维在纸中分布的匀度。在透光处观察判断纸的匀度。此时作透光检查能很容易观察这张纸在多大程度上对光是均一的。纸的云彩花,即在纸中的发亮和发暗的地方,证明纸中纤维分布不均匀,并且纸的厚度也不均匀。带有浓云彩花的纸极不均匀。薄的地方强度较小,这些地方对水、墨水、油墨的通过阻力很小,因此,在有云彩花的纸上印刷,特别是印刷插图、图像,印刷质量很差。

纸越厚,越容易制得匀度均匀的纸,也越难看出匀度不均匀。对纸板一般不规定匀度指标,也不作透光检查。匀度不好,因而厚度也不均匀的纸,表面容易卷曲。纸页结构越 不均匀,纸的表面染色也越不均匀,纸幅较厚的部分染色比较深,而薄的地方染色较浅。纸的结构的不均匀性,对纸张的透气性、吸收性能和机械强度都有很大的影响。


(二)纸的机械强度

纸的机械强度通常用纸的整体性遭到破坏和结构发生不可逆改变的那些应力数值来表示。机械强度是大多数纸种的基本的和重要的性质之一,如对纸袋纸、包装纸等,都提出了很高的机械强度的要求。根据作用于纸上的力的性质不同,用抗张强度、耐折度、耐破度、撕裂度、抗冲击强度等不同的指标来表达纸的强度。对纸的强度有影响的主要因素有:成纸中纤维相互间的结合力和这些力作用的表面积。纤维本身的强度,它们的柔韧性和大小。纸中纤维的分布,即它们排列的方向、堆积的密度等。


1.抗张强度与伸长率

抗张强度是纸和纸板的一项重要的物理量指标,是指纸样单位横截面上所受的抗张力。

纸张的抗张强度通常更普遍地以裂断长度(即在一定宽度纸幅的本身质量的重力作用 下将纸拉断时的长度)来表示,因为裂断长度可以消除定量不同的影响,使抗张强度便于比较。

伸长率是纸样受到张力至断裂时所增加的长度对原试样长度的百分比。

在纸机上抄造的普通纸,一般纵向和横向的强度指标是不一样的,纸的纵向(即在纸机上纸的运行方向)抗张强度高一些。这是因为成纸的纤维主要是朝这个方向排列的缘故,因此,纸的纵向断裂长一般比横向大很多。


2. 耐折度

纸的耐折度是纸的机械强度的重要物理指标之一。它表示纸张受一定外力拉伸之后,将其来回折叠使其断裂,以其折叠的次数来表示纸张耐折的性能。耐折度测的也是纸张的抗张强度,之所以要进行耐折度测定,主要在于许多种类的纸张在使用过程中要承受多次加工和折叠,如白板纸、书皮纸、箱板纸等。因为白板纸、箱板纸是用来制作纸盒的,在制作时,纸板要经受折叠而不能断裂。这些都对纸张的耐折度提出了特殊的要求。

耐折度值是往复的次数,即单位是双折次。分纵向耐折度和横向耐折度两种,一般纵向耐折度比横向耐折度高些。这是因为纤维的排列使其在纵向的结合力较大所致。这当然也有例外,因为纸张的耐折度受纸张的挠曲性能的影响很大。另外,耐折度还与纸张的制造工艺及含水量有关。


3. 耐破度

耐破度是指纸在单位面积上所能承受的均匀增大的最大压力,单位为N。耐破度这个机械强度指标仅限于包装用纸和纸板。耐破度有绝对耐破度和相对耐破度。直接从试样仪器上的测定结果是绝对耐破度;相对耐破度则是测出的耐破度换算成相当于定量为l〇〇g/m2 的纸的耐破度。

纸的耐破度既决定于纸的抗张力,也取决于它的伸长率。当所有其他条件相同时,随着纸的抗张力和伸长率绝对值的提高,且在纵、横向伸长率的比值接近于1时,纸的耐破度升高。另外,纸的耐破度的大小还决定于纸的纤维长度、纤维间的结合力及纸张的含水量的大小及施胶的情况。


4. 撕裂度

在表示纸的机械强度指标中.撕裂具有重要的意义。因为在各种纸的实际应用条件下,纸幅的断头在很大程度上是由于其撕裂度数值不够高所致。撕裂度是以将边缘有切口的纸继续撕裂到一定长度所需的力来表示。纸的这个指标的增加与其抗张强度和耐破度的提高不呈直线关系,并且比较松软的纸,比紧密的纸抗张强度高,表面结构致密的纸具有更高的撕裂度。例如,滤纸比描图纸具有更高的撕裂度指标。

撕裂度一般用绝对撕裂度、相对撕裂度、撕裂面积来表示。

(1) 绝对撕裂度

在爱利门道夫仪器上测定的纸张的绝对撕裂度Ka,相当于在仪器上同时放16张纸的条件下,此仪器的读数,以尺(N)表示。

(2) 相对撕裂度

纸张的相对撕裂度是吣,即被检验的试样定量等于l〇〇g/m2纸页所表现的撕裂阻力。因此,撕裂度与纸的定量成正比。

(3) 撕裂面积

撕裂面积(m2),是表示纸张的绝对撕裂(N)与其定量(g/m2)之比的术语。从上面列出的关系可以看出,将表示撕裂度面积数值乘以100,即可以得到相对撕裂度的值。

影响纸的撕裂度的因素有干燥条件、紧度、纸浆的类型及周围空气的相对湿度等。


5. 耐磨强度

包装用纸和纸板的表面耐磨强度指标,是确定其使用性质的一项主要标准。有各种用于定量测定纸的耐磨强度的仪器。在多数情况下,所有这些仪器都是基于在给定的条件下,用磨料或橡皮摩擦纸样表面,并在摩擦试验前后称量试样,得出磨下的物料量。磨下的物料越小,则试验的纸或纸板的耐磨强度越高。纸浆的类型、原始纤维打浆度、周围空气的相对湿度等因素都能影响纸的耐磨强度。


6. 冲击强度

为了评价在装卸工作中,抵抗集中冲击载荷的包装强度,需要测定包装用材料的冲击强度。如硫酸盐浆水泥袋,在装满水泥时,纸袋不是在静负荷作用下,而是在动负荷一纸袋落下时的冲击作用下破裂,或者在转运时,装满的纸袋在长时间的振动负荷作用下破裂。纸袋是包装纸中应用最广泛的品种之一。世界上每年用其制造约150亿个纸袋,动力负荷的稳定性,是对纸袋质量提出的基本要求。因此,冲击强度是包装用纸及纸板的重要性质之一。

纸的冲击强度的测定在专门的冲击试验机上进行。仪器的作用原理是用冲头从高25. 4_处冲击试样,在此情况下,将损耗一部分与试样破坏抗力等价的能量,而且随着 能量损耗的多少,冲击后的摆角较之冲击前的摆角幅度相应减小。这样,可以用表明能量损失的摆角减小值来确定试样的冲击强度。


影响纸及纸板冲击强度的主要因素有纤维间的结合力、伸长率及纸张含有的水分。为了达到最高冲击强度,纸张应有最适宜的水分,在这样的水分之下,使得纤维间具有较高的结合力,同时又有相当高的伸长率。纸的这个水分含量约等于9%。


1). 纸的湿强度

湿强度或者纸的湿态下的强度,对产品包装有很大的意义。在纸和纸板变湿时,材料的强度和耐破度将急剧降低。因此,要求这些纸及纸板在包装使用或加工时必须经过润湿 而不破裂。

纸的湿强度是根据纸在湿态下保留最初强度(即在润湿以前,纸张在风干状态下所具有的强度)的程度来判断。这样.湿强度的量度通常是以湿纸张的抵抗力对同一纸张在风干状态下的抗张力之比值的百分数表示。有时抗张力的比值用相应的耐破度的比值来代替。

测定湿强度用的方法是把纸完全浸在室温的水中,对于未施胶的纸不少于2h,对于施过胶的纸不少于24h.直到完全为水所饱和,然后从槽中取出湿纸,轻轻地用滤纸把表 面的水吸去,并测定湿试样的抗张强度和耐破度。用同样的方法检验同一种预先经过一昼夜恒湿处理的纸试样,根据所得数据计算出纸的湿强度。一般品种的纸,湿度度大多数在3%〜10%的范围,极少达到14%。在生产特种纸和纸板时,可以用人工的方法使其湿度达到60%。

增加纸张组分中的化学浆含量,湿强度升高。如随着新闻纸组分中化学浆含量9.1% 增加到23. 1%,纸在干度为20%时的强度(最初湿强度)增长18%。若在磨木浆中添加10%的化学浆,纸张的最初强度可提高25%。在纸张组分中若有相当数量的阔叶木纤维,将明显地减少湿强度指标。


2). 纸的塑化

为了改善使用性能而对某些纸进行塑化处理。塑化就是使纸变为塑性的,并失去刚性,翻页时甚至没有声响。这样的纸在平面上没有卷曲的倾向。同时,塑化使纸的耐折和伸长率指标提高,而抗张强度却明降低。

羊皮纸、仿羊皮纸、防油纸、毛巾纸、手帕纸等都要进行塑化处理。一般用添加增塑剂相应地润湿而使纸塑化,是提高其伸长能力的有效办法。纸的增塑剂通常使用甘油、山梨糖醇、甘露醇或乙二醇的水溶液,有时还添加糖浆。在某些情况下,使用增塑剂的混合液。对于羊皮纸增塑常使用食盐水溶液。因为大多数增塑剂加到纸浆中会有流失,所以,通常是用增塑剂对成纸进行表面加工增塑处理。


二、主要包装用纸张


一般纸张均可用于包装,但为了使包装制品达到所要求的强度指标,保证被包装的货物或产品完好无损,包装所用的纸张应具有强度大、含水率低、透气性小的特点,不包含对包装产品有腐蚀性的物质,有良好的印刷性能。具有这些性能的纸张才能用于各类产品的包装。为了满足不同包装产品的需要,往往需要对原纸进行加工,制成各种特殊性能的 包装纸。目前,生产的包装用纸品种很多,现将主要的包装用纸介绍如下。


(一)羊皮纸

羊皮纸有两种,一种是动物羊皮纸,一种是植物羊皮纸。动物羊皮纸是用羊皮、驴皮等经洗皮、加灰、磨灰、干燥等加工工序制成的纸张,古时作为书写材料,精装书籍封面及制作鼓皮。因为动物皮供应有限,而且成本较高,因此,近代已都用植物羊皮代替。

植物羊皮纸又叫硫酸纸,是用破布浆或化学木浆抄制出的原纸,再经过浓硫酸(72%)处理几秒钟后,用清水洗净、甘油润饰而成。由于硫酸的水解作用,原纸表面纤维素胶化,使纸变得坚韧、紧密又具有弹性、抗水、不透气、f透油等特征。植物羊皮纸按用途一般可分为工业羊皮纸和食品羊皮纸。

工业羊皮纸按定量分为75g/m2、60g/m2、45g/m23种。具有防油、防水、湿强度大的特性,适用于化工药品、仪器、机器零件等工业包装。当作为工业产品的内包装材料,与金属制品接触时,容易引起黑色金属腐蚀,引起黄铜制品变色,而对于紫铜、电镀锌、镀镉、镀铬等镀层则影响不大。

食品用羊皮纸按定量分为60g/m2、45g/m2两种,适用于食品、药品、消毒材料的内包装用纸、也用于其他需要不透油耐水性的包装用纸。

对于羊皮纸要求纸张的纤维组织均匀,不允许有云彩花,纸面应平整,不应有折子、砂子、硬质块和严重的皱纹、条痕、脏污点和用肉眼可见的针孔。

工业羊皮纸与食品羊皮纸均可分为卷筒纸。纸张尺寸没有统一规定,按用户要求生产,但要求纸卷内不许有夹杂、窝边、卷取折子等缺陷。


(二)普通舍品包装纸

普通食品包装纸主要用于不经涂蜡加工可以直接包装人口的食品用纸。这是一种用100 %的化学浆抄制而成的纸。

由于食品包装纸是直接包装人口的食品,因此,在整个生产过程中绝对禁止采用社会上回收的废纸作为原料,并且纸内也不允许添加荧光增白剂等有害助剂。

为了保证食品包装纸具有一定的强度和耐破度,必须使得纸张的纤维组织均匀,不许有严重的云彩花,纸面应平衡不许有折子、皱纹、破损、裂口、残缺、洞眼等纸病,更不许可纸面有严重突起的砂粒、硬质块、浆疙瘩及其他各种杂质。

普通食品包装纸分为一号、二号、三号3种,一号食品包装纸为双面光纸,必须两面平滑,二号、三号为单面光纸,光面也应有较好的光泽。

普通食品包装纸为平板纸,也可以根据合同规定生产卷筒纸。


(三)中性包装紙

中性包装纸是一种用100%硫酸盐木浆抄制成的纸。这种纸比较粗糙,克重范围很广,且生产成本比许多其他的纸高。在整个生产过程中,严格控制纸浆的酸碱度和氯化物含量,纸张不腐蚀金属。

中性包装纸的突出特点是强度高,在工业上用途非常广泛。在我国主要用于包装军用品或其他专用产品,也可用于包装食品以至肥料等多种产品。中性包装纸分为包装纸和纸板两种。对于包装纸和纸板的表面上,不应有折纹、粗糙凸起、硬质块、气泡和斑点、残缺破损,也不得有云彩花、透明点、穿孔等外观纸病。


(四)鸣皮纸

鸡皮纸是一种用于工业产品和食品包装的常用包装纸,分为一、二、三号3种,定量仅为一■种:40g/m2。

鸡皮纸为平板纸,纸张尺寸为:700mmX 1000mm、889mmX 1194mm、787mmX 1092mm,也可按用户要求生产其他尺寸的纸张。鸡皮纸要求纤维组织均匀,同批纸张色 调不许有显著差别;纸面应平整,正面应有良好的光泽,不许有严重的麻坑、明显条纹及对使用有影响的尘埃,也不许有折子、皱纹、裂口、硬质块以及近光可见的孔眼等影响使用的外观纸病。


(五)破璃纸和防油紙

玻璃纸是由高度打浆的亚硫酸盐木浆制成,可经漂白或未漂白,是一种透明或半透明的防油纸;防油纸通常由亚硫酸盐木浆,经由高度打浆及细磨后制成,表面涂布多在磨光阶段完成。

玻璃纸的特点是玻璃状平滑表面、高密度和透明度。与玻璃纸相类似的防油纸,属于不压光的玻璃纸。玻璃纸和防油纸特别适用于食品包装,其用量约占总产量的85%。这类纸在自动包装机上高速工艺性好,而且便于印刷。它们的保香、保味性能很好,湿强度也挺高。主要作用食品包装包括脱水汤料包装袋、糕点和冷冻混合物的原包装、面包和冰糕 的单层纸袋以及包装咖啡、糖和饼干的双层或多层包装袋等。

许多蜡纸是在玻璃纸基材上涂蜡生产出来的。湿法涂蜡只能使蜡层附着在基材的表面 上,而干法涂蜡则使蜡吸人基材内部,制成的蜡纸表面并没有蜡状的感觉。玻璃纸涂蜡只能采取湿法涂蜡工艺,而亚硫酸盐纸和硫酸盐纸则可采用两种涂蜡工艺。涂蜡纸裹包食品具有许多优点,它既无异味、不变质,又无毒性,可与食物直接接触。它可制成半透明的,或者制成完全透明的。它们具有良好的防护性能和热封性能。当取出一部分内装物后,还可以很好地结合。蜡纸也和其他很多包装材料一样,近年来已有了改进。


(六)斗皮纸

牛皮纸是高级包装用纸,因其质量坚韧结实类似牛皮而得其名。牛皮纸用途十分广泛,大多供包装工业品,如作五金交电及仪器、棉毛丝绸织品、绒线等包装用,也可加工制作成档案袋、卷宗、纸袋、信封及砂纸的基材等。

牛皮纸从外观上分有单面光、双面光、有纹和无条纹等品种。牛皮纸一般为黄褐色(即纤维本色),也有彩色牛皮纸。牛皮纸有高的耐破度和良好的耐水性。牛皮纸有一号、二号两种。一号牛皮纸原料采用100%硫酸盐针叶木浆;二号牛皮纸原料采用硫酸盐针叶木浆为主,还掺人一定比例的其他纸桨,近年有采用以竹浆、红麻全秆浆、棉杆浆为主,掺入少量硫酸盐针叶木浆生产二号牛皮纸的。

纸浆经长纤维游离状打浆,打浆后进行施胶、染色,一般不加填料,有时也可加一些填料(如单面光牛皮纸)。抄纸可在长网造纸机或圆网造纸机上进行,根据需要可以进行压光或不压光。牛皮纸产品既有卷筒纸,也有平板纸。


(七)紙袭紙

纸袋纸通常用未漂白、半漂白或漂白硫酸盐化学纸浆加废纤维素或亚硫酸纤维素制成,可用来生产多层纸袋。目前约有20多种纸袋纸。成卷的纸袋纸幅宽为960〜 1300mm。纸卷的直径可达1200mm,重量400〜800kg。

对纸袋的基本要求是:要有较高的抗拉强度、耐破抗力及撕裂抗力。纸袋的坚固性取决于袋纸的强度。纸袋强度首先表现在纸袋本身的结构特点,被包装物品的性质,装卸运输的特点上。如质量在60〜100g范围内的lm纸袋,若其他条件相同,当纸的质量增大时,可使断裂抗力、挤压抗力及撕裂抗力增大,但同时会导致纸的刚性增大,弹性降低,使纸袋的强度亦相应降低。下面着重介绍几种主要的纸袋用纸。


普通纸袋纸

普通纸袋纸是制作纸袋的主要纸种。纸袋纸一般采用100%的未漂白硫酸盐化学纸浆 或硫酸盐化学纸浆加废纤维素制造。纸袋用纸一般分为4种型号。这种纸袋纸主要用于制造水泥纸袋,因此,有时也称为水泥纸袋纸。另外,还可用作制造杂货用纸袋或大纸袋、运输包装纸袋、裹包用纸以及涂胶和涂沥青用纸。这种纸具有中等光泽和平滑度,多孔性、抗拉强度和撕裂强度高等特点。


微皱纹纸袋用纸

用微皱纹纸袋纸可显著增大纸袋的强度。其纵向延伸率提高15%〜35%,这种纸不仅适用于制成防水纸,且可具有各种覆盖层,如聚乙烯涂层、硅树脂涂层等。用微皱纹纸袋用纸制成的纸袋,具有伸长性、劲度大,耐撕裂,特别适用于混合型运输、出口运输及其远距离运输。


微细皱纹纸袋用纸

微细皱纹纸与普通皱纹纸的区别就在于它有非常细微的皱纹,几乎是不易觉察到,具有较高的拉伸率(8%〜12%)。这种纸容易进行各种加工,复制聚乙烯涂层等。微细皱纹纸不仅在纵向,而且在横向都具有较高的拉伸率,较高的破裂指标,这都有利于提高纸袋的坚固性。微细皱纹纸袋用纸是采用未漂白的硫酸盐化学纸桨制造的,但也可用较差的化学纸浆制造,这决定于所要求的纸的动力学强度。


 防潮纸袋纸

各种包装原纸都具有很大的吸湿性和透潮性,当环境温度低时,纸的亲水基与水进行单分子吸附;在高湿度环境时,则引起毛细管凝结。当被包装的金属产品或其他产品与纸接触时就产生腐蚀和潮解,并随纸的吸湿量增加而增大。采用防潮纸袋用纸,就可以保证在潮湿情况下纸的强度不受影响。这对提高纸袋质量及使用性能具有非常重要的意义。


复制纸与增强纸袋用纸

复制纸是以两层重量为65g/m2的纸为纸基.其间用沥青黏合而成的。这种纸具有较高的防水性及较高的破断强度,可用于包装湿性物品,作纸袋的内表层。与沥青涂布纸相似,复制纸不宜用于一40°C以下的低温。增强纸袋用纸是由两层纸间套上合成纤维、玻璃纤维交织的增强网层制成的,纤维和纸相比有很好的延伸性,制造这种纸时一般采用皱纹纸或微细皱纹纸。在大多数情况下,这种纸单面或双面都涂以聚乙烯涂层。


各类涂布纸袋用纸

为了达到防潮性能及其他性能的目的,纸袋用纸可以采用涂布的方法,如沥青油纸、沥青涂布纸、聚乙烯涂层纸、硅胶涂层纸、蜂蜡涂层纸、橡胶沥青涂层纸等。

沥青油纸袋用纸是由质量为80g/m2的普通纸袋纸单面浸以沥青-油混合液而制得。与未浸沥青的普通纸袋纸相比,具有低的透水性,可用于包装无机肥料或易潮湿的产品。

沥青涂布纸与沥青油纸的区别在于不浸渍,而是表面具有耐火沥青薄膜,防护能力较沥青油纸高。沥青涂布纸用于制作包装无机肥料及其他化工产品的包装袋的内外表面层。

聚乙烯涂层纸,具有较好的热熔接性,但热熔接速度不高,故制作纸时不能用热熔接法熔接,涂层纸的缺点是印刷性能很差,黏合性能很弱(见表3-13)。为了提高黏合力及印刷功能,对这种纸要进行电晕处理。聚乙烯涂层纸袋用于制作包装无机肥料、化学药品及各种易吸水的物品(其中包括食品)的纸袋。

硅胶涂层纸具有防粘性能。涂层是在纸的单面进行涂布。防粘纸的强度与纸基的强度相应,一般用重量为70〜80g/m2的普通袋纸为纸基。防黏纸用于包装黏附性物品,如合成橡胶、熔化了的沥青、松香及其他材料。

蜂蜡涂层纸有较高的强度指标,具有好的防护性能。与聚乙烯涂布纸相比,以蜂蜡熔合物涂布的纸,即使采用同一种纸基,也能很好地进行印刷。光照下老化较慢,具有比较高的强度指标。蜂蜡涂层纸用于制造包装吸水性物品的纸袋。

橡胶沥青涂层纸袋纸是由重量为80g/m2的纸基单面或双面涂布橡胶沥青构成的。橡胶沥青涂层可保护纸的纤维免受潮湿,免受包装与保存化工产品时形成的酸类和气体腐蚀作用。与其他类型的纸袋纸相比,橡胶沥青涂层纸优点在于用其包装化工产品,纸袋强度几乎不降低。橡胶沥青涂层纸袋纸用于制作包装有侵蚀性及吸水性的化学药品纸袋,如氯铵、漂白粉、胶态硫磺、硫酸铜、过磷酸钙等。


铝-塑复合加工防潮纸

利用铝箔的防潮、不透气性,使其与纸基黏合成为铝箔防潮纸,或用热塑性塑料薄膜将铝箔与纸基复合在一起成为多层复合防潮纸。这类加工纸的品种很多,可以根据不同的需要,选择不同的纸张。当然,在工业产品包装中一般采用牛皮纸的较多,而塑料可以采用聚乙烯薄膜、聚丙烯、聚酯薄膜等,特别是采用聚酯薄膜制成铝一塑复合纸。这种复合纸在折叠时,铝箔不易折断,形成针孔,可以保持其优异的防潮性能。

为了提高复合加工防潮纸的强度,还可以在其中夹入增强网,以满足对重型产品包装的需要,由于铝一塑复合加工纸可以根据包装产品的要求来调整纸的结构,以满足对其不同性能的需要。因此,现在无论是工业产品包装,还是商品包装、食品包装都广泛采用铝塑复合包装纸。


(八)防餘紙

为了使纸包装的金属制品不生锈,利用各种防锈剂对包装纸进行处理,一般是将防锈剂溶解于蒸馏水或有机溶剂中成为溶液,然后将其浸涂、刷涂或滚涂在包装纸上,干燥后即成为防镑纸。防锈剂一般具有挥发性,为了延长其防锈时间,将涂有防锈剂的一面,直接包装工件,而在反面涂以石蜡、硬脂酸或再用石蜡纸、塑料袋、铝箔等包装。


三、主要包装用纸板


凡定量在150〜200g/m2以上的纸种,一般称为纸板,主要用途是制作包装容器和衬垫材料。因此,在工业、生活、文化上广为采用,特别是物流包装使用纸板的数量越来越大。纸板可分为单层纸板和多层纸板,其原料采用稻草、麦草、芦苇、甘蔗猹、破布、废纸、木材和工业无机纤维,如玻璃纤维、矿棉纤维等。纸板的生产工艺比较简单,用本色纸浆,不施胶、不加填料即可进行制造。对于包装用各类纸板的基本要求是:表面应具有良好的印刷性能。应具有良好的折叠性,折叠后不致破裂,且应具有均匀的基重及均匀厚度。经裁切后,纸板应完全平整,不得有任何翘曲,且纸板层与层之间不能有脱层现象。应具有足够的劲度,使制成包装容器后,产品包装及堆高仍能保持其外形。应具有良好的抗水性、抗油性及尺寸稳定性,能耐各种气候变化而不致使纸箱尺码发生变化。应具有一定的耐磨性,涂层应不易擦除或刮除。


下面对几种主要用包装纸板及其性能进行介绍。


(一)包装纸板

包装纸板是专用于制作工业产品和商品包装纸盒的一种薄型纸板,分为平板纸板和卷筒纸板两种。纸板表面应平整、光滑、不翘冊,颜色为纤维原色,每批颜色应基本一致. 纸板表面没有鼓泡、起泡、折子、皱纹、不平、严重黑斑浆疙瘩,不得有缺角、缺边、洞眼等纸病。



(二) 黄紙板

黄纸板又称草纸板,主要用于作包装衬垫及将印刷好的未经印刷的胶版印刷纸等裱糊在表面,制作各种中小型纸盒作包装食品、糖果、皮鞋等用。黄纸板主要用100%的稻草或麦草采用石灰法或石灰纯碱法蒸煮的纸浆生产,也可以稻草或麦草浆为主,配用部分废纸浆生产。

黄纸板虽然属于低级包装纸板,但要求其表面细洁,不许有谷壳、草节等硬质杂物。纸板要求平整,不许有翘曲、鼓泡、皱纹、缺角、缺边等现象,否则会影响制盒时的裱糊质量。黄纸板具有黄亮的光泽,为原料纤维本色,还要求黄纸板具有一定的耐破度和挺度。黄纸板的质量等级分特号、一号两种,目前生产的多为一号产品。其定量规格有6 种,从310g/m2开始,每递增一个规格,定量增加110g/m2。其纸板多数为平板纸,尺寸为787mmX1092mm,少量也有卷筒纸。


(三) 白紙杈

白纸板是销售包装的重要包装材料,主要用途是经彩色套印后制成纸盒,供商品包装用,起保护商品、装潢商品、美化商品和宣传商品的作用。如儿童玩具、药品、食品、牙膏等商品销售包装。

白纸板为平板纸板,尺寸为787mmX 1092mm、880mmX 1230mm或按订货合同要求规定。按质量水平分为A、B、C3等,且有单面、双面之分。


(四)牛皮灌纸权

牛皮箱纸板又称挂面纸板,是运输包装用的高级纸板,具有物理强度高、防潮性能好、外观质量好等特点,主要用于制造外贸包装纸箱及国内高级商品的包装纸箱的面纸,作为电视机、电冰箱、大型收录机、缝纫机、自行车、摩托车、五金工具、小型电机等商品的运输包装用。

牛皮箱纸板的原料配比,国外一般采用100%未漂硫酸盐木浆,少数采用硫酸盐木浆挂面、废纸浆作芯层及底层。我国由于木材资源紧张,一般采用50%以上的硫酸盐木浆、竹桨挂面,50%以内的废纸浆、废麻化学纸浆、褐色磨木浆、化学草浆、甘蔗猹浆等挂底制成纸板。

牛皮箱纸板目前有特号、一号两种规格。特号牛皮箱纸板主要用于外贸出口包装,除要求具有高的物理强度外,还要求具有高的防潮性能,并能经受住一30°C〜一15°C低温冷藏而不能变形。一号牛皮箱纸板主要供制作用于包装高档轻纺产品、日用百货、家用电器等。此外,牛皮箱纸板还要求表面平整,不许有翘曲、皱纹、裂口、湿斑、浆块、黑点杂质、草节等现象。


(五)葙紙杈

箱纸板与牛皮箱纸板一样,都是用来制作运输包装纸箱的主要材料,但箱纸板质量低于牛皮箱纸板,以其为材料制作的是中、低档包装纸箱,用于一般百货包装。国产箱纸板按质量分为A、B、C、D、E5个等级,其中A、B、C为挂面纸板。

A等:适宜制作精细、贵重和冷藏物品包装用的出口瓦愣纸板。

B等:适宜制作出口物品包装用的瓦楞纸板。

C等:适宜制作较大型物品包装用的瓦愣纸板。

D等:适宜制作一般物品包装用的瓦楞纸板。

E等:适宜制作轻载瓦楞纸板。

箱纸板分平板纸和卷筒纸两种。平板纸为787mm X 1092mm、960mmX 1060mm、 960mmX880mm。箱纸板颜色为纤维原料本色,表面应平整,不应有翘曲、折子、皱纹、裂口、窟窿、沙子、湿斑、浆块、黑点杂质、谷壳、草节等缺陷存在。


(六)疙桴紙权

瓦愣纸板是在包装工业中应用最广的一种纸板,特别是商品包装,可以用来代替木板箱和金属箱。瓦楞纸板是由瓦愣原纸加工而成。首先把原纸加工成瓦愣状,然后用黏合剂从两面将表层黏合起来,使纸板中层呈空心结构,这样使瓦楞纸板具有较高的强度。它的挺度、硬度、耐压、耐破、延伸性等性能均比一般纸板要高,制成的纸箱也比较坚挺,更有利于保护所包装的产品。瓦楞纸板之所以应用非常广泛,主要是与传统的包装材料相比较,具有下列优点:

① 用瓦楞纸板制成的空瓦愣纸箱,通常是以折叠起来的形式或铺开来的形式运送的。这就使得运输工具和库房的使用有较高的效率。

② 瓦愣纸板包装箱的重量与同体积的木箱相比,其原材料的重量为木箱的1/5〜1/4; 与内部尺寸相同的普通木箱和胶合板相比,其成本仅为同体积木箱的2/5〜2/3。

③ 瓦愣纸板包装箱具有减震性能,避免被包装商品受碰撞和冲击。

④ 对于瓦楞纸板包装箱的纸与纸板的生产,可以使用多种类型的浆料,因此,适合我闰国情,做到以草代木。

⑤ 与木箱制造中要用大量的铁钉、金属丝、金属捆扎带相比,瓦楞纸板包装箱在制造过程中所用的金属,仅为木箱的5%。

⑥ 瓦愣纸板箱的生产,可在高度机械化与自动化、高效率的设备上进行,可大大提高生产效率。

⑦ 瓦愣纸板箱的使用,可实现产品的自动化包装,从而减轻包装工作量,降低产品包装过程的成本,成倍地减少生产面积。

⑧ 瓦楞纸板箱可以有良好的外观造型,质量非常好的彩色印刷,并可宣传商品。

⑨ 纸板箱还可以由瓦愣纸板与各种覆盖物或防潮材料结合起来制造。这样可以大大扩展纸板箱的使用范围。如,防潮瓦楞纸板箱,可用来装运蔬菜、水果。有聚乙烯覆盖层的瓦愣纸板箱可用于易吸潮的产品包装或要求表面非常清洁的制品的包装。有薄蜂蜡覆盖层的瓦愣纸板箱,可用于内河和海上运输,避免直接吸潮。使用聚乙烯衬套或复合材料衬套,在纸板箱中可形成产品的密封包装,并且可以在纸箱中包装液体或半流体产品及容易吸收潮湿的物品。


1. 瓦楞纸板的形状

瓦楞纸是由瓦楞原纸轧成屋顶瓦片状波纹,然后将瓦楞纸与两面箱板黏合制成瓦楞纸板。瓦愣纸板按其瓦愣的形状分为U型、V型和UV型3种。V型瓦楞平面压缩强度大,缓冲性能较差,使用胶黏剂较少,用芯纸少,不易贴合。U型瓦楞富于弹性,缓冲性能好,耐压力强,黏胶时施胶较多,用芯纸多,容易贴合,但若施加过重的压力后不能恢复原状。UV型瓦楞具有前二者的优点,耐压强度较高,因此,得到了广泛的应用。


2. 瓦楞纸板的类型

瓦楞纸板按其材料的层数,分为以下几种类型。


① 由1层平的和1层瓦愣形组成的双层瓦楞纸板。

② 由2层平的和1层瓦愣形组成的3层瓦愣纸板。

③ 由3层平的和2层瓦愣形组成的5层瓦愣纸板。

④ 由4层平的和3层瓦愣形组成的7层瓦愣纸板。

瓦愣纸板属于各向异性材料,不同方向具有不同的性质。瓦愣纸板具有平面的和端面的刚度以及减震的性质。当遇到垂直于瓦愣层方向作用力时,瓦愣层就像减振材料一样工作,而当遇到沿着瓦楞方向作用力时,就是刚性材料。在压缩、拉伸、冲击下工作时,瓦愣纸板的平贴层,起着固定瓦愣位置的作用。

3层的瓦楞纸板使用最为广泛,按不同的包装要求,可采用不同类型的瓦楞形式。瓦愣纸板可以有不同的瓦楞层截形,主要有5种:大瓦楞A型、小瓦愣B型、中瓦愣C型、微瓦楞E型、超微小瓦楞K型。


E型瓦楞纸板

目前这种瓦楞纸板的使用越来越广泛。纸板面上每米长度内瓦愣数较多,可以得平坦的表面和高的平面刚度。这就使获得高质量的装潢印刷成为可能。这一点对于日用品的包装尤为重要。这种纸板在运输及存放时,所占空间很小,可以更经济地使用运输工具和库房。E型瓦愣纸板最适宜用来包装各类日用商品、家用电器、器皿以及各种成套商品的包装。例如,7层E型瓦楞纸板可用来制造托垫、集装箱等。E型瓦楞还可与其他各种形式的瓦愣进行组合,以满足各类包装的要求。


1. 湿度对瓦楞纸板强度的影响

瓦愣纸板的强度受环境相对湿度的影响,其变化很大。当相对湿度增大时,纸板的含水量增加,强度就下降。若以相对湿度50%时,纸板强度为100%,则相对湿度的继续增大,压缩强度就急剧下降,当相对湿度达到90%时,瓦楞纸板的压缩强度只有原来的60%。

为了防潮.目前生产出一种抗潮瓦愣纸板,抗潮瓦愣纸板是在温度130°C〜180°C下,使石蜡液进行雾化。雾化工作是在1.3〜2MPa的压力下进行的。在抗潮纸板中,石蜡成分的重量30%〜45%,这种瓦楞纸板具有很高的抗潮性能,其强度比未浸溃的纸板大大提高。例如,浸渍过的质量为750g/m2的瓦愣纸板,承受压力能力和端面刚度比未浸溃的纸板提高了65%,同时,用这种纸板制造的包装箱也提高了强度。特别是堆垛时,承受压缩载荷的抵抗力大大提高(根据包装箱尺寸不同,提高30%〜60%)。

近年来,由于合成树脂工业的发展,我国生产出一种新型钙塑瓦楞纸,制成的瓦楞纸板,可以克服原有瓦楞纸板怕潮的一些缺点。所谓钙塑瓦愣纸,就是加有钙化物填料的塑料纸。


(七)早黏合紙杈

平黏纸板是一种多层材料,由两层或两层以上的平面纸板紧密黏结而成。纸板层的黏合,是在纸板黏合机上进行的。纸板的层数,根据对纸板箱的强度等要求而定。平黏合纸主要技术指标的高低,决定于基础纸的纤维半成品的性质。浆液中硫酸盐纸浆含量越多,则纸板的拉伸抗力就越高,用这种纸板制作的纸板箱包装,强度就越高。

平黏合纸板包装箱与木箱比虽然有许多优越性,但却不能完全代替。因为平黏合纸板包装箱,不能保证有足够的不透水性和抗潮湿性能。因此,在高潮湿度条件下,对纸板包装中产品的运输与包装,必须采用抗潮性材料。由抗潮的原材料且同时使用防潮胶制造的纸板,就可以达到这一要求。纸板材料的抗潮性和不透水性,可以用三聚氰胺树脂和松脂 胶对纸浆施胶来获得,而包装箱的黏合是用聚乙烯醇缩醛乳胶、橡胶乳胶或沥青胶等进行。

平黏合纸板的包装箱,也可制成具有聚乙烯覆盖层。为此,在成卷的纸板外层上,预先用喷压的方法,加以聚乙烯覆盖层。然后,在压黏机上与纸板进行压合。用这种方法可以获得具有一面或两面为聚乙烯覆盖层的平黏合纸板。由于聚乙烯层的不透水性,因此, 与纸板的黏合必须使用含水量最少的胶液。为此使用乳胶、聚醋酸乙烯胶液以及热熔胶是 比较适宜的。

提高用平黏合纸板制作的纸板箱的抗潮性,还可以其外部表面涂以蜂蜡熔合物。采用这种抗潮性平黏合纸包装箱,主要用于高潮湿度条件下,要求包装箱有足够强度的那些产品。例如,用平黏合纸板包装箱包装果品蔬菜、各种备用零件、五金制品等。

平黏合纸板主要用于制造普通的、四扇折叠式包装箱、带盖的包装箱以及托盘式的包装箱,或者具有木板条的联合式的包装箱等,而耐潮纸板可用作寒冷地区运输产品的转运包装箱等。


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