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    聯系人:秦經理


    我國的包裝用紙及其新進展

    發布時間:2019/1/28 10:48:17

    一、引言

    包裝用紙是造紙產品中的一大類,包括用于包裝工業及包裝印刷的紙(張)和紙板。根據中國造紙協會2003年8月的統計數字,2002年我國包裝用紙的消費量占本國全年產紙總量的56%,列為首位(其次是文化用紙占24%,生活用紙約8%,其他占有量甚小),但是,由于這個百分數的基數比較小,因此目前我國仍然需要進口一定數量的包裝用紙,來補齊國內市場的需求“缺口”。

    我國現有的包裝企業(縣以上的)約10000余家,職工近200萬人,包裝工業固定資產達620億元,分別隸屬于輕工、電子、軍工、外貿、民政、機械、鄉鎮企業等部門。隨著我國經濟飛躍發展的新形勢,國內商品和出口商品的包裝任務越來越繁重,市場對包裝用紙的需求越來越增加,對紙的品質的考量也越來越嚴格。

    這樣一來,造紙工業面臨的任務日益繁重,也敦促了我國造紙技術的進一步提高。

    二、分類

    包裝用紙可分為普通包裝紙、專用包裝紙、商標包裝紙、防油包裝紙、防潮包裝紙等五種。普通包裝紙紙質強韌,作一般包裝用,如牛皮紙、**紙等;專用包裝紙根據用途而命名,其性質也各不同,如水果包裝紙薄而柔軟,感光防護紙顏色黑而不透光;商標包裝紙是經印刷后作包裝用,如糖果包裝紙;防油包裝紙具有防止油脂滲透的性能,如植物羊皮紙、牛油紙;防潮包裝紙則有防潮性,如柏油紙、鋁箔紙等[2]。這是以前的認識,今天的包裝用紙是“士別三日”,令人刮目相看了。

    據粗略統計,包裝用紙大約有幾十種之多。若按照實際用途來劃分,計有
    (1)供通用商品包裝的紙類如牛皮紙、牛皮箱紙板、涂布紙、鑄涂紙、涂布白紙板、瓦楞原紙、瓦楞箱紙板、蜂窩紙板等;
    (2)供食品、化妝品包裝的紙類如玻璃紙、半透明紙、郵封紙、保鮮紙、食品羊皮紙等;
    (3)供防潮、防銹、精密機工產品包裝的紙類如鍍鋁紙、鋁箔紙、包針紙、復合紙、中性石蠟紙、氣相防銹紙等;
    (4)供水泥、化肥包裝的紙類如紙袋紙、伸性紙袋紙等;
    (5)供感光材料包裝的紙類如感光防護紙、黑色(不透光)紙;
    (6)供**器械、消毒包裝的紙類如手術包裝紙、醫用紙等;
    (7)供**、**包裝的紙類如**包裝紙、導管紙、信號紙等;
    (8)供特殊包裝的紙類如壓縮餅干紙、保鮮紙、魚卵紙等。

    三、特性

    包裝用紙的特性,可分為以下五個方面(注意,有的與別種紙相同,有的不同)

    (1)物理性能
    紙主要由植物纖維(紙漿)構成,也有的摻入了非植物纖維(如玻璃纖維、合成纖維等)。衡量紙的**個指標是“定量”(又稱克重),單位是克/平方米,常用g**表示。

    紙的厚度和緊度,是另外兩個物理指標。前者是紙的兩面(正面和反面)之間的垂直距離,后者是單位體積紙的質量。它們對紙的物理、機械、印刷等性能都有影響。

    紙中的纖維彼此互相交織,存有的空隙使其具有透氣性。測定其透氣大小的數值叫做透氣度,單位是米/帕?秒 。紙的表面用“平滑度”表示。透氣度與紙的機械強度有間接的關系;與印刷性能有直接的關系,因它對油墨的吸收性有影響。而平滑度的大小與印刷性能的關系更為密切。對包裝用紙來說,這兩項指標很容易被人忽視,結果造成外包裝印刷出現暇疵。

    紙的均勻性即勻度,影響著紙的物理、機械和光學性能等。暴露在紙表面上的各種缺陷(通稱“紙病”),如塵埃度、斑點、孔眼、破洞、折子、裂口、條痕等,對包裝或包裝印刷都是不利的。當前,我國造紙技術普遍提高,包裝紙的質量明顯改善,“紙病”出現的頻數大大下降。

    以上這些物理性能牽涉到包裝紙的計量、運輸、成本等問題,也是一般紙張共有的基本性能。

    (2)化學性能

    紙的化學性能包括有纖維和其他成分。通常是指紙內含有的水分、灰分、酸堿性(pH值)、銅價、水溶性氯化物等。
    一般紙的水分是6%~8%,常依環境變化而改變。紙的水分過高,對于使用者來說意味著“拿錢買水”;過低則意味著紙質有可能出現發脆、破損等問題。包裝用紙與外界環境相處時間要比普通紙長且多,所以更應該注意其水分的變化。

    灰分是紙中含有的無機物。其來源是一、造紙原料本身含有的無機物。木材含灰分少,約1%以下。草類含灰分高,約3%~5%,有的稻草含灰分12%。二、在造紙生產過程中,使用化學**劑進行化學反應后帶來的無機物殘渣。三、向紙施加填料和涂料后引入的無機物。灰分對一般包裝紙的影響不大,但是對玻璃紙的制造影響很大。

    酸堿性是指紙中含有的氫離子或氫氧離子的狀況。通常用pH值表示。酸性高的紙,其穩定性和耐久性變差、顏色逐步變暗、機械強度低。這種紙也不宜用來包裝食品或金屬制品。在印刷時,還有可能引起印版的腐蝕和沾污,影響印刷品的質量。

    銅價是測定構成紙張的纖維素分子鏈中,具有還原性的末端基的數目。原本纖維素分子鏈“完好無損”,它的銅價很低,即末端基的數目少。一旦受到氧化和水解作用,分子鏈發生斷裂,其結果是暴露出果更多的末端基,銅價急速上升。所以,紙的銅價高,表明該紙發生變質,耐久性和強度均會下降。

    水溶性氯化物這一指標,對于某些包裝用紙,如防銹紙、中性紙、食品包裝紙等是很有意義的。因為殘留的氯化物對于這類包裝紙的應用產生危害。通常采用電導滴定法來檢查紙中含有的水溶性氯化物是否“超標”,以便決定使用的界限。

    包裝用紙的化學性能對紙的安全性、耐用性有不同程度的影響。

    (3)機械性能

    紙的拉力(或拉伸強度),過去稱為抗張強度。當受到外力作用時,纖維***拉伸,紙張開始伸長;外力取消后,纖維自動收縮,紙張恢復原狀。對包裝用紙的總體要求是機械性能好,強度不能過小。

    韌性是包裝用紙的一個重要指標,紙的韌性大,破損少;韌性小,破損多。另一個指標——挺度,則是紙的抗彎曲的性能,也就是衡量其支持自重的能力。瓦楞原紙和箱紙板的挺度十分重要,紙箱的挺力大小決定其使用價值。

    耐破度是一定面積的紙在受到勻速加壓力、直到破裂時所能承受的**壓力。一般情況下,耐破度大約是每單位寬紙樣的縱向拉伸強度的2倍左右。如果說耐破度是“靜態”下的表現,那么沖擊強度就是“動態”下的反映。例如,伸性紙袋紙具有較高的沖擊強度,既使受到外力的突然沖擊,也不輕易破裂。

    耐折度是在一定的張力下,紙來回折疊而使其斷裂時的次數。包裝用紙中的白紙板、箱紙板等,在制作不同規格的大小紙箱、紙盒的過程中,要經過多次折疊而不許斷裂,故要求有較高的耐折度。

    卷曲性是紙受到濕度和溫度或其他因素的影響而發生的“形狀”變化。當紙的正反面、中部與周邊吸濕不均勻時,由于產生局部變形而發生卷曲。一般而言,在過分潮濕時,發生正面卷曲;過分干燥時,則是反面卷曲。另外,卷曲與紙的尺寸大小變化有關,且受厚度、勻度、緊度和伸縮性的影響。

    (4) 光學性能

    紙面對光線的照射有不同的反應,如**反射后,作用于人眼所產生的視覺便是白度;如部分反射、部分吸收,則是不透明度;如以一定角度擴散反射出來,就是光澤度。 以上三種光學性能,都與發射光源、觀察條件、接受裝置等有密切關系。一般光源的波長為360納米左右,照射角為45度,反射角為0度(即垂直),接受器是硒光申池或光電管等。

    紙的白度是白色包裝紙、包裝印刷用紙的一項重要指標。依商品外包裝的要求來決定用紙的白度,一般采用65%~70%白度。***的為80%~85%白度;不透明度對于包裝印刷而言,是不容忽視的。用來印刷的紙,要求其不透明度越高越好。影響不透明度的因素較多,如厚度、緊度、填料量等;光澤度分兩種一是對比光澤度,適用于普通白紙;二是鏡面光澤度,適用于經過超級壓光機處理的紙類。***禮品包裝盒用紙對光澤度的要求比較高。

    (5) 印刷性能

    在包裝用紙中,印刷適性是十分重要的指標,是指在鎖定的印刷方式下,以必要的速度、數量、質量來管理印刷品的生產時,紙張、印版、油墨相互配合,達到**化實際效果的方式之綜合評價。

    表面強度(豎向強度)是指紙的單位面積上,垂直于平面的抗分層、抗撕裂的能力,也包含抗掉粉掉毛的能力。所謂表面強度差,若以涂布白紙板為例,就是涂層的填料粒子黏結不良,涂層與原紙黏***佳,原紙纖維間沒有足夠的結合強度。于是,在印刷過程中,油墨膜會揭拉下涂料粒子和細小纖維,這就是掉粉掉毛現象。為加強紙的表面強度,要從造紙原料、加工工藝上多下功夫,務使紙的質量滿足使用要求。表面強度的測定方法有蠟棒法、拉力試驗法、拉毛臨界速度法等。

    空隙率是紙的內部多孔結構的一個“鏡子”** 常以紙中空氣所占有的容積的百分率表示。這個指標與紙的透氣度、吸油性等有關。同時,又對油墨的滲透、轉移和干燥,以及印刷品的質量都有影響。

    抗靜電性,是克服由于紙面受到印版的多次摩擦而產生靜電所采取的措施,以避免紙頁黏連,影響印刷操作和成品質量。只有用于印刷的包裝紙,才需要此項指標。通常的辦法是,或向紙內加入抗靜電劑或在印刷機上安裝“消靜電”裝置。

    四、市場

    除了傳統的包裝用紙以外,新近在國際市場上出現了一系列的***包裝用紙。比如***彈性包裝袋紙、遠紅外線包裝瓦楞紙、覆膜包裝紙(俗稱“人造果皮”)等。這里,就目前比較熱門的阻燃包裝紙(Fire Retardant Wrapping Paper),做一簡略的介紹。

    所謂阻燃性,就是在火焰中不燃燒,對火焰的擴大產生阻礙作用。經過阻燃劑加工之后的阻燃紙,遇到小火不會被引燃,還有可能自熄。

    阻燃包裝紙已經大量地用于軍事和救災物資的包裝箱結構中,它能夠確保箱內物品不會受到火災的威脅。此外,它還可用于車廂壁紙、家俱貼面紙以及制作絹花、拉花、裝飾板、展覽會隔板等方面。許多國家還規定房屋中使用的壁紙、膠合板等都應具有阻燃性。阻燃紙在其他領域也大有可為。

    阻燃包裝紙的制法有兩種一種是浸漬法,其工藝過程比較簡單,就是利用化學木漿抄成原紙,然后把原紙經過阻燃液浸漬(或涂布、或噴灑均可)加工,使阻燃劑滲入(或貼付)紙的纖維間,干燥后即成阻燃紙。另一種是變性法,其工藝原理比較復雜。先把精制木漿進行阻燃化處理,需要多種阻燃劑和專門設備以及嚴格的工藝條件相配合,使之獲得“變性紙漿”——讓某些具有阻燃性的基團嫁接到纖維素分子上,從而成為阻燃性纖維。然后再添加其他無機纖維和膠粘劑等,在圓網造紙機上抄造,即得阻燃紙。不論是用哪種方法,生產的關鍵是選擇什么樣的阻燃劑及其配方。
    阻燃劑的種類很多,目前還在不斷地研究開發中。初步歸納大約有以下4類
    (1)銨鹽類化合物,如**銨等;
    (2)銻鹵類化合物,如三氧化二銻等;
    (3)磷酸酯類化合物,如磷酸酯、酚醛樹脂等;
    (4)硼酸鋅類化合物,如硼酸鋅、聚**等。

    利用浸漬法生產阻燃紙時,大多數是采用銨鹽或銻鹵類,再配以其他輔料調制成阻燃液。但是,因其阻燃的溫度范圍較低(約為140℃以下),現已很少使用。此后改用硼酸鋅類,所用的原紙,視其不同用途取用的定量為30~80g/㎡。阻燃劑多為顆粒狀固體,在進行配比時溶解為液體。注意溶解槽中的濃度不要過大,并須不停地攪拌,在送入浸漬槽之前還要過濾。阻燃液須現配現用,不宜存放太久。阻燃劑用量一般是20~30%(對絕干紙漿量計)。浸漬槽內的阻燃液濃度須掌握在15~18%,其溫度為30℃,浸漬速度為45米/分,托輥線壓力為100N/㎝,烘干曲線由低溫升***高溫(**溫度不超過80℃)。如此制得的阻燃包裝紙,其阻燃溫度可達到約200℃。

    **近生產阻燃包裝紙還有一種新法,那是把精制木漿進行磷酸酯化,改造纖維素分子中的部分基團,使得到的變性紙漿在水中帶有正電荷。同時,使其表面具有吸著性。在pH值比較低的情況下,能夠與數量不多于50%的玻璃纖維、或陶瓷纖維等相吸引。在抄紙機上以慢速、常溫的方式,即可制得強度甚高的阻燃紙(板),它們在900℃的情況下,不燃燒、不變形、不產生有***體等,應用前途寬廣。

    五、前景

    2002年我國年均耗紙量是29千克/人,而世界年均耗紙量是54千克/人,歐洲年均耗紙量是122千克/人,美國年均耗紙量是332千克/人,芬蘭年均耗紙量是352千克/人,排名全球**。

    在各項紙的消費中,包裝用紙量顯得十分突出。世界各國的情況大體相近,比如美國的包裝用紙消費量大約占總量的70%。美國每年的廢紙出口量占全球廢紙總貿易量的60%[4],故世界上**的廢紙供應商在美國。在回收的廢紙中,用棄的包裝用紙(紙板)占有很大的一部分。

    在諸多市場因素中,包裝用紙與塑料包裝之間的競爭仍然是相當激烈的。塑料確有不少優點,但是它不能生物降解,對自然環境的***不容低估。這樣一來,導致了包裝用紙處于有利的地位。不少歐美國家甚***要立法***塑料包裝的使用,并以包裝用紙來取而代之。

    綜上所述,包裝用紙的前景是十分光明的。尤其是高新技術的滲透和深化,有力量開發出更多、更好的新型的包裝用紙。在包裝工業上,面對這些形形色色的包裝用紙,力爭做到精心設計,巧妙安排,揚長避短,靈活應用,以便達到“各取所需”的包裝之目的。



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