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第一章纸与纸板包装材料1.1纸包装材料概述纸包装材料在包装材料中的重要性：•发达国家纸包装材料占包装材料总量的40%~50%•在我国占40%左右纸包装材料的特点：1、纸具有一定的刚度和强度，有韧性，因此对内装物有良好的保护作用并适于机械化操作；2、通过与其它材料的复合具有防潮、隔气、遮光、耐油、保香等保护性能，并可进行热封合；3、易于吸收油墨，印刷装璜及粘结加工；4、造纸经过高温过程，因而纸具有卫生性，在需要灭菌处理的场合，由于纸具有抗热性质，可以进行高温高压灭菌；5、纸包装容器重量轻，大大减少运输费用；6、纸的原料广泛，纸包装容器可以回收重复使用，价格低廉。1.2纸张的制造1.2.1造纸的基本原料（1）纤维材料的种类◇木材纤维原料类：针叶木和阔叶木●特点：针叶木的纤维的特点：纤维较长、生产的纸和纸板强度大。阔叶木纤维类型较复杂，纤维较短，生产的纸透明度小，强度较低。◇非木材纤维原料类：草类纤维原料（禾本科植物）•●特点：纤维细而短（除棉、麻等韧皮纤维外），生产的纸强度小。1.（3）二次纤维，如从废纸中回收的纸纤维◇植物纤维的化学组成：•●纤维素•●半纤维素•●木素及少量树脂、果胶•不同的纤维材料其组成也不相同1.2.2造纸工艺流程1.2.2造纸工艺流程（1）备料备料是指贮存的原料经过一定要求处理以满足蒸煮或磨浆需要的过程。•l锯断：磨木机要求原木长度为0.6m或1.2m，普通削片机要求原木长度2~2.5m•l除节、去皮：树皮和树节的纤维含量低、杂质含量高：•l劈开：劈开过大的原木，以利于装入磨木机•l削片•l筛选：除去大而粗的木片。•（2）制浆：从植物体中提取纤维的工作，主要的三种方法：①机械法。采用机械力或水力将木材磨成纤维——即成磨木浆。•l特点：纤维较短。得浆率高，可达90%~95%，纸的强度较差，主要用于工业用包装纸板。•②化学制浆。化学制浆是通过化学的手段从木材中通过溶解与纤维结合在一起的木素来分离纤维。•1.2.2造纸工艺流程•l亚硫酸盐法：用亚硫酸（H2SO3）和亚硫酸氢钙[Ca(HSO3)2]除非纤维素物质（主要是木素）的制浆方法——亚硫酸盐木浆。特点：木浆纤维素较长，性质柔软而富有较高的强度，有良好的结合力，容易漂白，主要用于生产各种包装用纸和纸板。•l硫酸盐法：用氢氧化钠（NaOH）和硫化纳（Na2S）去除木素等非纤维素物质的制浆方法——硫酸盐木浆。•特点：纤维损失较少，纸张的纤维强韧而有力，但漂白较困难（纸浆呈明显的黄棕色）。故主要用来制造牛皮纸及强度较高的包装袋张，也是生产高强度纸板的主要原料。•③化学与机械结合的方法。这种方法是将化学法与机械法结合在一起应用。先化学预处理，然后进行机械磨浆。•根据预处理程度的不同，其得浆率也不同，可分成半化学浆（得浆率65～85%）和化学机械浆（40～50%）•特点：其纤维强度介于机械浆和化学浆之间。1.2.2造纸工艺流程•（3）纸浆漂白：改变纸浆的白色和光泽度，同时提高了纸张白度•的稳定性（由于消除存在的木素）。漂白剂常用的有次氯酸钠和次氯酸钙，此外还有二氧化氯、氯气和过氧化氢等。（4）打浆。打浆是把混和在水中的纤维束疏散成单纤维，使纤维横向切断到适当的长度，纵向摩擦分裂，两端帚化发毛，增加其表面接触面积，提高交织能力（5）加填和施胶。浆料内加入填料和胶料来改变纸张的某些性质。一般常用的填料有白土、滑石粉、碳酸钙和硫酸钡等。•（6）浆料的稀释与精选，精选主要是为了除尽纸浆中的沙子以及残余的纤维束等杂质，以免影响纸张的质量。它直接影响到造成纸张后的厚薄是否匀均，有无脏点、纤维束、沙子等纸病。1.2.2造纸工艺流程（7）抄纸。经精选和调料的纸浆，要调制成浓度在0.5~1%之间的纸料液，保护纤维悬浮在水中，然后送至抄纸机抄纸。●脱水长网造纸机网部1.2.2造纸工艺流程圆网造纸机网部●压榨：进一步脱水，增加纸的紧度，增强纸的强度，改善纸的表面性质（如平滑度）●干燥：除去湿纸页中的水份，使成纸的干度提高到92~95%，同时提高纸的强度、增加纸的平滑度和完成纸的施胶。●压光卷取。提高纸的平滑度、光泽度和厚度均匀性。●完成与整理。1.3纸张的性质（1）纸张的性质可归纳★外观性能。指尘埃、孔洞、针眼、透明点、半透明点、皱折、筋道、网印、毛巾痕、斑点、浆疙瘩、鱼鳞斑、裂口、卷边、色泽不一致等肉眼可以观察到的缺陷★物理性能：●定量。单位面积的重量，一般以每平方米纸张重量的克数（g/m2）●厚度。●紧度。紧度是定量与厚度的比值（g/cm3）●抗张强度。一定宽度（15mm）的试样所能承受的最大抗张力，单位为KN/m●裂断长。定宽度的试样在本身质量的重力下，将试样拉断时的长度裂断长与抗张强度的关系为：式中：L为裂断长（m）；B为试样宽度（m）；GP为试要的绝对扩张强度（KN/m）；W为试样的定量（g/m2）。、1.3纸张的性质●耐破度。一定面积的纸和纸板在匀速加压直至破裂时所能承受的最大压力。其中：P为相对耐破度（Pa）;Po为绝对耐破度（Pa）；W为被测试样的定量（g/m2）耐破度与抗张强度的关系可用下列式表示：P·R=2T式中：P为耐破度；T为每单位宽纸样的纵向抗张强度；R为破裂时的弯曲半径。●耐折度。它表示纸张受一定外力拉伸之后，将其来回折叠使其断裂，往复的次数。●伸长率。试样受到张力至断裂时所增加的长度对原试样长度的百分率。1.3纸张的性质●环压强度：在一定的速度下,使环形试样平行受压，压力逐渐增加至使试样压溃时的压力为环压强度.●挺度：是衡量纸与纸板抗弯曲的强度性能。●透气度：透气度是在一定面积，一定真空度下，以每秒透过的空气量（m3/s）或透过100cm3空气所需的时间（s）表示★吸收性能：指吸水性能、吸墨性能、吸油性能等。★光学性能：光学性质有白度、透光度及透明度等●透光性:是指透过折射光线的能力，是以透过光线的多少来确定●透明度:在反射光线中，印在背衬上的图和字透过纸张的清晰度★表面性能：包括平滑度、抗磨性能、掉毛性能、耐磨擦性能、粘合性能、掉粉性能、瓦楞性能、粗糙度等。这些项目都需要采用专门仪器进行测定。1.3纸张的性质★适印性能：主要取决于其平滑度、施胶度、可压缩性、不透明度、尺寸稳定性、机械强度、掉毛性能、掉粉性能等的综合反映★其它性能：如防锈包装纸的耐腐蚀性能，耐碱纸的抗碱性能，茶叶袋纸的水不溶性，导电纸的导电性，录音带纸的电磁性能等。1.4纸与纸板规格1.4.1纸和纸板的区别•l纸：200g/m2以下或厚度在0.1mm以下的纸。•l纸板：定量在200g/m2以上或厚度在0.1mm以上的纸。有些产品定量虽达200~250g/m2，由于习惯的原因，仍称为纸，如白卡纸、绘图纸等。1.4.1纸与纸板的规格纸和纸板可进行卷筒和平板包装。l卷筒纸以宽度为规格：1940mm、1600mm、1220mm、1120mm、1100mm、940mm等。进口牛皮纸、瓦楞原纸等卷筒纸多为1600mm、1575mm、1295mm数种，卷筒纸是以吨计算，卷筒纸重量最大不超过一吨，一般为250~350公斤。ll平板纸的幅面尺寸，一般最常见的有：787×1092mm、850×1168mm。250克以下的纸以500张为一令（即小包），十令为一件进行包装。250克以上的纸板每件也不得超过250公斤。至于一件几令以及每令的张数，则视纸板的定量而异。平板纸每件重量一般均不超过250公斤。1.5包装用纸与纸板1包装用纸●要求：强度大、含水率低、透气性小，不含对包装产品有腐蚀性的物质，有良好的印刷性能的包装纸。（1）牛皮纸：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。●特点：有高的耐破度和良好的耐水性。•l一号牛皮纸。原料采用100%硫酸盐针叶木浆。•l二号牛皮纸原料采用硫酸盐针叶木浆为主，还掺入一定比例的其它纸浆。•（2）包装纸。包装纸是质量次于牛皮纸的包装用纸，用于生产普通小纸袋和包裹成品商品。•●特点：包装纸与牛皮纸比较，纤维配比不同，所含木浆成分少。•l一号包装纸：50%的硫酸盐木浆，配合未漂化学木浆、竹浆、草浆等抄制，故韧性不如牛皮纸。1.5包装用纸与纸板l二号包装纸又叫杂浆包装纸。l三号包装纸原料为草浆和废纸，强度较低，用于零售商品包（3）鸡皮纸。鸡皮纸是一种单面光泽度很高和强度较好的包装用纸，主要用于包装工业品和食品l组成：未漂亚硫酸盐木浆，或是草浆与木浆、草浆与破布浆等•的混合浆。l特点：施胶度（指水溶液在纸面上渗透和扩散的程度）和耐折度好，纸面光泽良好并带有油腻感，纤维分布均匀。（4）玻璃纸。又称透明纸，是一种透明度最高的高级包装用纸，用它包装商品，内容清晰可见。l组成：高级漂白硫酸盐木浆，经氢氧化纳处理成碱化纤维素，再用二硫化碳、碱等一系列处理而制成。1.5包装用纸与纸板l特点。①透明性：可见光线透过率达100%。②光泽性：有非常漂亮的光泽；③印刷性：任何复杂的图案都能印得非常完美；④不通气性：在干燥的情况下，具有几乎隔断氧气，氮气、二氧化碳等气体的能力，可以防止由于商品包装中含有氧气等引起的变质；⑤耐油性：对油性商品，碱性商品和有机溶剂，有很强的阻力；⑥非导电性：玻璃纸与一般塑料薄膜不同，它不会产生带静电现象；⑦防灰性：因纸表面光亮平滑，不带静电，不易粘上灰尘，即使粘上也容易拂落。⑧耐热性：可耐热至190℃高温，但不耐火。•l缺点：易吸湿，防潮性差，遇潮后易起皱和粘连，撕裂度也较小，干燥易脆，无热封性。1.5包装用纸与纸板（5）羊皮纸与仿羊皮纸l羊皮纸。在这里是指植物羊皮纸，它由原纸经硫酸处理制得的半透明包装纸，所以又称硫酸纸。特点：羊皮纸结构紧密，具有防水、防潮、防油等保护功能。因其半透明，所以可用于代替描图纸作描图用。l仿羊皮纸。又称半透明玻璃纸，其外观和某些性质非常象羊皮纸，特点：具有防油、抗水的性能，但在遇水潮湿后会失去强度和尺寸稳定性，它主要用于包装不需久藏的油脂、乳类食品和糖果、卷烟、药品等。（6）有光纸：主要用于商品里层包装或衬垫，也可作裱糊纸盒之用。（7）胶版纸。主要由漂白硫酸盐木浆抄制，需要加填料和高度施胶，是专供印刷包装装潢、商标、标鉴和裱糊纸盒面的双面印刷纸。1.5包装用纸与纸板（8）普通食品包装纸：主要用于不经涂蜡加工可以直接包装入口的食品用纸，一种用100%的化学浆抄制而成的纸。（9）中性包装纸：中性包装纸是一种用100%硫酸盐木浆抄制成的纸，纸张不腐蚀金属。（10）纸袋纸：具有的较高的抗拉强度、耐破抗力及撕裂抗力纸。l普通纸袋纸l微皱纹纸袋用纸l微细皱纹纸袋用纸l防潮纸袋纸l复制纸与增强纸袋用纸（11）各类涂布纸袋用纸。纸袋用纸为了达到防潮性能及其它性能的目的，可以采用涂布的方法1.5包装用纸与纸板l沥青油纸袋用纸：防水性好l聚乙烯涂层纸，具有较好的热熔接性，但印刷性能差。l硅胶涂层纸l蜂蜡涂层纸。防水性好，印刷性能也好。l橡胶沥青涂层纸袋纸l铝—塑复合加工防潮纸l防锈纸。2包装用纸板基本要求①良好的印刷性能。②应具有良好的折叠性，③应具有足够的劲度.⑤应具有良好的抗水性、抗油性及尺寸稳定性。⑥应具有一定的耐磨性，涂层应不易擦除或刮除。1.5包装用纸与纸板①黄纸板。黄纸板又称草纸板，纸盒等的衬纸板。②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。③牛皮箱纸板。牛皮箱纸板又称挂面纸板，是运输包装用的高级纸板。它具有物理强度高、防潮性能好、外观质量好l特号牛皮箱纸板主要用于外贸出口包装，l一号牛皮箱纸板主要供制作用于包装高档轻纺产品、日常百货、家用电器等。④白纸板与白卡纸l白纸板。主要用途是经彩色套印后制成纸盒（制造彩色纸盒）l白卡纸，质量要求比白板纸要求低，因它介于纸与纸板之间，故称卡纸。白卡纸多用于挂式销售包装和包装上的吊牌。纸和纸板⑤茶纸板：主要用于机钉纸盒和折叠软盒，也可做瓦楞纸盒的面纸。⑥灰纸板：又叫青灰纸板，主要适用于各种商品的中小包装，即制纸盒用纸板。⑦瓦楞原纸：定量为120~200g/m2,厚0.2~0.35mm之间，瓦楞原纸供制瓦楞纸用，用于制造纸箱、纸盒及瓦楞衬垫用。l特号瓦楞原纸主要由半化学木浆抄