第二章紙類包裝材料及制品,紙類包裝材料的特性紙及紙板的質量指標食品包裝用紙和紙板包裝紙箱包裝紙盒及其他包裝容器,紙類包裝材料的特性,紙類包裝材料具有的特點：優點：緩沖性能優良、加工貯運方便、印刷裝潢適性好、衛生安全、復合加工性好，成本低廉、包裝廢棄物容易回收缺點：阻隔性差，資源消耗大,紙及紙板的質量指標,外觀、化學性質、光學性質、物理性質、機械力學性能*,物理性質,1.定量：每平方米紙的質量，單位g/m22.厚度：紙樣在兩測量板之間，在一定壓力下直接測出來的厚度，單位mm。3.緊度：紙的單位體積重，指紙的結實與松弛程度。4.成紙方向：與造紙機運行方向平行的方向為縱向，與制造紙機運行方向垂直的為橫向。紙與紙板的許多性能都有顯著的方向性。如抗拉強度，縱向大于橫向；而撕裂度則相反。5.紙面：正面（毯面）指抄紙時與毛毯接觸的一面，比較平滑。反面（網面）指抄紙時貼向抄紙網的一面，比較粗造。,物理性質,6.水分：指單位質量的試樣在100105下烘干至恒定時所減少的質量與試樣原質量的百分比。7.平滑度：在規定的真空度下，定量體積的空氣透過紙樣與玻璃面之間的縫隙所用的時間。單位s。8.施膠度（耐水度）：指用標準墨劃線后不發生擴散和滲透的線條最大寬度，單位mm。它反應加入膠料的程度。施膠度高，則印刷圖文較清晰。9.透氣度：指單位壓差作用下，在單位時間內通過單位面積試樣的平均氣流量。單位m3/s。,機械力學性能,1.抗拉強度（抗張強度）：指一定寬度的紙樣所能承受的最大抗張力。有三種表示方法。抗張力（N，kgf）、斷裂長（m）以及單位橫截面的抗張力（N，kgf/cm2）。通常用斷裂長表示，指一定寬度紙條在本身質量的重力作用下將紙拉斷時所需要的長度。單位m。斷裂長可以消除定量不同的影響，便于抗拉強度比較。L=GP/（*W）L斷裂長GP試樣的絕對抗拉強度(g)試樣的寬度(m)W試樣的定量（g/m2),2.耐破度（破裂強度）單位面積紙樣所能承受的均勻增大的垂直最大壓力，單位kPa(或kgf/cm2)。,3.戳穿強度指流通過程中，突然受到外部沖擊時,所能承受的沖擊力的強度，單位J。,4.環壓強度(RCT)將一定尺寸的試樣，插在試樣座內形成圓形，在兩測量板之間進行壓縮，壓潰前所能承受的最大的力。圖(a),5.耐折度：在一定張力下，所能經受往復180折疊的次數。6.撕裂度：表明紙的抗撕破能力。采用預切口將紙兩邊往相反方向撕裂至一定長度所需的力。單位mN。,力學性能指標的測定條件,紙和紙板的含水量對其物理及機械力學性能有極大的影響。含水量取決于周圍的大氣濕度。力學性能指標測定的標準溫度和濕度條件：溫度（231）濕度（502）%RH,包裝用紙和紙板,紙和紙板的分類定量在225g/m2以下或厚度小于0.1mm的稱為紙；定量在225g/m2以上或厚度大0.1mm的稱為紙板。食品包裝常用紙牛皮紙羊皮紙玻璃紙茶葉袋濾紙食品包裝常用紙板箱紙板瓦楞原紙白紙板瓦楞紙板,食品包裝用紙,1.牛皮紙定量在30100g/m2之間，堅韌結實，機械強度高，富有彈性，耐水性、防潮性和印刷性良好。大量用于食品的銷售包裝和運輸包裝。多為本色紙，色澤為黃褐色。,2.羊皮紙（硫酸紙）食品包裝用羊皮紙定量45、60g/m2，致密，具有良好的耐油性，防潮、阻氣性良好，機械強度較高，適用于油性食品、防氧化食品的包裝。半透明乳白色磨砂玻璃狀的雙面平滑紙張。,3.玻璃紙是一種天然再生纖維素透明薄膜。透明度極好，質地柔軟，厚薄均勻，有優良的光澤度、印刷性、阻氣性、耐油性，不帶靜電。防潮性差（涂塑后可制成防潮玻璃紙），撕裂強度較小，干燥后發脆，不能熱封。主要用于糖果、糕點、化妝品、藥品等商品美化包裝，也可用于紙盒的開窗包裝。,4.茶葉袋濾紙專用于袋泡茶的專用包裝紙，要求纖維組織均勻，無折痕，無異味，具有較大的濕強度和一定的過濾速度，耐沸水沖泡，同時應有適應袋泡茶自動包裝機的干強度和彈性。,5.其他包裝用紙雞皮紙、食品包裝紙（糖果紙、冰棍紙）、涂布紙、復合紙以上用于直接接觸食品的包裝用紙，除滿足相應的機械技術指標(機械強度、印刷性能等)外，還必須滿足一定的衛生指標，不得采用廢舊紙做原料。,食品包裝用原紙衛生標準（GB11680-89）感官指標：外觀：色澤正常，無異嗅、污物理化指標：鉛5.0mg/kg；砷1.0mg/kg熒光物質245nm及365nm合格脫色試驗(水、正己烷)陰性微生物指標：大腸菌群，個/100g30致病菌不得檢出,包裝用紙板,1.白紙板是一種具有23層結構的白色掛面的耐折紙板。面層通常用漂白的化學木漿制成，芯層和底層由廢紙漿、機械原漿等低級原料制成。表面平整、潔白、光亮，適印性好、耐折度高。主要是經過彩色印刷后制作折疊紙盒，用作銷售包裝，要求有良好的機械力學性能（挺度、耐折度）、加工成型性能和優良的印刷性能。,2.箱紙板表面平整、光滑，纖維緊密，紙質堅挺、韌性好，具有較好的耐壓、抗拉、耐撕裂、耐戳穿、耐折疊和耐水性能，印刷適應性好。多為本色。用于制造瓦楞紙板。,3.瓦楞原紙是一種低定量的薄紙板，經扎制成瓦楞紙后，與箱紙板復合成瓦楞紙板，供制作紙箱、紙盒、襯墊等用。要求具有一定的耐壓、抗拉、耐破、耐折疊的性能。,4.瓦楞紙板*1）瓦楞紙板的結構由波紋狀的瓦楞芯紙與箱紙板粘合而成的多層紙板（瓦楞芯紙由瓦楞原紙扎制成，具有瓦片狀波紋）。瓦楞芯紙的剖面結構類似三角形，似橋梁的拱形結構，與箱紙板結合使瓦楞紙板具有較大的剛性和承載能力，且由于存在著中空的空隙而富有彈性，具有較好的緩沖防震性能。,V形：瓦楞似三角形，借助兩條斜線的合力，抗壓強度高，但載荷超過極限，則迅速破壞，載荷消除也不能恢復原狀，緩沖性能差，粘合劑的施涂面小，不易粘合。UV形：性能界于二者之間，具有較高的抗壓強度和彈性，是目前廣泛應用的瓦楞形狀。,2）瓦楞的形狀瓦楞波紋的形狀直接關系到瓦楞紙板的抗壓強度及緩沖性能。根據瓦楞波紋的形狀不同，瓦楞的楞形可分為：U、V、UV形三種。U形：圓弧半徑大，彈性大，緩沖性能好，由于受力點呈圓弧狀，不穩定，抗壓強度較低，粘合劑的施涂面大，容易粘合，但粘合劑用量大。,3）瓦楞的種類（楞型）瓦楞的高度越高、間距越大，瓦楞紙板越柔軟，緩沖性能越好；瓦楞的高度越低、間距越小，瓦楞紙板的平壓強度越好，表面越平整，適合作裝潢印刷。,根據瓦楞的高度以及單位長度（30cm）內的瓦楞的數量不同，瓦楞的種類（楞型）分為：ABCE四類。,A型（大瓦楞），瓦楞寬而高，數量少。有較好的防震、緩沖性，適合包裝易碎的物品。B型（小瓦楞），瓦楞細密，數量多。剛硬，減振、緩沖性較差，平壓強度較高。適合包裝較重、較硬，但對緩沖性要求不高的物品。如罐頭等瓶裝物。C型（中瓦楞），瓦楞數及瓦楞高度界于A、B型之間，性能接近于A型，最為常用。E型（微小瓦楞），瓦楞數最多，高度最小。具有平坦的表面，能獲得優良的印刷效果。大量用于食品的銷售包裝，比普通紙板的緩沖性能好。,4）瓦楞紙板的種類根據芯層和面層數量的不同可分為：單面瓦楞紙板、單瓦楞紙板（雙面瓦楞紙板）、雙瓦楞紙板（雙芯雙面瓦楞紙板）、三瓦楞紙板（三芯雙面瓦楞紙板）,AB型雙瓦楞紙板結構示意圖,在結構上，單瓦楞紙板常采用A型和C型瓦楞，雙瓦楞紙板常采用不同的楞型組合，如AB或BC。運輸包裝中常用的AB型雙瓦楞紙板，將B型楞紙板置于表面，將A型楞紙板置于里側，正是結合了型防震、緩沖性好，B型平壓強度較高、表面較平整印刷效果好的優點。,紙包裝容器及測試,最為廣泛使用的紙包裝容器類型有紙箱、紙盒、紙袋、紙漿模塑制品及以紙基復合材料制成的各種容器，其中以瓦楞紙箱用量最大。瓦楞紙箱由瓦楞紙板制造。瓦楞紙箱的特性表現為：1）輕便、牢固、緩沖性能好；2）原料充足、成本低；3）加工簡單、效率高；4）貯運、使用方便；5）易于印刷裝潢。,紙箱箱型結構的基本形式,紙箱的箱型結構形式，根據國際紙箱規則的規定，用四位數字表示。前兩位表示箱型種類，后兩位表示同一箱型中不同的樣式。按照國際紙箱箱型標準，其基本形式有：02類03類04類05類06類07類09類,02類開槽型紙箱：一整塊紙板經過裁切、開槽、壓線形成紙箱坯片，紙箱坯片通過釘合、粘合劑或膠紙帶粘合接頭形成紙箱。其中0201型最常用。,0201型瓦楞紙箱結構,03類套合型紙箱具有兩個以上獨立部分組成，箱體與箱蓋分離。使用時，箱蓋和箱體是套接的。,04類折疊型紙箱：通常由一頁紙板組成，不需釘合或膠紙帶粘合，只要折疊即能成型。,05類滑蓋型紙箱：由數個內裝箱及外箱組成，內箱與外箱以相對方向運動套入。,06固定型紙箱07自動型紙箱09內襯件a.平板型（09000903）b.平套型（09040910）c.直套型（09130929）d.隔板型（09300935）e.填充型（09400967）f.角型（09700976）,瓦楞紙箱的機械性能及測試,包裝紙箱遭受破壞的方式1.在包裝箱裝載、堆垛、貯運過程中。箱體垂直方向的壓縮。是最普遍發生的應力方式。2.運輸過程中，緊急制動，車輛掛接產生水平方向的壓縮、沖擊。3.搬運過程中包裝箱跌落時引起包裝沖擊破壞。4.裝有顆粒狀、粉狀等產品的包裝箱在運輸過程中振動使包裝產生軸向拉伸引起包裝破壞。,瓦楞紙箱的機械性能測試指標GB6543瓦楞紙箱規定，瓦楞紙箱的機械性能主要測試：抗壓強度（空箱承壓強度、壓縮強度）、耐沖擊強度、抗轉載強度。其中抗壓強度是考核紙箱質量的重要指標，也是運輸包裝的主要考核指標。,抗壓強度試驗是將試樣置于試驗機兩平面間，然后均勻施加壓力，直到試樣紙箱發生破裂時的最大壓力（單位N）。,耐沖擊強度模擬包裝件在人工或機械裝卸、搬運過程中，發生的垂直跌落沖擊情況。通過跌落試驗（垂直沖擊試驗）來測定，以在某跌落高度能達到的跌落次數來表示。,圖12某跌落試驗機,抗轉載強度六角滾筒試驗。筒體為一空心圓柱體，內表面為六面體，設有不同高度和傾斜度的擋板（擋板和障礙為模擬凹凸不平的地面及尖棱、硬物等）。試驗時筒體以一定速度旋轉，使包裝件在筒內表面形成一系列的隨機轉落。測定轉落次數。,包裝紙盒,紙盒主要用于銷售包裝。按照制盒方式分為：折疊紙盒固定紙盒折疊紙盒主要由耐折的白紙板等制造。固定紙盒由挺度較高的非耐折紙板（如草紙板）制造。,其他紙器,紙袋a為平袋，適合扁平的物品；b為方底袋，旁邊有褶，適合裝厚的或較多的物品；c為自動開口袋，袋底呈長方形，充填很方便；d為縫底袋，可裝較重的物品；e粘結袖口袋，兩端均封住，在袋一端角部裝一段充填用的管，充填后將管折疊后封住；f為書包型袋，與b和c的功能類似。,復合紙罐結構與材料：由罐身、罐蓋、罐底構成罐身：內襯層提供阻隔性、衛生安全性，復合內襯（牛皮紙/Al/HDPE）、塑料薄PE、PP）、蠟紙、羊皮紙等中間層提高紙罐強度和剛性外層外層提供外觀的印刷性和阻隔性，LDPE/白色牛皮紙，Al箔/褐色牛皮紙罐底、罐蓋：常用金屬（馬口鐵、鋁合金板）、紙板、塑料及其復合材料制造。性能與應用：特別適用于干性粉體、塊狀物的包裝（如薯片、果仁、奶粉、茶葉）；也常用于黏流狀物體包裝（如果醬、調味醬等）。,復合紙杯結構與材料：杯身、杯底二者材質相同，在制杯機中分別裁切成型后，再套合、黏結。熱飲杯PE/紙，用于熱飲冷飲杯涂蠟紙板，用于常溫、低溫的流體食品紙杯罐頭PE/Al/紙，可長期保存食物性能與應用：質輕、衛生、價廉。主要作為飲料杯、快食面杯、紙罐頭等使用。有不同的封口形式，無蓋或有蓋，蓋的形式分黏接、熱合或卡合方式，材料有塑料，鋁塑復合材料、紙。,襯袋紙箱及襯袋紙箱盒襯袋紙箱（BIB）供一次性運輸包裝液體的容器，主要用于濃縮果汁的運輸包裝，外包裝為瓦楞紙箱，內襯塑料袋，容量最大可達200-1000L襯袋紙盒（BIC）外包裝用E型瓦楞紙盒，內襯塑料袋，容量在2L以下。主要用于果汁、果酒的包裝。,優點：對內包裝食品有良好保護性，且使用方便外包裝瓦楞紙箱能提供包裝的剛性和緩沖性能，并有良好的遮光性；內包裝塑料袋能提供良好的阻隔性能和耐化學性。袋中液體在傾倒出來后，柔軟的內襯袋受大氣壓作用而壓扁，外界空氣不會回吸，可避免對剩下的液體造成污染，開啟后仍可維持一定的保質期。可節省貯運流通費用容器自重輕，空容器可折疊。包裝廢棄物容易回收處理BIB和BIC為一次性使用，可將內外包裝完全分離，瓦楞紙板可回收再利用，塑料包裝袋用量小