课件：食品包装第二章纸类包装材料.ppt

第一节 纸类包装材料的特性及指标 第二节 包装用纸和纸板,第二章 纸类包装材料及其包装制品,第三节 包装纸箱 第四节 包装纸盒及其他包装容器,本章学习目标,1、掌握食品包装用纸、纸板和纸容器的主要包装性能和适用场合； 2、熟悉纸箱、纸盒的结构形式； 3、熟悉其他纸类包装容器的种类、性能及食品包装应用。,纸是由纤维为原料所制成材料的通称。 1，质轻、成本低、品种多样、易于大批量生产； 2，加工性能好、便于复合加工，印刷性好； 3，具有一定得挺度和良好的机械性能； 4，卫生、无毒、无污染； 5、废弃物处理灵活，公害少。,纸类包装材料的特性,纸包装材料占包装材料总量40-50% ； 主要制品是纸箱、纸盒、纸袋、纸质容器等。 与其它材料复合的纸和纸板应用更加广泛。,纸类包装材料的特性,第一节 纸类包装材料的特性及指标,一、纸类包装材料的包装性能,（一）机械性能,纸和纸板具有一定的强度、挺度和机械适应性，还具有折叠性、弹性、撕裂性等。 纸适合制作成型包装容器或用于裹包。 强度大小主要决定于纸的制作材料、品质、加工工艺、表面状况和环境温湿度条件等。,纸的机械力学性能随湿度变化的规律,环境温-湿度对纸和纸板的强度有很大的影响。 环境湿度增大时，纸的抗拉强度和撕裂强度会下降。,纸类包装材料的包装性能,（二）阻隔性能 多孔性纤维材料对水分、气体、光线、油脂等具有一定程度的渗透性。 （三）印刷性能 吸收和粘结油墨能力较强印刷性能好。 （四）加工性能 具有良好的加工性能，可折叠或采用多种封合方式制成各种包装容器。 （五）卫生安全性能 充分考虑化学物质残留问题。,二、纸与纸板的质量指标,（一）外观,可以用感官鉴别的纸病称为外观纸病。 1.尘埃 2.透光点和透帘 3.孔眼和破洞 4.折子 5.皱纹,（二）物理性能,1、定量（W）（GB451.2-89）每平方米纸的重量 g/m 2、厚度（d）（GB451.3-89）指两侧量板之间的测定的厚度。 3、紧度（D）（GB451.2-89）指纸的结实程度与松弛的程度。 4、成纸方向（GB452.2-89）与造纸机运行的方向，横向或纵向。 5、纸面（GB452-89）正面或反面 6、水分，GB462-89 指单位试样在100105温度烘干至质量不变时所减少的质量与试样原质量的百分比，以%表示。 7、其它，如透光度、平滑度、施胶度、吸水性等。,1、抗拉强度（GB/T 453-2002） 2、伸长率（GB/T 459-2002） 3、破裂强度（GB/T 454-2002） 4、撕裂度（GB/T 455.1-2002） 5、耐折度（GB/T 457-2002） 6、戳穿强度（GB/T 2679.7-2005） 7、环压强度（GB/T 2679.8-1995） 8、边压强度（GB/T 6546-1995）,（三）机械性能,机械性能,1、抗拉强度：抵抗平行施加的拉力的能力，单位N/cm。 2、伸长率：受拉至拉断，长度增加与原长之比。 3、破裂强度：所能承受均匀增大的垂直最大压力，单位kPa。 4、撕裂度:采用预切口将纸两边往相反方向撕裂至一定长度所需的力，单位MN（是包装纸、箱纸板的重要质量指标）。,机械性能,5、耐折度：在一定的张力下将纸往返折叠，直至断裂的双折次数。 6、戳穿强度：所能承受的外部冲击力的强度。 7、环压强度：在一定加压速度下，使环形试样平均受压压溃时所能承受的的最大力。 8、边压强度：在一定加压速度下，使矩形试样的瓦楞垂直于压板、平均受压时所能承受的最大力,1、白度（GB/T 8940-2002） 2、透明度（GB/T2679.1-1993） （五）化学性质 1、灰分（GB463-89） 2、酸碱度（GB1545-89）,（四）光学性质,第二节 包装用纸和纸板,1，按应用分： 文化用纸、生活用纸、工农业用纸、包装用纸等。 2，包装用纸和纸板 轻包装纸、重包装纸和其它包装纸。,一、分类,（一）纸和纸板的分类,1、纸：凡定量在225g/m以下或厚度小于0.1mm的称为纸。 2、纸板：凡定量在225g/m以上或厚度大于0.1mm的称为纸板。 常用包装用纸及纸板,二、包装用纸,食品包装用纸有以下几种 1、牛皮纸* 2、羊皮纸* 3、鸡皮纸* 4、半透明纸* 5、玻璃纸*,6、食品包装纸 7、茶叶袋滤纸 8、涂布纸* 9、复合纸*,是用硫酸盐木浆抄制的高级包装纸，具有高施胶度，坚韧结实似牛皮而得名。 定量：30100g/m 分A、B、C三个等级。 有单面光、双面光、条纹纸等品种；有漂白牛皮纸和本色牛皮纸（黄褐色）。,（一）牛皮纸（kraft paper)：,牛皮纸的特点：,机械强度高，有良好的耐破度和纵向撕裂度，并富有弹性，抗水性、防潮性和印刷性良好。 应用： 大量用于食品的销售包装和运输包装，如包装点心、粉未等食品，多采用强度不太大、表面涂树脂等材料的牛皮纸。,又称植物羊皮纸或硫酸纸。 是用未施胶的高质量化学浆纸，在15-17浸入72%的硫酸中处理，待表面纤维胶化，即羊皮化后，经洗涤并用0.10.4%的碳酸钠碱液中和残酸，再用甘油浸渍塑化，形成质地紧密坚韧的半透明乳白色双面平滑纸张。 定量：45、60g/m,（二）羊皮纸(parchment paper)：,羊皮纸的特点：,具有良好的防潮性、气密性、耐油性和机械性能。油性食品、冷冻食品、防氧化食品的防护要求。可以用于乳制品、油脂、鱼肉、糖果、点心、茶叶等食品的包装。,是一种单面光的平板薄型包装纸，定量：40g/m，不如牛皮纸强韧，故戏称“鸡皮纸”。生产过程与单面光牛皮纸相近。 鸡皮纸纸质坚韧，有较高的耐破度、耐折度和耐水性，有良好的光泽。 可供包装食品、日用百货等，也可印刷商标。,（三）鸡皮纸(wrapping paper)：,采用漂白硫酸盐木浆，经长时间的高黏度打浆及特殊压光处理而制成的双面光纸。 是一种柔软的的薄型纸，定量：31g/m,（四）半透明纸(semitransparent paper)：,质地紧密坚韧，具有半透明、防油、防水、防潮等性能，具有一定的机械强度。 用途： 可用于土豆片、糕点等脱水食品的包装，也可作为乳制品、糖果等油脂食品包装。,半透明纸的特点：,又称赛璐玢，是一种天然再生纤维素透明薄膜。 是用高级漂白亚硫酸木浆经过一系列化学处理制成黏胶液，再成型为透明薄膜而成。,（五）玻璃纸(glass paper)：,是一种透明性最好的高级包装纸，可见光透过率达100%，质地柔软、厚薄均匀，有优良的光泽性、印刷性、阻透性、耐油性、耐热性，且不带静电。,玻璃纸的特性,进口玻璃纸,多用于中、高档商品美化包装，主要用于糖果、糕点、化妆品、药品等商品美化包装，也可用于纸盒开窗包装。 但它的防潮性差，撕裂强度较小，干燥后发脆，不能热封。 玻璃纸和其他材料复合，可以改善其性能。,玻璃纸的用途,平板水粘玻璃纸,食品包装纸标准（QB1014-91） 型为糖果包装纸 型为冰棍包装原纸 型为普通食品包装纸,（六）食品包装纸（food packaging paper）,是一种低定量专用包装纸，用于袋泡茶的包装。 要求纤维组织均匀，无折痕皱纹，无异味，具有较大的湿强度和一定的过滤速度，耐沸水冲泡。,（七）茶叶袋滤纸（tea bag paper）,涂布纸主要在纸表面涂布一些涂布剂使纸的性能得到改善。 常用涂布剂有沥青、微晶石蜡、桐油或亚麻油、聚乙烯（PE）、滑石粉、粘合剂、防锈剂、防虫剂、防霉剂等。,（八）涂布纸(coated paper),白板涂布纸,涂布纸的类型,沥青防潮纸、石蜡防潮纸、油性防潮纸、PE防潮纸、胶粘纸、防锈纸、防虫纸、防霉纸等加工纸。,沥青防潮纸,防锈纸,另一类加工纸，是将纸类与其他挠性包装材料相贴合而制成的一种高性能包装纸。 常用的复合材料由塑料薄膜（如PP,PE,PVDC等）、金属箔（如铝箔）等。,（九）复合纸（compound paper),三、包装用纸板,是一种白色挂面纸板，有单面和双面两种，其结构由面层、芯层、底层组成。 面层是漂白化学木浆制成，表面平整、洁白、光亮；内层和芯层用半化学木浆，精选废纸浆或化学草浆等制成。,（一）白纸板（white board),白纸板主要用于销售包装，具备良好的印刷性能、加工性能和包装性能。 可制成各类纸盒、纸箱等，具有保护商品、装潢美化商品的促销作用。,白纸板用途,平板白纸板 卷筒白纸板,1、具有较高的加工成型性和力学性能； 2、良好的挺度和耐折性、抗变形及机械适应性; 3、具有优良的印刷性能； 4、具有较好的缓冲性能； 5、可回收性好，废旧纸 板可再生利用； 6、复合性好，白纸板做为 基材可与其它材料复合。,白纸板的优点：,黄纸板又称草纸板，俗名“马粪纸”。 是以稻草、麦草为主要原料以碱法进行生产，浆中不施胶、不加填料、不漂白而呈黄色直接抄纸。 黄纸板大部分用作裱糊纸盒。,（二）黄纸板,再生纸板又称茶纸板，是以废纸为主要原料而生产的一种纸板，其质量略高于黄纸板。 用于制作折叠软盒、瓦楞纸箱面板等。,（三）再生纸板,是以化学草浆或废纸浆为主的纸板，以本色居多，表面平整、光滑，纸质坚挺、韧性好，具有耐压、抗拉、耐撕裂、耐戳穿、耐折叠和耐水性能，印刷性能好。,（四）箱纸板（case board）,箱纸板的等级,箱纸板按质量分为5个等级 （1）A级适宜制造精细、贵重和冷藏包装用的出口瓦楞纸箱； （2）B级适宜制造出口物品包装用的瓦楞纸箱； （3）C级适宜制造较大型物品包装用的瓦楞纸箱； （4）D级适宜制造一般包装用的瓦楞纸箱； （5）E级适宜制造轻载瓦楞纸箱。,是一种低定量的薄纸板，具有一定的耐压、抗拉、耐破、耐折叠的性能。 瓦楞原纸经轧制成瓦楞纸后，用粘结剂与箱纸板黏合成瓦楞纸板。 可用于制造纸盒、 纸箱和做衬垫用。,（五）瓦楞原纸（corrugating base paper）,高强度瓦楞原纸,瓦楞纸,瓦楞原纸的要求,瓦楞原纸按质量分为A、B、C、D四个等级。 （1）瓦楞原纸的纤维组织因均匀，纸幅间厚薄均匀； （2）纸面应平整，不许有影响使用的折子、窟窿、硬杂物等外观纸病； （3）瓦楞原纸应切边整齐，不许有裂口、缺角、毛边等现象； （4）水分应控制在8%12%,加工时会出现纸身软、挺力差、压不起愣、不吃胶、不黏合等现象。 （5）如果水分低于8%，纸质发脆，压愣时会出现破裂现象。,蜂窝纸板,（六）蜂窝纸板,蜂窝纸板,是由瓦楞原纸轧制成屋顶瓦片状波纹，然后将瓦楞纸与两面箱纸板黏合而成，瓦楞波纹宛如一个个连接的小型拱门，相互并列支撑形成类似三角的结构体，既坚固又富有弹性，能承受一定重量的压力。 瓦楞波纹形状直接关系到瓦楞纸板的抗压强度及缓冲性能。,四、瓦楞纸板（corrugated board),（一）瓦楞形状,（1）瓦楞纸板的楞形 瓦楞的楞形一般可分为U形、V形、UV形3种。 U形瓦楞缓冲性能好富有弹性，抗压力弱。 V形瓦楞缓冲性能差，抗压力强。 UV形瓦楞介于两种之间，兼有两者的优点。,瓦楞楞型示意图,（二）瓦楞纸板的楞型,我国瓦楞纸板的楞型标准（GB6544-2008）,瓦楞纸板楞型越大，缓冲能力强； 楞型越小，挺度越好，表面越光滑，适合于商品的销售包装。,（三）瓦楞纸板的种类,1、单面瓦楞纸板 一般不用于瓦楞纸箱，而是作为缓冲材料和固定材料。 2、双面瓦楞纸板 用于较轻的纸盒、纸箱，应用较为广泛。 3、双芯双面瓦楞纸板 包装性能较好，用于制造易损、重的机需要长期保存的物品（如水果）等的包装纸箱。 4、三芯双面瓦楞纸板 强度较大，可以用来包装重物品以替代木箱。,瓦楞纸板示意图,第三节、包装纸箱,包装纸箱按结构可分为: 1、瓦楞纸箱（corrugated boxes） 2、硬纸板箱,第三节 包装纸箱,瓦楞纸箱由瓦楞纸板制作而成，是使用最为广泛的纸质包装容器。 纸板结构60-70%的体积中空，具有良好的缓冲减震性能。与相同定量的层合纸板相比，瓦楞纸板厚度大2倍，大大增强了纸板的横向抗压强度，大量应用运输包装。,一、瓦楞纸箱的特性及纸箱结构,与传统运输包装相比，瓦楞纸箱特点是： （1）轻便牢固、缓冲性能好； （2）原料充足，成本低，加工方便； （3）贮藏运输方便； （4）使用范围广； （5）易于印刷装潢。,（一）瓦楞纸箱的特性,按照国际纸箱箱型标准，基本箱型一般用4位数字表示，前两位表示箱型种类，后两位表示同一箱型种类这不同的纸箱式样。,（二）瓦楞纸箱结构基本形式,国际上称为RSC箱（regular slotted case）,1、 02类摇盖纸箱,2、03类套合型纸箱,3、04类折叠型纸箱,4、05类滑盖型纸箱,5、06类固定型纸箱,6、07类自动型纸箱,7、09类为内衬件,包括隔垫、隔框、衬垫、隔板、垫板等。,（1）符合保护商品的要求，达到要求的性能指标； （2）复合生产要求，装箱使用方便 （3）满足销售者的要求，便于搬运、堆垛等； （4）达到商品包装标志上（怕热、易碎等）的要求； （5）原材料利用最为经济，排列套装结构合理； （6）适合与机械化包装。,二、纸箱的结构尺寸的确定,（一）纸箱结构设计的一般原则与依据,1、设计原则,2、设计依据,（1）所包装商品的性质（如质量、尺寸、易碎、怕压、怕热等） （2）贮运条件（堆垛高度、搬运条件、仓储流通条件、贮存时间等）,在确定纸箱裁片尺寸时，取纸箱所要求的内部尺寸及纸板厚度作为计算的基础。,（二）纸箱裁片尺寸,纸箱裁片尺寸关系,内部尺寸即容积尺寸，是测量纸容器装量大小的重要数据。 （1）内部尺寸确定的因素 商品的最大外形尺寸； 按商品形式确定公差。 松泡商品（针棉织品）公差为3mm； 中包装瓦楞纸箱公差为（1 2）mm； 硬质刚性不可压缩商品公差（12）mm；,1、内部尺寸,（2）单件商品纸箱内部尺寸计算公式 Xi=Xmax+R 式中 Xi纸箱内部尺寸（mm） Xmax商品最大外形尺寸（mm） R纸箱内部尺寸修正系数（mm） （R在长度和宽度方向上取37mm，高度方向上小型箱取13mm，中型箱取34mm，大型箱取57mm ）,（3）多件商品纸箱内部尺寸计算公式 Xi=Xmaxnx+d（nx-1）+R+T 式中 Xi纸箱内部尺寸（mm） Xmax中包装最大外形尺寸（mm） nx中包装沿纸箱某一方向的排列数目 d 中包装间隙系数，一般取1mm R纸箱内部尺寸修正系数（mm） T 衬格或缓冲件厚度（mm）,（1）纸箱长度、宽度、高度制造尺寸计算公式 X=Xi+t 式中 X-纸箱长度、宽度、高度制造尺寸（mm）； Xi- 纸箱内部尺寸（mm）； t- 纸板厚度（mm）； （2）接头尺寸 我国国标规定接头尺寸为3550 （mm）； （3）外摇盖制造尺寸 摇盖伸长系数： 一般单瓦楞纸箱取3mm，双瓦楞纸箱取5mm，三瓦楞纸箱取7mm。,2、制造尺寸,在纸箱设计中，不仅要根据内部尺寸来确定制造尺寸，还要根据制造尺寸计算外部尺寸。 外部尺寸计算公式： Xo=X+t 式中 Xo-纸箱外部尺寸（mm）； X-纸箱制造尺寸（mm）； t-纸板厚度（mm）；,3、外部尺寸,（一）通用瓦楞纸箱 通用瓦楞纸箱国家标准（GB6543-86） （二）金属罐食品罐头包装纸箱 金属罐食品罐头包装纸箱技术条件（GB12308-90）,四、瓦楞纸箱的技术标准,纸盒是商品的销售包装容器，其它包装纸容器主要指复合罐、复合纸杯、纸质托盘、纸浆模塑制品等。,第四节 包装纸盒及其它包装容器,是采用纸板裁切压痕后折叠成盒。 纸板厚度0.31.1mm，可选用白纸板、挂面纸板、双面异色纸板及其他涂布纸板等耐折纸箱板。 折叠纸盒按结构特征可分为： （1）管式折叠纸盒 （2）盘式折叠纸盒 （3）非管非盘式折叠纸盒,一、纸盒的种类及选用,（一）折叠纸盒（folding cartons）,1、管式折叠纸盒,由一页纸板裁切压痕后、边缝黏结，盒盖盒底采用摇翼折叠组装固定封口的一类纸盒。,折叠纸盒,锁底式手提折叠纸盒,2、盘式折叠纸盒,3、非管非盘式折叠纸盒,固定纸盒又称粘贴纸盒。 用手工粘帖制作，其结构形状、尺寸空间等在制盒时已经确定，其强度和刚性较折叠纸盒高，且货架陈列方便，但生产效率低、成本高、占据空间大。 材料采用挺度较高的非耐折纸板。内衬选用白纸或白细瓦楞纸、塑胶、海绵等。 贴面材料包括铜板纸、蜡光纸、彩色纸、仿革纸、布、绢、革和金属箔等。,（二）固定纸盒,1、管式粘贴纸盒,2、盘式粘贴纸盒,纸盒结构造型设计需综合考虑商品的性质、形态、密度、使用方法、流通条件、销售对象等因素。,二、纸盒的设计,（一）纸盒结构造型,（1）单体包装 纸盒内部各尺寸应根据被包装物品的最大外廓尺寸来确定，并对纸盒各向尺寸另加35mm的余量。 当纸盒结构尺寸确定后，纸盒制造公差范围为（0.53）mm。,（二）纸盒结构尺寸,1、具有固定形态的商品,（2）组合包装,如6个玻璃瓶装食品的组合包装 纸盒内部各尺寸应为： 长度方向3d+（31）X10.5mm 宽度方向2d+（21）X10.5mm 高度方向h+（24）X10.5mm,2、没有固定形态的商品,对于粉末、颗粒或流体状食品，包装盒型不受食品形状限制，但食品却以纸盒造型而取得一定的包装形态。 纸盒的内部尺寸应根据商品的容重和容积来确定。 无固定形态食品的包装纸盒其造型多为简单的几何体。,饮料盒设计的优化问题,饮料盒的最佳结构尺寸比： 纸盒优化结构尺寸，即： b=0.61V V 纸盒容积 l=2b, h=2.2b, a=0.55b 矩形截面的边长比为1:2，且盒高为盒宽的2.2倍。在这个优化的尺寸下，纸盒具有用料最少、结构最牢固的特点。,（三）纸盒的选用,1、信封式纸袋 2、自立式纸袋 3、便携式纸袋 4、M形折式纸袋 5、阀门纸袋,三、其它包装容器,（一）纸袋,1、信封式纸袋,2、自立式纸袋,3、便携式纸袋,4、M形折式纸袋,5、阀门纸袋,复合纸罐（composite paper-can）,（二）复合纸罐（composite paper-can）,1、性能及应用,（1）特点 成本低、质量轻、外观好、废品易处理，且具有隔热性，可替代金属罐和其他容器。 （2）用途 可用于粉体、块体等内容物的包装，也可用于流体内容物的包装。 也可应用特殊包装技术，如真空或充气包装等。,2、结构与材料,复合纸罐由罐身、罐底和罐盖组成。 罐身采用平卷罐和螺旋罐两种，平卷式比螺旋（斜卷式）强度高。罐底、罐盖采用金属材料，有利于增大容器强度。 复合罐的罐身直径，国际通用标准为： 5