包装材料纸与纸板.ppt

包装技术概论,吕幼军,第六节复合包装材料,第二章包装材料及容器,第二节纸和纸板,第三节塑料材料,第四节金属材料,第五节玻璃陶瓷材料,第一节概论,第七节木包装材料,第二章包装材料及容器掌握要点,1掌握各种包装材料的性能和主要特点2了解各种材料的行业情况3掌握典型材料的名称及其主要性能4在掌握材料性能的基础上，能对给定产品进行初步选材,4,包装材料是指用于制造包装容器和构成产品包装的材料总称。为了实现包装的三大功能，包装材料必须具备一定的性能。这些性能包括：,第一节概论,5,拉伸强度、抗压强度、耐撕裂和耐戳穿强度、硬度等机械性能和机械加工性能；耐热性或耐寒性、透气性或阻气性、对香气或其他气味的阻隔性、透光性或遮光性、对电磁辐射的稳定性，或对电磁辐射的屏蔽性等物理性能；耐化学药品性、耐腐蚀性及在特殊环境中的稳定性等化学性能；封合性、印刷适性等包装要求的特殊性能。,本章主要介绍包装材料的类型、性能及应用。,6,一、包装材料的分类按功能，包装材料可分为主要包装材料和辅助包装材料。主要包装材料是指用来制造包装容器的器壁或包装物结构主体的材料；辅助包装材料是指装潢材料、粘合剂、封闭物和包装辅助物、封缄材和捆扎材等材料。实践中，多按照原材料种类不同或材料功能不同进行分类。,7,按照原材料种类可分为：,复合材料；纤维材料（天然纤维、合成纤维、纺织品等）,8,按照包装材料的功能和目的可分为：,（1）阻隔性包装材料。其中包括气体阻隔型、湿气（水蒸汽）阻隔型、香味阻隔型、光阻隔型等。（2）耐热包装材料。如微波炉用包装材料。（3）选择渗透性包装材料。其中包括氧气选择渗透、二氧化碳气选择渗透、水蒸汽选择渗透、挥发性气体选择渗透等。（4）保鲜性包装材料。如既有缓熟保鲜功能又有抑菌功能的材料。,9,（5）导电性包装材料。其中包括抗静电包装材料、抗电磁波干扰包装材料等。（6）分解性包装材料。包括生物分解型、光分解型、热分解型等。（7）其他功能性包装材料。包括防锈蚀包装、可食性包装、水溶性包装、绿色包装材料等。,上述材料又称为功能材料。其功能涉及多种学科，大多数属于高新技术开发的新材料领域，代表了当前新型包装材料的发展趋势。,第二节纸和纸板,一、行业发展1历史及作用东汉时，由蔡伦发明的造纸术，对人类的经济，政治和文化的发展产生了深远的影响。纸类包装材料通常有纸和纸板两大类，在包装材料中，纸和纸板起着重要的作用，它占所有包装材料的40%以上，甚至达到50%。2主要应用领域,6W：Write（书写记录）、Wrap（包裹）、Work（办公）、Waste（消费）、Wear（穿戴）、Wits（智能表达）应用三大领域：包装、信息系统、生活用纸,3纸与纸板生产2002年，世界纸制品（纸与纸板）生产消费量超过3.3亿吨。表2002年各大洲纸与纸板产量及所占百分比,全球纸与纸板生产的主要国家：美、中、日、加、德、芬、瑞、韩、意我国生产纸与纸板的主要省份：山东、广东、浙江，40,4国内纸与纸板的主要生产企业,二、主要特点,其原料充足、价格低廉、容易进行大批量生产；折叠性能优良，便于机械化生产或者手工生产；纸包装容器具有一定的弹性和韧性，如瓦楞纸箱；根据需要可以设计不同的样式和箱型，并且卫生、无毒、没有污染；能够吸收油墨和涂料，具有良好的印刷性能，字迹、图案清楚牢固；可以被回收利用，没有废弃物，不产生环境污染,三、纸包装材料的组成及应用,植物纤维：木材、芦苇、竹子、蔗渣、麦秆、棉麻、树皮等适用于百货、纺织、五金、电讯器材、家用电器、食品、药品、军工产品等的包装。,纸包装材料性能参数：定量单位面积纸和纸板的质量，g/m2。厚度纸和纸板在两侧板间受一定压力(100kPa)直接测量的厚度，mm。紧度单位体积纸和纸板的质量，g/m3。水分纸和纸板在100-105下烘干至恒重时，所减少的重量与试样原重量之比，%。抗张性能纸和纸板所能承受的最大拉力，N。耐破度纸和纸板所能承受的均匀增大的最大压力，KPa。耐折度纸箱、纸盒盖的可折叠次数，次。挺度纸板弯曲时面层的伸长能力和内层的承压能力，mNm。,四、种类及规格,1区分：纸和纸板是按定量（指单位面积的重量，g/m2）或厚度（mm）来区分的。定量在200g/m2以下，或厚度在0.1mm以下的统称为纸；以上为纸板。2规格：国产卷筒纸的宽度主要有1940、1575、1220、1092、880和787，长度一般为6000米；平板纸的幅面尺寸常见的有7871092（小规格，正度）、8501168（大规格）、8801230（特规格）、8891194（超规格，大度）A3:297420A4:210297计量单位：刀：100张令：一般来说，250g以下的纸，是以500张为1令（即1小包），但因定量不同，也有400、480、1000张为1令。件：80g胶版纸8令为1件，100g铜版纸6令为1件。吨：,3主要包装用纸和纸板的分类,五、主要包装用纸,（1）防护包装用纸羊皮纸（parchmentpaper）又叫植物羊皮纸或硫酸纸，是一种半透明的高级包装纸，工艺较复杂，价格也稍高。用100%为漂亚硫酸盐木浆抄制成原纸，再用一定浓度的硫酸浸渍，经清水冲洗，再用甘油浸渍，使纸形固定，然后烘干而成。具有高度的抗水、不透水、不透气、不透油等特性，适宜长期保存油脂、茶叶及药品。防潮性好，适于包装精密仪器和机械零件，也适于工艺品的包装。鸡皮纸（wrappingpaper）鸡皮纸是一种单面光的平板薄型包装纸，供印刷商标，包装日用百货、食品使用。以漂白硫酸盐木浆为主要原料，一般定量为130g/m2，一面光泽好，有较高的耐破度和耐折度，有一定的抗水性。其特点是浆细，纸质均匀，拉力强，纸抱扎不易破碎，色泽较牛皮纸浅。黄色和白色较多。,牛皮纸（kraftpaper）牛皮纸为硫酸盐针叶木浆纤维或掺一定比例其他纸浆制成。牛皮纸是高级的包装纸，用途十分广泛，多应用以包装工业品。牛皮纸在外观上分单面光，双面光，有条纹和无条纹等。随着牛皮纸的定量增加，其纸张变厚，耐破度增加，撕裂度也在增加，其防护性能也越好。纸袋纸（bagpaper）又称水泥袋纸。它是一种工业包装用纸，供制造水泥袋、化肥袋、农药袋等使用。常用46层的纸袋缝制水泥包装纸。一般用本色硫酸盐针叶木浆为原料，长网多缸造纸机或园网多缸造纸机抄纸。纸袋纸要求物理强度大、坚韧、具有良好的防水性能，装卸时不易破损等等，由于水泥在储存是要有一定的透气度，因而要求纸袋纸具有一定的透气性，这一点与一般牛皮纸不同。,玻璃纸：用高级漂白硫酸盐木浆，经较复杂的工艺制成胶状的液体。形成薄膜，因此它的有些形态和塑料膜相似，有些性质也与塑料膜相同。玻璃纸主要应用于医药、食品、纺织品、化妆品、精密仪器等的美化包装。其主要特点是透明型号、光泽性高、印刷适性好等。,（2）包装装潢用纸铜版纸它是一种涂料纸，主要是在原纸上涂布一层白色涂料而成，它是一种高级包装装潢及印刷用纸。铜版纸的主要原料是铜版原纸与涂料，中高级铜版纸采用特制的原纸进行加工，一般铜版纸采用优质的新闻纸或胶版纸进行加工，由于铜版纸具有较高的平滑度和白度，纸的质地密实，伸缩性小，耐水性好，印刷性好，印刷图案清晰，色彩鲜艳等等，所以铜版纸广泛的应用于商品包装中的高级商标纸，例如各种罐头、饮料瓶、酒瓶等贴标，以及多种彩色包装，例如高级糖果、食品、巧克力、香烟、香皂等生活用品的包装，铜版纸还可以做高级纸盒、纸箱的贴面。,胶版纸胶版纸是一种高级彩色印刷品用纸，其主要在胶印机上使用，所以它具有质的平滑，组织细密均匀，伸缩率小，抗水性好，印刷图案清晰等特点，但不如铜版纸的组织紧密，光洁性也较铜版纸差，胶版纸作为包装装潢用纸，其用途类似于铜版纸，但因质量较铜版纸差，所以胶版纸仅用作商品包装中的一般彩色商标及彩色包装以及纸箱挂面。不干胶纸不干胶纸基本上是由基面基材、胶粘剂、底纸三要素组成的，不干胶纸主要用来印刷各种商品商标、标签、条码等。由于他们所选用的表现基材品质都很好，所以其在上印刷的图文都很好，很清晰。,由两个平行的平面纸页作为外、内面纸，中间夹着通过瓦楞辊加工成波形的瓦楞芯纸，各个纸页由涂到瓦楞楞峰的黏合剂粘合到一起。它主要用来制作瓦楞纸箱和纸盒、包装衬垫缓冲材料。,瓦楞纸板：WK200SCP150WK200CF,内外面纸：200g/漂白牛皮浆箱纸板,瓦楞芯纸：150g/半化学浆高强瓦楞纸,适用于精美彩印水果运输托盘箱。,C楞,六、主要包装用纸板瓦楞纸板,（1）瓦楞纸板材料面纸：普通箱纸板、牛皮挂面箱纸板、牛皮箱纸板和涂布箱纸板。质量指标见GB/T13024。瓦楞原纸：半化学浆原纸、二次纤维浆原纸、草纸板、牛皮原纸等。质量指标见GB/T13023。,（2）瓦楞纸板的楞形指瓦楞的形状，有V形、U形和UV形。,V型瓦楞U型瓦楞UV型瓦楞,挺度好、坚硬可靠、用纸少粘合强度低恢复能力差、弹性差,粘合强度高恢复较好、良好缓冲性能平面抗压能力差,抗压强度高粘合强度好恢复能力强、弹性好,（3）瓦楞纸板的楞型指瓦楞型号种类，即瓦楞的大小、密度与特征的不同分类。有A楞、C楞、B楞、E楞和细瓦楞等。,瓦楞纸板楞型（GB/T6544-1999）,几种瓦楞的特点比较如下：A型楞：瓦楞高而宽，富有弹性，缓冲性能最好，耐压强度高，该种瓦楞纸板适用于制作玻璃产品等易碎物品和无支撑物品的缓冲包装。B型楞：瓦楞低而密，其性能与A楞相反，用该种瓦楞纸板制作的瓦楞纸箱能承受较大的平面压力，并能提供较好的印刷表面，但是多层堆积时期耐压强度差，适用于包装产品本身富有支撑力，耐积压的物品，例如，食品罐头、瓶装物品等较硬的物品。C型楞：介于A型楞和B型楞之间，强度适中，用该瓦楞纸板制作的瓦楞纸箱适用于一般物品的包装。另外还需要说明的是，该种瓦楞纸板在欧、美国家被广泛的使用。E型楞：低而密，耐平压强度最高，能提供完美的印刷表面。该型瓦楞纸板适用于制作销售包装瓦楞纸盒。上述四种瓦楞，根据不同的特点，单瓦楞纸箱用A型楞或C型楞为最好,双瓦楞纸箱用A、B型楞或B、C型楞相组合的瓦楞最为合理，靠外面的用B型楞，这样，该种瓦楞纸板便能承受较大的冲击力，同时还能提供较好的印刷表面；靠里面的使用A型楞或C型楞，弹性好，缓冲力强，中包装瓦楞纸箱选用B型楞为宜，具有成本低，印刷效果好等优点。,（4）瓦楞纸板种类单楞单面（两层）瓦楞纸板单楞双面（三层）瓦楞纸板双楞双面（五层）瓦楞纸板三楞双面（七层）瓦楞纸板,纸包装,纸盒、纸箱、纸袋、纸杯、纸罐、纸桶、纸浆模制品等。,蜂窝纸板,瓦楞纸箱,纸盒,纸桶,纸浆模塑,七、主要纸包装制品,1.纸包装制品纸盒,瓦楞纸盒,白纸板盒,卡纸板盒,色纸板盒,折叠纸盒：,折叠纸盒是应用最为广泛、结构变化最多的一种销售包装容器。折叠纸盒通常用厚度为0.31.1mm的纸板（在瓶酒包装中，还常用2mm左右的E型瓦楞纸板）制造。折叠纸盒的特点是：1.成本低；2.流通费用低；3.适合大中批量生产；4.结构变化多；5.强度较差，尺寸不宜过大，不适合包装贵重物品。,管式盒,管式盒,盘式盒,非管非盘式盒（异型盒）,33,管式盒,盘式盒,34,管盘式异形盒,非管非盘式异形盒,粘贴纸盒：,粘贴纸盒是用贴面材料将裁切好的纸板裱合面成的纸盒。粘贴纸盒的特点为：1.可选用的材料种类多；2.刚性较折叠纸盒高；3.堆码强度高；4.适合小批量生产；5.便于展示商品；6.通常为手工生产，劳动强度大，生产率低，流通费用高。,38,纸盒的生产过程：,纸盒的生产要经过复杂的程序：设计；制模切版；印刷；模切；制盒。,纸盒纸箱的设计与打样,2.纸包装制品瓦楞纸箱,40,瓦楞纸箱是运输包装中最重要，应用最广泛的包装容器，其主要箱型已形成标准。现行的是由欧洲瓦楞纸箱制造商联合会和瑞士纸板协会（FEFCO/ASSCO）制定，国际瓦楞纸箱协会（LCCA）推荐的国际箱型。我国国家标准（GB6543-86）对其做了简化，选择了常用的几种作为国家标准。,41,（1）02型开槽型纸箱。（2）03型套合型纸箱。（3）04型折叠型。（4）05型滑盖型。（5）06型固定型。（6）07型自动型。（7）09型内衬件（又叫纸箱附件）。,国家标准GB6543-86参考国际箱型规定了我国瓦楞纸箱的基本箱型，只包括以上02、03、04、09四类。,瓦楞纸箱箱型分基型、组合型及非标准型。其中基型有7类：,42,国际标准箱型,43,组合型纸箱是基型的组合，即由两种或两种以上的基本箱型组成，用多组四位数字或代号表示。例如：瓦楞纸箱上摇盖用0204型，下摇盖用0215型表示为上摇盖/下摇盖，即0204/0215。为了适应商品市场的需求，各种具有时代特点，结构新颖的非标准瓦楞纸箱自80年代后期以来不断涌现。包括包卷式纸箱、分离式纸箱、三角柱型纸箱、大型纸箱等。,44,瓦楞纸箱的生产过程,从本质上讲，瓦楞纸箱的设计、制模切版工序与普通纸盒基本相同。成箱过程有其特点：a.印刷开槽：,45,b.制箱,纸箱的成型有粘合和钉合两种。左面是糊（粘合）箱机,瓦中瓦纸箱，它是一种增强结构组合包装容器，与普通瓦楞纸板相比较，多项物理指标超过几倍，甚至于十几倍。由于它的各种性能指标都非常好，这种纸箱相信对于重量重，及易碎，怕压的产品会提供良好的保护。用于高档电器的包装。,NEW！,3.纸包装制品蜂窝纸板,由六面体蜂窝芯结构与面纸贴合后形成的，它的强度性能不仅与面纸和芯纸所用原料有关，而且在较大程度上取决于蜂窝芯的结构。,特点：质轻（重量仅为相同规格瓦楞纸板的23，木质板的13）。高强度（l0mm厚的蜂窝纸板的承重量为0.5吨平方米，是五层瓦楞纸板的2-10倍；抗压强度是五层瓦楞纸板的2-75.6倍；抗折强度是五层瓦楞纸板横向强度的2倍，纵向的29.2倍）。高刚度、缓冲与隔热性好，处理后可防潮、防水、防霉等特点。,3.纸包装制品蜂窝纸板,托盘,蜂窝制品：,重型包装箱,缓冲衬垫,3.纸包装制品蜂窝纸板,具体应用：2001年之前，空调、电冰箱、彩电、洗衣机、摩托和微波炉等的包装设计大量使用木架、EPS缓冲衬垫和托盘等包装材料。,4.纸包装制品纸浆模塑,4.纸包装制品纸浆模塑,优点：用废纸等纤维材料；代EPS，储存空间仅1/2-1/5;无静电，特别适合电子与家电产品；透气防腐。弱点：质量不稳定，生产工艺待改进；原料尚单一；设备自动化差；成本偏高；结构强度和缓冲性能较差。自动线生产率可达20吨/天。,纸浆模生产工艺：浆料制备、模塑成型、干燥三道工序。制浆：废纸和边角料水力碎浆机纸浆施胶：加入松香胶（纸浆的1.33.0）配制：加沉淀剂10的Al2（SO4）3，配成0.51.5的浆料,56,（五）纸浆模塑制品,“纸浆模塑”，是以纸浆为原料，用带滤网的模具，在压力（负压或正压）、时间等条件下，使纸浆脱水、纤维成形而生产出所需产品的加工方法。与造纸的原理相同。与其他纸质包装一样，它也是一种环保包装产品。在我国工业产品包装领域正处于方兴未艾之势。,57,纸浆模塑制品的应用领域：,（1）食（药）品包装。（2）种植育苗。（3）医用器具。（4）电器包装内衬。（5）易碎品隔垫。（6）军品专用包装。（7）其它。,58,59,纸浆模塑制品的生产过程,纸浆模塑制品的生产一般要经过以下工序：,浆料调制、模塑成型、干燥、定型,60,碎浆调浆,制浆：废纸和边角料水力碎浆机纸浆施胶：加入松香胶（纸浆的1.33.0）配制：加沉淀剂10的Al2（SO4）3，配成0.51.5的浆料,61,制品成型,62,制品干燥,63,热压定形,5.纸包装制品纸桶、纸杯、纸罐,纸罐（管）：以纸板为主要材料制成圆筒容器并配有纸盖或其他材料制成的底盖者通称为“纸罐”。较大的纸罐也称纸桶。纸管主要用于印染、纺织、造纸、塑料、化工、音箱、工艺、包装等行业作为带状材料的卷轴等。由于纸罐（桶）重量轻、不生锈、价格便宜，被用来代替马口铁罐作粉状、晶粒状物体和糕点、干果等的销售包装；在纸罐（桶）内壁涂复防水材料后也可用作液体油料