《纸和纸板包装材料 精华版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《纸和纸板包装材料 精华版（164页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章纸与纸板包装材料,第三章纸和纸板包装材料,一、纸包装的地位与作用二、纸与纸板在包装中的应用三、包装纸的分类四、造纸原料与纸浆五、包装产品的货架寿命理论,第三章纸和纸板包装材料,一、纸包装的地位与作用 包装是商品生产的重要组成部分，一般来说，只有进行了包装的商品才能进入流通、消费领域。包装的主要任务，就是通过包装保护商品、美化商品、宣传商品，达到创造价值、减少损失。以科学的方法创造新型包装，适应当代市场，使效益大幅度增长，为国家创造更多的财富，满足市场和消费者需求。如果因包装不好而造成产品破损，整个生产产品的劳动也就功亏一篑，给国民经济带来的损失是不可忽视的，据1984年全国包装大检查表明
2、，全国每年由于包装不善造成的直接损失达100亿元以上，,第三章纸和纸板包装材料,一、纸包装的地位与作用 近几年，我国的包装工业有了很大的发展。一些主要的包装材料，如牛皮箱纸板、高强瓦楞原纸、白纸板等，不论从质量还是数量上，都达到了建国以来的最好水平。包装制品、包装设备等方面的质量和技术人员水平和技术都有了相应的提高。 所以，纸、纸板及其制品包装越来越受到人们的重视。现在纸、纸板与各种新兴的包装材料，特别是塑料与塑料制品的竞争之下，刺滋了新品种的开拓，使之适应日断月异的新产品的包装要求。运输包装方面，新的大型重包装用的强化瓦楞纸箱出现了。纸盒的设计、造型、装演不断创断，广州、上海、北京、天津等地
3、的纸制品厂，每年有数百种新造型。涂料纸与纸板是发展纸、纸板及其制品包装的重要新材料，今后将会获得发展。,第三章纸和纸板包装材料,二、纸与纸板包装材料的应用 纸、纸板及其制品在包装材料中占据着主导地位，占整个包装材料的40以上，有的国家达到50。从发展趋势预测，纸与纸板无论在今天还是将来，都是一种主要的包装材料，纸容器因为有一系列独特的优点，使其他包装材料无法与之相比。 1.纸和纸板原料丰富、价值低廉，容易形成大批量生产。 2.纸容器既可大规模地机械化生产，也可较小规模地非机械化以至手工生产，纸容器的折叠性能优异，便于运输。 3.用纸板做成的包装容器，具有较好的弹性、重量轻，瓦楞纸箱的弹性明显优
4、于塑料制品及其他包装材料制成的容器。,第三章纸和纸板包装材料,二、纸与纸板包装材料的应用4.纸制品能根据不同的商品设计各式各样的箱型、盒型，既能使设计出的纸箱符合有“呼吸”要求的商品，又能设计出完全密闭的容器，并且有卫生、无毒、无味、无污染的特点， 5.纸与纸板具有良好吸收油墨与涂料性能，印刷性能良好，字迹、图案清晰、牢固。 6.纸容器可以回收利用，没有废弃物，不产生污染,三、包装用纸、纸板的分类,包装纸,纸,纸板,一般包装用纸：牛皮纸、纸袋纸、包装纸、包裹纸等,特殊包装纸：邮封纸、鸡皮纸、羊皮纸、上蜡纸、透明纸、 半透明纸、沥青纸、油纸、耐酸纸、抗碱纸、 防水带胶纸、接触防锈纸、气相锈防纸等
5、,包装装潢纸：书写纸、胶版纸、铜版纸、凸版纸、压花纸等,纸板：箱板纸、黄板纸、白板纸、卡纸等瓦楞纸：瓦楞原纸、瓦楞纸板、蜂窝纸板,纸和纸板在包装中的应用,纸容器的优点：易大批量生产，原料足，成本低。便于机械化生产或手工生产，折叠性能优异。瓦楞纸箱的弹性优于塑料和其他材料的容器能设计成各种箱型，卫生、无毒、无污染具有良好的印刷性能可以回收利用,纸与纸板的主要缺点是：易吸湿受潮不适应于干燥高温与日晒的环境机械强度差,纸与纸板在包装材料中占4050，处于第一位,纸与纸板为原料制成的包装，统称为纸制包装。纸制包装包括纸板箱、瓦楞纸箱、蜂窝状瓦楞纸板、蜂窝纸板、纸盒、纸袋、纸管、纸桶和其他包装用纸等。纸
6、制包装应用十分广泛，不仅用于百货、纺织、五金、电讯器材、家用电器等商品的包装，还适用于食品、医药、军工产品等的包装。,三、包装用纸、纸板的分类,四、造纸原料与纸浆,第三章 纸和纸板包装材料,第一节 纸张的形成 纸张是纤维与纤维间彼此形成氢键而结合在一起的一种薄的层状无序的纤维网络。用含有纤维的物质做为原料，以水为介质，通过化学及机械的方法除去其中全部或大部分非纤维性物质得到纯净或近于纯净的植物纤维，这一获取纤维及纤维与水混合的简单过程称为制浆。将这种纤维与水的混合物即纸浆在网上滤去水，就可将纤维制成一无序的垫层。这一垫层经过压榨、压光、增强等处理，最后干燥制得纸或纸板，造纸的基本原理可归纳为：
7、混和、滤水、压榨、干燥八个字。因为水具有较强的氢键，因此结合成纸的氢键在常温的水中即可离解变成纤维素，因而废纸可重新抄纸。,第三章 纸和纸板包装材料,第一节 纸张的形成 只有那些不用添加粘结剂到层状结构中，也能彼此结合的纤维状细胞，才能称作造纸细胞。植物纤维，即纤维素纤维具有这种性能，纤维素易于分散或悬浮于水中，水作为一种载体，纤维素纤维沉积而形成无定向排列的层状结构而得纸与纸板。水分子的极性和纤维素分子间氢键的存在是促使纤维彼此间通过氢链结合成纸的要素。通过对纤维原料的选择就可获得强度、性质、用途不同的纸和纸板。从理论上说，只要含有纤维素的纤维都可以用来制浆，但事实并非如此，因为纸是应用极广
8、且较便宜的一种材料，所以，造纸纤维还必须具有产量大、价格低、采集容易、获浆率高、纤维素纤维易于分离等条件，方能在造纸工业中使用。,造纸原料与纸浆,一、造纸的原料 造纸工业用纤维原料包括植物纤维原料、矿物纤维原料、合成纤维原料及金属纤维原料等。此外还利用废纸做原料，这是一种重要的、极为经济的原料，因为它不必通过制浆手续，只需拣选分类后可直接用于造纸。目前，全世界所用的造纸原料绝大部分还是植物纤维原料，其他纤维原料的比例都很小，因此，只简要介绍植物纤维原料。,造纸原料与纸浆,一、植物纤维原料（1）植物纤维原料的种类制浆造纸工业用植物纤维原料种类繁多，大体可分为：木材纤维原料类可分为针叶木与阔叶木两
9、类。针叶木（又称软木）有云杉、落叶松、松木、柏木等。阔叶木（又称硬木）有杨木、桦本、枫木、桉木、榉木、槭木等。非木材纤维原料类可分为草类纤维原料，如稻草、麦草、芦苇、获、甘蔗渣、竹等；韧皮纤维原料，如亚麻、黄麻、大麻、桑皮、檀皮等；种毛纤维原料，如棉纤维、棉短绒等。,造纸原料与纸浆,一、造纸的原料（1）植物纤维原料的性能比较茎秆类和木材类纤维比较细短，而种毛类和韧皮类纤维比较粗长，棉纤维长度较大，一般为1230mm 左右，宽度平均20微米左右，是极好的造纸原料可抄制高档纸张，如钱币、票证纸。当前，因木材极为短缺，废纸已变成造纸的重要原料。废纸中回收的纤维为二次纤维。二次纤维是混合纤维，缺乏单一
10、性，与一次纤维相比 强度有所下降，因此处理方法也有所不同。,造纸原料与纸浆,一、植物纤维原料化学组成 各种植物纤维原料，其化学组成虽有一定的差异，但都是由纤维素、半纤维素和木素三种主要组分构成。此外还含有单宁、果胶质、有机溶剂抽提物（包括树脂、脂肪、蜡等）及色素等少量组分。各种植物的主要化学组分如下图所示,造纸原料与纸浆,一、植物纤维原料化学组成（1）纤维素纤维素的化学结构纤维素属于线型高分子化合物，其分子式为（C6H10O5)，构成纤维素大分子的结构单位是D吡喃式葡萄糖基（即失水葡萄糖），天然纤维素是由许多个D吡喃式葡萄糖相互1,4 苷键联接而成的多糖，其结构式为：,造纸原料与纸浆,一、植物
11、纤维原料化学组成（1）纤维素纤维素的化学结构式中n称为聚合度，n 的数值随纤维素的来源、制备方法而异。例如，由纯粹的的纤维构成的棉纤维的聚合度为35005000，木材的纤维素聚合度不超过2000。聚合度越大，内聚能也越大，纤维强度也就越大。纤维素大分子中的每个基环具有三个羟基。 其中C2、C3为仲醇羟基、C5伯醇羟基。这些羟基对纤维素的性质有决定性的影响、它们可以发生氧化、酯化、醚化反应，分子间形成氢键、吸水、润胀以及接枝共聚等。,造纸原料与纸浆,一、植物纤维原料化学组成（1）纤维素,造纸原料与纸浆,一、植物纤维原料化学组成（1）纤维素纤维素的氢键纤维素大分子之间以及分子内存在大量的氢键，氢键
12、的能量为2333J/mol，其大小随形成氢键原子间的距离而变化。氢键对纤维素的吸湿性、溶解度有很大影响。,造纸原料与纸浆,一、植物纤维原料化学组成（1）纤维素纤维素的化学性质 纤维素主要的化学性质是降解与氧化，降解主要是酸性水解和碱性降解。纤维素大分子的苷键对酸的稳定性很低，在适当的氢离子浓度、和一定的温度下，它将发生部分水解及降解或发生完全水解，最终产物是D 葡萄糖。纤维素容易发生氧化反应，其原因是每个D 葡萄糖基的C2、C3 、 C5上存在醇羟基。当氧化剂作用于纤维素时，根据不同条件相应生成醛基、酮基或羧基，形成所谓的氧化纤维素。,造纸原料与纸浆,一、植物纤维原料化学组成（2）半纤维素,造
13、纸原料与纸浆,一、植物纤维原料化学组成（3）木素木素是由苯丙烷结构单元构成的具有三维空间结构的天然高分子化合物，各种植物原料的木素的化学结构是不同的，因此，木素这一名词是代表植物具有共同性质的一类物质的总称。木素受日光和氧等作用会生成性能脆硬的褐色木素物质，所以用含有木素较多的纸浆制的纸，时间长会发黄变脆。木素还可以发生亲核反应、亲电取代反应和氧化反应，常用的亲核试剂有这些试剂也是化学制浆的主要化学药品，亲核取代反应主要发生在苯丙烷结构单元的侧链上，是化学制浆脱除木素的主要反应，在纸浆漂白时，木素发生亲电取代反应和氧化反应。,造纸原料与纸浆,纤维结构在纤维结构中，纤维素相当于骨骼物质，半纤维素
14、和木素等为细胞间隙的填充物质。纤维细胞分为初生壁、次生壁和细胞腔，初生壁很薄紧贴着胞间层，在细胞生长期间细胞壁不断增长加厚，在细胞停止生长后细胞壁仍能继续增厚，这时加厚在初生壁内侧，称为次生壁，次生壁是纤维细胞的主体。在细胞壁内，纤维素大分子有规则地排列聚集成原细纤维，若干原细纤维组成微细纤维，山微细纤维，再组成纤维。细纤维、微细纤维在细胞壁中的排列构成了纤维细胞壁的各层。,造纸原料与纸浆,二、造纸造纸，简单地说就是将植物纤维经过加工处理并添加有关的物质后而制得纸张的整个过程。一般讲，造纸由制浆、漂白、打浆、加填和施胶、浆料的稀释与精选，抄纸、整理过程。制浆制浆包括下列基本过程：备料制浆洗涤筛
15、选漂白。备料是指储存的原料经过一定要求的处理，以满足蒸煮或磨浆需要的过程。木材原料的备料根据生产情况要经过锯断、去皮、除节、劈开、削片、和筛选等工序。,造纸原料与纸浆,二、造纸制浆制浆的方法大体可分为机械法、化学法、及化学与机械法相结合的三种方法1.机械浆（Mechanical pulp）传统的是石磨浆，用机械碾磨力获得木纤维。机械浆主要有机械浆，精制机械浆，和热磨机械浆。机械浆纤维短，分帚度高，易于形成致密的表面，但破裂强度低，挺度差，由于含有大量的木质素，所以白度较低。但得率高。主要是用制作新闻纸等短期印刷品。,造纸原料与纸浆,纸浆的特性2.化学浆（Chemical pulp） 化学浆是用化学法将纤维与木质素分开获得纤维。化学浆分苏打浆，亚硫酸盐浆和硫酸盐浆。化学浆的纤维长，挺度好，破裂强度高，耐久。漂白化学浆主要用于高级印刷纸、复印纸、电脑纸、胶版纸、封皮纸、书写纸和纸袋纸等。未漂白化学浆用于高强工业用纸如牛皮纸、纸袋纸等。,造纸原料与纸浆,纸浆的特性3.半化学浆（Semichemical pulp） 半化学浆是结合机械和化学法制浆。分中性半化学浆，冷苏打浆和化学机械浆。半化学浆一般用于包装用纸。现在通常所用的多是漂白化学热磨机械浆（BCTMP），这种浆具有机械浆及化学浆的优点。,
