《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第三篇 包装材料及容器

第三章　纸包装材料

造纸术是我国古代四大发明之一。纸的发明是我国对世界文明的发展最伟大的贡献之一。早在公元105年（东汉和帝元兴年），蔡伦总结前人的经验发明了造纸术，他利用破布、麻头、鱼网、树皮等制出了质地良好的纸，称为“蔡侯纸”。这种纸就其生产原理及质地而言，与现代的纸是基本相同的，英国的造纸工业于17世纪才建立起来，美国的第一家造纸厂是于1690年建造的。在英国和美国，早期也是采用碎布作为生产纸的原料。将碎布磨成纸浆并经稀释，将筛网浸入纸浆之中，并加震动，使纸浆吸附在筛网上，然后压去水分，经干燥而制得纸张。随着人类文化和生活水平的提高，纸的需求量越来越大，以致碎布原料供不上生产的需求，不得不开壁纤维素原料的新来源———木浆。

以纸与纸板为原料制成的包装，统称为纸制包装。它包括纸板箱、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。

第一节　纸和纸板在包装领域中的应用

一、纸和纸板在包装材料中的位置

纸与纸板在包装材料中占第一位，其用量的百分比一般在40％～50％。从发展的趋势预测，纸和纸板无论在今天还是将来，都是一种主要的包装材料，而纸容器因为有独特的优点，使其他的包装材料无法与之相比。这是因为：

（1）纸和纸板容易形成大批量生产，原料充沛，价格低廉。

（2）纸容器便于机械化生产或手工生产，折叠性能优异。

（3）用纸板做成的包装容器，具有一定的弹性，而且瓦楞纸板做成的纸箱，其弹性就明显优于塑料制品和其他包装材料做成的容器。

（4）纸制品能根据不同的商品设计成各式各样的箱型，既能使设计出的纸箱符合“呼吸”要求的商品，又能设计出完全密闭的容器，并具有卫生、无毒、无污染的特点。

（5）纸和纸板由于纤维交织而成，能吸收油墨和涂料，具有良好的印刷性能，字迹、图案清晰牢固。

（6）纸容器可以回收利用，没有废弃物，不产生环境污染。因此，纸和纸制品包装越来越受到人们的重视。近几年来，复合包装纸的发展给食品包装增添了新的材料，各种化学添加剂为填料的特种纸与纸板，在我国也有了很大的发展，前景鼓舞人心。

二、包装用纸、纸板的分类

纸和纸板是按定量（指单位面积的重量，以每平方米的克数表示）或厚度来区分的，定量在200g／m2以下或厚度在0，lmm以下的统称为纸；定量在200g／m2以上或厚度在0．1mm以上的纸称为纸板或叫板纸。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。

在包装方面，纸主要用作包装商品、制作纸袋和印刷装潢商标等，纸板则主要用于生产纸箱、纸盒、纸桶等包装容器。包装用纸的分类如下：

纸和纸板的规格尺寸，根据其不同形式有两种要求。平板纸要求长和宽，卷筒纸和盘纸只要求宽度。规定纸和纸板的规格尺寸，对于实现纸箱，纸盒及纸箱等纸制包装容器规格尺寸的标准化和系列化，是十分重要的问题。

纸和纸板的规格尺寸是根据用途的要求而确定的。生产瓦楞纸箱的纸和纸板，国产卷筒纸的宽度尺寸主要有1940mm、1600mm、1120mm和940mm等规格；进口的牛皮纸、瓦楞原纸等的卷筒纸，其宽度多为1600mm、1575mm、1295mm数种；平板纸的幅面尺寸，最常见的有787mm×l092mm、850mm×ll68mm。

卷筒纸质量最大不超过1t，一般为250～350kg；平板纸的质量每件一般不超过250kg。一般来说，250g以下的纸，以500张为1令，10令为1件来进行包装的；250g以上的纸板，每件不超过250kg，但1件是几令或每令是多少张，则视其纸张的克重而异。

三、纸和纸板的一般性能

从应用需要出发，纸和纸板的性能一般可归纳为下面七个方面：

（一）外观性能

也称外观，是指尘埃、孔洞、针眼、透明点、半透明点、皱折、折子、筋道、网印、毛布痕、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。被包装的产品不同，对外观性能的要求也不同。

（二）物理机械性能

主要是指纸与纸板的物理机械强度。它是保证与纸板质量的一个重要性能，分静态强度和动态强度两类。静态强度是在缓慢条件下测定的强度，如抗张强度、耐破度、耐折度和撕裂度等。动态强度是反映纸与纸板受力后瞬时扩散而破裂的动态状况的强度，如纸袋纸的透气度、伸长率、破裂功等；箱板纸的撒裂度、耐折度、戳穿强度、抗压强度等。

纸张抗张强度是表示纸在垂直引力的牵伸下不致发生破裂时的最大荷重。它是表示纸张断裂强度的重要指标。耐破度是表示纸张受垂直压力而不致破裂时所能受的最大压力，它也是包装用纸的重要物理机械性能指标。撕裂度则是表示纸与纸张抵抗被撕时的强度，其大小以被撕裂时所需力来表示，耐折度是表示纸与纸板耐折的能力，以往复揉折至断裂时所需次数来表示，纸的耐折度一般是纵向大于横向。而透气度则是表示纸中空隙存在的程度，它是测定纸和纸板防潮性能的重要指标。

（三）吸收性能

吸收性能包括施胶度（即增液性能）、吸水性能、吸墨性能、吸油性能等。大多数纸张均经过施胶处理，取得一定的增液性能。要求具有吸液性能或吸油性能的纸张（如滤纸、羊皮纸原纸、浸渍加工原纸等），一般没施胶。吸收性能可通过化学方法或物理方法进行测定。

（四）光学与电学性能

纸的光泽性能取决于投射到纸面的光线的相对数量，以及投射光波被纸所反射、透射和吸收等情况。纸张通过光的照射可反映出纸的光泽、表面光亮程度等。纸的光学性能包括白度（洁白程度），不透明度、透明度、光泽度和颜色等。

电气用纸和或纸板，必须具有符合使用要求的电气性能。它在很大程度上取决于纸张的物理性质，这种性能主要体现在电气绝缘性或纸板必须具备较大的介电常数，较高的介电强度、较低的介质损失和较高的使用寿命与耐热性等。

（五）表面性能

表面性能包括平滑度、抗磨性能、掉毛性能、粘合性能、瓦楞性能、粗糙度等，这些性能对纸制包装的实施有着很重要的影响，它们都须用专用仪器进行测定。

（六）适印性能

纸制包装大多需要印刷装潢和标志，无论采用哪一种印刷方式，都要求纸与纸张具有良好的吸墨性、印刷平滑度、表面均一性、可压缩性、不透明度、尺寸稳定性、表面强度及抗水性等。

（七）化学性能

主要指纸和纸张的化学组成、水分与灰分的含量，各种化学添加物的含量，酸价、粘度和pH值等性能。这些性能对纸张本身的物理、光学、印刷、电气等性能均有较大的影响。纸张的化学性能，主要取决于纤维原料品种、非纤维物质添加数量与种类，以及蒸煮、漂白的方法和程度等。

一些特种包装用纸，对化学性能要求更严格。例如：防锈纸必须不含游离酸、氯或碱性物质；电气用纸、树脂浸渍纸、食品包装纸等必须不含有毒物质，pH值适当，酸值和填料含量适宜等。

作为纸制包装材料的纸与纸板，其主要缺点是：具有吸湿性，易吸湿受潮，当纸的含水量超过12％时会发生纸质松软变色甚至霉变，牛皮纸与包装纸受潮后，会发生收缩和起皱；不适应于干燥高温与日晒的环境，不然纸与纸中水分会迅速蒸发，当含水量低于9％时，纸与纸板易发脆，纸制品也会翘曲干裂；机械强度差，受外界机械力（如跌落、穿刺、钩搭）作用，易于破裂。

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