《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第三篇 包裝材料及容器

第三章　紙包裝材料

造紙術是我國古代四大發明之一。紙的發明是我國對世界文明的發展最偉大的貢獻之一。早在公元105年（東漢和帝元興年），蔡倫總結前人的經驗發明了造紙術，他利用破布、麻頭、魚網、樹皮等制出了質地良好的紙，稱為“蔡侯紙”。這種紙就其生產原理及質地而言，與現代的紙是基本相同的，英國的造紙工業于17世紀才建立起來，美國的第一家造紙廠是于1690年建造的。在英國和美國，早期也是采用碎布作為生產紙的原料。將碎布磨成紙漿并經稀釋，將篩網浸入紙漿之中，并加震動，使紙漿吸附在篩網上，然后壓去水分，經干燥而制得紙張。隨著人類文化和生活水平的提高，紙的需求量越來越大，以致碎布原料供不上生產的需求，不得不開壁纖維素原料的新來源———木漿。

以紙與紙板為原料制成的包裝，統稱為紙制包裝。它包括紙板箱、瓦楞紙箱、蜂窩狀瓦楞紙板、蜂窩紙板、紙盒、紙袋、紙管、紙桶和其他包裝用紙等。紙制包裝應用十分廣泛，不僅用于百貨、紡織、五金、電訊器材、家用電器等商品的包裝，還適用于食品、醫藥、軍工產品等的包裝。

第一節　紙和紙板在包裝領域中的應用

一、紙和紙板在包裝材料中的位置

紙與紙板在包裝材料中占第一位，其用量的百分比一般在40％～50％。從發展的趨勢預測，紙和紙板無論在今天還是將來，都是一種主要的包裝材料，而紙容器因為有獨特的優點，使其他的包裝材料無法與之相比。這是因為：

（1）紙和紙板容易形成大批量生產，原料充沛，價格低廉。

（2）紙容器便于機械化生產或手工生產，折疊性能優異。

（3）用紙板做成的包裝容器，具有一定的彈性，而且瓦楞紙板做成的紙箱，其彈性就明顯優于塑料制品和其他包裝材料做成的容器。

（4）紙制品能根據不同的商品設計成各式各樣的箱型，既能使設計出的紙箱符合“呼吸”要求的商品，又能設計出完全密閉的容器，并具有衛生、無毒、無污染的特點。

（5）紙和紙板由于纖維交織而成，能吸收油墨和涂料，具有良好的印刷性能，字跡、圖案清晰牢固。

（6）紙容器可以回收利用，沒有廢棄物，不產生環境污染。因此，紙和紙制品包裝越來越受到人們的重視。近幾年來，復合包裝紙的發展給食品包裝增添了新的材料，各種化學添加劑為填料的特種紙與紙板，在我國也有了很大的發展，前景鼓舞人心。

二、包裝用紙、紙板的分類

紙和紙板是按定量（指單位面積的重量，以每平方米的克數表示）或厚度來區分的，定量在200g／m2以下或厚度在0，lmm以下的統稱為紙；定量在200g／m2以上或厚度在0．1mm以上的紙稱為紙板或叫板紙。有些產品定量雖達200～250g／m2，由于習慣的原因，仍稱為紙，如白卡紙、繪圖紙等。

在包裝方面，紙主要用作包裝商品、制作紙袋和印刷裝潢商標等，紙板則主要用于生產紙箱、紙盒、紙桶等包裝容器。包裝用紙的分類如下：

紙和紙板的規格尺寸，根據其不同形式有兩種要求。平板紙要求長和寬，卷筒紙和盤紙只要求寬度。規定紙和紙板的規格尺寸，對于實現紙箱，紙盒及紙箱等紙制包裝容器規格尺寸的標準化和系列化，是十分重要的問題。

紙和紙板的規格尺寸是根據用途的要求而確定的。生產瓦楞紙箱的紙和紙板，國產卷筒紙的寬度尺寸主要有1940mm、1600mm、1120mm和940mm等規格；進口的牛皮紙、瓦楞原紙等的卷筒紙，其寬度多為1600mm、1575mm、1295mm數種；平板紙的幅面尺寸，最常見的有787mm×l092mm、850mm×ll68mm。

卷筒紙質量最大不超過1t，一般為250～350kg；平板紙的質量每件一般不超過250kg。一般來說，250g以下的紙，以500張為1令，10令為1件來進行包裝的；250g以上的紙板，每件不超過250kg，但1件是幾令或每令是多少張，則視其紙張的克重而異。

三、紙和紙板的一般性能

從應用需要出發，紙和紙板的性能一般可歸納為下面七個方面：

（一）外觀性能

也稱外觀，是指塵埃、孔洞、針眼、透明點、半透明點、皺折、折子、筋道、網印、毛布痕、斑點、漿疙瘩、魚鱗斑、裂口、卷邊、色澤不一致等肉眼可以觀察到的缺陷。被包裝的產品不同，對外觀性能的要求也不同。

（二）物理機械性能

主要是指紙與紙板的物理機械強度。它是保證與紙板質量的一個重要性能，分靜態強度和動態強度兩類。靜態強度是在緩慢條件下測定的強度，如抗張強度、耐破度、耐折度和撕裂度等。動態強度是反映紙與紙板受力后瞬時擴散而破裂的動態狀況的強度，如紙袋紙的透氣度、伸長率、破裂功等；箱板紙的撒裂度、耐折度、戳穿強度、抗壓強度等。

紙張抗張強度是表示紙在垂直引力的牽伸下不致發生破裂時的最大荷重。它是表示紙張斷裂強度的重要指標。耐破度是表示紙張受垂直壓力而不致破裂時所能受的最大壓力，它也是包裝用紙的重要物理機械性能指標。撕裂度則是表示紙與紙張抵抗被撕時的強度，其大小以被撕裂時所需力來表示，耐折度是表示紙與紙板耐折的能力，以往復揉折至斷裂時所需次數來表示，紙的耐折度一般是縱向大于橫向。而透氣度則是表示紙中空隙存在的程度，它是測定紙和紙板防潮性能的重要指標。

（三）吸收性能

吸收性能包括施膠度（即增液性能）、吸水性能、吸墨性能、吸油性能等。大多數紙張均經過施膠處理，取得一定的增液性能。要求具有吸液性能或吸油性能的紙張（如濾紙、羊皮紙原紙、浸漬加工原紙等），一般沒施膠。吸收性能可通過化學方法或物理方法進行測定。

（四）光學與電學性能

紙的光澤性能取決于投射到紙面的光線的相對數量，以及投射光波被紙所反射、透射和吸收等情況。紙張通過光的照射可反映出紙的光澤、表面光亮程度等。紙的光學性能包括白度（潔白程度），不透明度、透明度、光澤度和顏色等。

電氣用紙和或紙板，必須具有符合使用要求的電氣性能。它在很大程度上取決于紙張的物理性質，這種性能主要體現在電氣絕緣性或紙板必須具備較大的介電常數，較高的介電強度、較低的介質損失和較高的使用壽命與耐熱性等。

（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，這些性能對紙制包裝的實施有著很重要的影響，它們都須用專用儀器進行測定。

（六）適印性能

紙制包裝大多需要印刷裝潢和標志，無論采用哪一種印刷方式，都要求紙與紙張具有良好的吸墨性、印刷平滑度、表面均一性、可壓縮性、不透明度、尺寸穩定性、表面強度及抗水性等。

（七）化學性能

主要指紙和紙張的化學組成、水分與灰分的含量，各種化學添加物的含量，酸價、粘度和pH值等性能。這些性能對紙張本身的物理、光學、印刷、電氣等性能均有較大的影響。紙張的化學性能，主要取決于纖維原料品種、非纖維物質添加數量與種類，以及蒸煮、漂白的方法和程度等。

一些特種包裝用紙，對化學性能要求更嚴格。例如：防銹紙必須不含游離酸、氯或堿性物質；電氣用紙、樹脂浸漬紙、食品包裝紙等必須不含有毒物質，pH值適當，酸值和填料含量適宜等。

作為紙制包裝材料的紙與紙板，其主要缺點是：具有吸濕性，易吸濕受潮，當紙的含水量超過12％時會發生紙質松軟變色甚至霉變，牛皮紙與包裝紙受潮后，會發生收縮和起皺；不適應于干燥高溫與日曬的環境，不然紙與紙中水分會迅速蒸發，當含水量低于9％時，紙與紙板易發脆，紙制品也會翹曲干裂；機械強度差，受外界機械力（如跌落、穿刺、鉤搭）作用，易于破裂。

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