纸和纸板是一种传统包装材料,至今仍是使用广泛的包装材料,纸类包装主要包括纸、纸板和纸制品。纸类包装之所以能长期作为重要的包装材料,其原因主要如下。
•纸和纸板原料来源广泛,价格低廉,容易形成批量生产。
•包装纸均匀性较好,单位面积强度较大。用纸板做成的包装容器,具有较好的强度、弹性、重量轻。
•纸和纸板具有良好的吸墨性能,易黏结,印刷性能好,字迹、图案清晰、牢固。
•耐高、低温性能较好,尤其与大多数塑料包装材料相比,优势明显。
•纸制品能根据不同的商品设计出各式各样的箱、盒,便于自动包装和标准化作业,包装形状不易改变,且卫生、无毒、无味、无污染。
•纸包装材料可反复回收利用,是一种较好的环保型包装材料。
可以说,纸类包装材料具有易获取、易加工、适用性强、经济实用等诸多优势,即使在塑料包装物大发展的今天,纸类包装仍是不可替代的。
1.包装用纸分类
在流通中,对于包装用纸一般分为包装用原纸和包装加工纸两大类。在包装原纸中按定量不同,又分为纸张和纸板,一般定量在225g/㎡以下的纸称为纸张,定量在225g/㎡以上的纸称为纸板。
•包装用原纸分类如下。
纸张:普通包装纸、纸袋纸、中性包装纸、羊皮纸、鸡皮纸、半透明玻璃纸等。
纸板:包装纸板、标准纸板、牛皮箱纸板等。
•对于包装加工纸可分类如下。
防潮纸:石蜡纸、油纸、沥青纸等。
防锈纸:接触防锈纸、气相防锈纸等。
多层铝塑复合纸。
瓦楞纸板等。
2.纸的结构
纸料是一种具有触变性胶体结构的可塑体系。这个触变性胶体结构是由多种相互作用的微小物体(纤维、填料粒子、胶料等)组成的。纸料在纸机网上脱水时,其浓度增加,在纤维间建立了絮凝的接触,并形成湿纸幅的空间结构,湿纸幅具有由纤维间内聚力所决定的,而与纤维强度无关的一定强度,因此纸具有以下结构性特点。
(1)结构要素成分的复杂性。在纸的成分中既有较长的、也有较短的、来源不同的纤维(主要是植物纤维、合成纤维和较少矿物纤维)及填料、胶料和染料。植物纤维是大多数品种纸张结构的基础,由于纤维原料的种类加工方法不同,它们的构造和性质也不同。
(2)结构要素为在三个相互垂直方向上分布的各向异性。主要表现在纤维的排列方向不同,不同尺寸的纤维分布不同,以及填料、胶料、染料和含有空气的分布不同。这种结构的各向异性,主要决定于使用的设备和工艺方法,它也对纸幅各方面的主要性质有不同的影响。纤维絮凝的倾向对纸各个方向的性质也有影响。
(3)结构的多毛细孔胶体特征决定了纸的某些性质,如吸收性能、透气性、吸湿性、水分变化时的变形状态,由于干燥而在性质上产生的不可逆变化等。
(4)纸的结构要素之间具有决定纸的机械强度和其他性质的结合力。
(5)大多数纸的结构都有两面性,即纸幅的两面性质不同。这不仅决定于上面已经指出的结构要素分布的各向异性,而且也决定于纸的两面状态不同。纸的两面状态不同,通常是由于纸的一面与网子接触,另一面则与毛毯接触,而相应地在纸面上留下印痕所造成的。网面一般不太平滑,而且较为多孔。
纸幅结构的指标主要有:纸的孔隙率、纸的比表面积和纸的匀度。
•纸的孔隙率:这是表示纸的结构和决定纸的许多性质的重要指标,这种性质是透气性及对水、其他液体、各种溶液、乳浊液、悬浮液(其中包括墨水和油墨)的过滤和吸收性能。在包装上,纸的孔隙率对包装纸、防水纸、印刷纸和其他纸的适用性有重大影响。
纸的孔隙率不仅对上述性能有重大影响,而且还对纸的裂断长度、耐破度和撕裂度等机械性能有很大影响。•纸的比表面积。这是指单位重量或单位体积的表面总面积。该数值的单位为㎡/g或㎡/cm³。相纸的孔隙率一样,比表面积说明纸幅的结构,并对纸的性能有较大影响。纸的外比表面积在形成纸的重要性质方面,如孔隙率和透气性、抗张强度、耐破度、耐折度、反光性、吸墨性等方面有很大影响;而内表面的作用,特别是它对纤维的柔韧性和可塑性等方面有较大影响。•纸的匀度。纸的匀度表示它的结构的均一性,即纤维在纸中分布的均匀程度。在透光处观察可判断纸的匀度,作透光检查能很容易观察到张纸在多大程度上对光是均一的。纸的云彩花,即在纸中出现的发亮和发暗的地方,证明纸中纤维分布不均匀,并且纸的厚度也不均匀,带有浓云彩花的纸极不均匀。薄的地方强度较小,这些地方对水、墨水、油墨的通过阻力很小,因此在有云彩花的纸上印刷,特别是印刷插图、图像时,质量较差。
纸越厚,越容易制得匀度均匀的纸,也越难看出匀度不均匀。对纸板一般不规定匀度指标,也不作透光检查。匀度不好,因而厚度也不均匀的纸,表面容易卷曲。纸页结构越不均匀,纸的表面染色也越不均匀,纸幅较厚的部分染色较深,而薄的地方染色较浅。纸的结构的不均匀性,对纸张的透气性、吸收性能和机械强度有很大影响。