防潮防水瓦楞紙箱的工藝技術(shù)分析

摘 要：瓦楞紙箱包裝在各種產(chǎn)品運(yùn)輸中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，防潮防水瓦楞紙箱做為特種紙箱的一種，伴隨著冷凍及生鮮類商品的運(yùn)輸需求而不斷增加。文中介紹了該類產(chǎn)品對(duì)瓦楞紙箱的防水性能要求，對(duì)防潮防水紙箱的分類，生產(chǎn)工藝原理，發(fā)展趨勢(shì)也進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：防潮紙箱；防水紙箱；冷凍食品；防水劑

瓦楞紙箱是當(dāng)前運(yùn)輸包裝中使用最多的包裝容器，具有成本低、保護(hù)性能好、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，傳統(tǒng)瓦楞紙箱企業(yè)的生存日益艱難，各種新型功能型紙箱應(yīng)運(yùn)而生，或防水防潮、或防銹、保鮮，擴(kuò)大了紙箱的應(yīng)用范圍。其中的防水防潮紙箱在水產(chǎn)品、冷凍食品等的物流運(yùn)輸中得到了廣泛應(yīng)用，為紙箱企業(yè)也帶來(lái)了技術(shù)及市場(chǎng)挑戰(zhàn)。

1 防水防潮紙箱概述

物流行業(yè)的發(fā)展，加速了各類產(chǎn)品的流通。防水防潮紙箱主要應(yīng)用在冷凍食品及需要低溫保鮮的產(chǎn)品，新鮮水果蔬菜的保鮮運(yùn)輸也可以使用，國(guó)外也有直接應(yīng)用在鮮活魚運(yùn)輸包裝的防水紙箱。同時(shí)，冷凍商品的包裝為保持箱內(nèi)環(huán)境的低溫，防止產(chǎn)品解凍，一般還對(duì)紙箱進(jìn)行保溫處理，如加裝隔熱層。紙箱出冷庫(kù)后，一旦暴露于常溫下，溫差的存在使紙箱內(nèi)外凝結(jié)水珠，如果紙箱沒(méi)有防水處理，水分的滲入會(huì)使破壞紙箱強(qiáng)度，使其保護(hù)性能變差。

防水瓦楞紙板的開發(fā)與生產(chǎn)，在冷凍包裝上得到了很好的運(yùn)用。如丹麥采用防潮瓦楞紙箱運(yùn)輸鮮魚，美國(guó)用涂蠟或涂覆膜的紙箱運(yùn)輸海產(chǎn)品，箱體底部襯墊吸水材料，有時(shí)加裝泡沫塑料進(jìn)行保溫。國(guó)內(nèi)也有較多的防潮紙箱運(yùn)輸商品。防水防潮紙箱在相當(dāng)大的范圍內(nèi)可用以代替塑料制品，且其廢棄物還可收利用，可滿足當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的要求。

2 防水防潮紙板的類型

根據(jù)防潮及防水程度的不同，一般把防水瓦楞紙板分為疏水型、擋水型及耐水型紙板三大類。

疏水型瓦楞紙板防水能力最弱，可做暫時(shí)性防水使用，主要是在紙板表面涂布蠟或硅油等制得，遇到一次大量的水，或長(zhǎng)時(shí)間和水接觸時(shí)，疏水加工面的防水效果會(huì)完全喪失。原紙生產(chǎn)時(shí)，在紙漿中加入抗水劑或在紙張表面進(jìn)行施膠處理以使瓦楞原紙獲得疏水性。另外，也可以通過(guò)涂布機(jī)對(duì)紙板內(nèi)外表面進(jìn)行抗水劑的涂布。當(dāng)然，根據(jù)使用的要求不同，可以對(duì)紙箱內(nèi)表面或外表面進(jìn)行防水處理。使用中，由于經(jīng)過(guò)了表面涂布加工，紙箱的耐磨性提高，可減少流通中紙板表面脫皮和產(chǎn)生紙末的現(xiàn)象。由于防水效果較差，在反復(fù)流通，如多次進(jìn)出冷庫(kù)后，紙板疏水能力不斷下降，最終防水能力與普通紙箱相同。水蒸汽或水接觸擋水型瓦楞紙板表面時(shí)幾乎不被吸收。其擋水性能也主要采用涂布以石蠟為主的樹脂或?yàn)r青乳液獲得。也可以在紙板表面覆膜或使用淋膜紙生產(chǎn)紙板，如果紙板兩面都進(jìn)行涂布處理，則擋水性更好。耐水瓦楞紙板和防水能力最好，即使紙箱浸入水中，紙板也難以吸水而強(qiáng)度下降。其防水工藝主要采用浸涂石蠟或樹脂完成。面紙、里紙及芯紙都具有較好的防水能力，因此，紙板生產(chǎn)時(shí)粘合劑的選擇至關(guān)重要。

3 防水劑介紹

防水劑主要有油溶性、醇溶性及水溶性幾種，通常以石蠟、氧化聚乙烯等為成膜物，與分散劑、增稠劑等添加成分配合得到。傳統(tǒng)的涂刷防水工藝效率低，且涂刷后需晾曬或加熱烘干，易對(duì)瓦楞紙箱造成污染。水溶性復(fù)合乳液成分則具有性能優(yōu)良、使用方便、無(wú)毒無(wú)味、穩(wěn)定性好、冷熱溫差適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)防水失效時(shí)間的長(zhǎng)短，也分為暫時(shí)性及長(zhǎng)久性防水劑兩類。

暫時(shí)性防水劑也稱“拔水劑”，早期應(yīng)用于織物纖維處理。該產(chǎn)品為蠟狀乳液，經(jīng)水稀釋后涂布使用，但防水效果較差。盡管通過(guò)對(duì)石蠟進(jìn)行氧化等改性處理，或添加松香衍生物或羧化高分子成分也能提高拔水劑的附著力。但即使采用了這些措施，拔水劑在這樣的濃度下所形成的防水膜層仍然容易在流通中被摩擦掉而失去防水效果，因此這類紙箱也只能起到暫時(shí)性防水的作用。在高濕環(huán)境及反復(fù)進(jìn)出冷庫(kù)時(shí)，需要注意其防水效果。暫時(shí)性防水劑成本低，機(jī)涂性好，對(duì)紙板外觀及回收無(wú)不利影響。但配比時(shí)需要注意水的添加比例，過(guò)稀則需要的干燥時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)紙板強(qiáng)度造成破壞，防水效果差，過(guò)高則易在紙板表面形成蠟點(diǎn)。

長(zhǎng)久性防水劑防水作用時(shí)間長(zhǎng)，其組分與暫時(shí)性防水劑類似。如使用改良的高分子乳液與蠟乳液相混合制作的防水涂料，其成膜性及耐水性好。涂布后，能較好的對(duì)紙張纖維進(jìn)行滲透，由于高分子乳液與蠟不能很好的相溶而在纖維表面析出。在蠟的保護(hù)下，不易在流通中被摩擦掉，從而保證了防水效果的持久性。該高分子物質(zhì)在紙箱回收時(shí)可以被堿性溶性溶解，不會(huì)對(duì)紙板回收產(chǎn)生困難。

納米技術(shù)的進(jìn)步，也促進(jìn)了防水防潮工藝的發(fā)展。通過(guò)對(duì)紙張或薄膜表面進(jìn)行納米材料的涂布，使其表面可吸附氣體原子以獲得類似氣墊層的結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到材料表面的疏水效果。相信，材料技術(shù)的進(jìn)步，各種新型的防水材料將應(yīng)用于紙箱的防水性能。

4 防水瓦楞紙板的生產(chǎn)

防水性能的獲得主要是通過(guò)造紙?zhí)砑涌顾煞只蚝笃谕坎技埌骞に嚒Ｄ壳埃埾淦髽I(yè)為提高防水效果，采用高強(qiáng)度及施膠原紙。在紙漿中添加施膠原料比原紙表面施膠，防水效果更好，但成本較高。原紙施膠工藝簡(jiǎn)單，為了降低生產(chǎn)工藝的復(fù)雜程度及成本，對(duì)原紙的施膠一般委托原紙生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行。涂布后的紙板對(duì)印刷工藝幾乎沒(méi)有影響。

紙板紙防水處理后，一般需要進(jìn)行連續(xù)抗水滲漏測(cè)試，如低于80g/m2的紙抗?jié)B漏時(shí)間應(yīng)不小于72小時(shí)；300 g/m2以上的紙板不少于200小時(shí)。

目前，環(huán)保是各行業(yè)的發(fā)展要求和趨勢(shì)，紙箱進(jìn)行防水防潮處理后，往往使其回收制漿的處理過(guò)程變得更復(fù)雜。因此，在做紙箱或原紙表面的涂布工藝中，企業(yè)應(yīng)考慮后期回收處理工藝，如采用易分解或降解的復(fù)合材料進(jìn)行涂布加工。這樣，既可以提高國(guó)內(nèi)紙箱企業(yè)的技術(shù)實(shí)力，也有利于國(guó)內(nèi)防水紙箱產(chǎn)品進(jìn)行出口應(yīng)用，提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

5 結(jié)語(yǔ)

紙箱行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，如果不采用技術(shù)創(chuàng)新，加大研發(fā)力度，積極開發(fā)紙箱功能性新產(chǎn)品，企業(yè)則很難求得生存和發(fā)展。防水防潮紙箱作為簡(jiǎn)單的功能性加工，拓展了紙箱在保鮮運(yùn)輸中的應(yīng)用，提高了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。作為功能性開發(fā)的一個(gè)方面，也期望能為企業(yè)的新品研發(fā)提供參考。

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作者簡(jiǎn)介：

王淑洋（1994-），男，漢族，山東濱州市人，研究方向：包裝印刷技術(shù)。