书城工业食品包装学
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第6章 食品包装材料及容器(2)

3.箱纸板(Case Board)

箱板纸是以化学草浆或废纸浆为主的纸板,以本色居多,表面平整、光滑,纤维紧密、纸质坚挺、韧性好,具有较好的耐压、抗拉、耐撕裂、耐戳穿、耐折叠和耐水性能,印刷性能好。箱纸板用于制造瓦楞纸板、固体纤维板或“纸板盒”等产品的表面材料,分为普通箱纸板,牛皮挂面箱纸板、牛皮箱纸板。普通箱纸板为未用硫酸盐木浆抄造的箱纸板;牛皮挂面箱纸板为表面两层或一层用硫酸盐木浆抄造的箱纸板。牛皮箱纸板俗称牛皮卡纸,配浆中硫酸盐木浆占80%以上,且正反面色泽相近的箱纸板。箱纸板按质量分为优等品、一等品、合格品三个等级,其中,优等品适宜制造重型、精细、贵重和冷藏物品包装用的瓦楞纸板;一等品适宜制造一般物品包装用的瓦楞纸板;合格品适宜制造轻载瓦楞纸板。箱板纸分平板纸和卷筒纸两种。

4.瓦楞芯纸(Corrugating Base Paper)

瓦楞芯(原)纸是一种低定量的薄纸板,具有一定的耐压、抗拉、耐破、耐折叠的性能。瓦楞芯纸经轧制成瓦楞纸后,用黏结剂与箱纸板黏合成瓦楞纸板,可用来制造纸盒、纸箱和做衬垫用;瓦楞纸在瓦楞纸板中起支撑和骨架作用,因此,提高瓦楞芯纸的质量,是提高纸箱抗压强度的一个重要方面。瓦楞芯纸按质量分为优等品、一等品、合格品三个等级,其中,优等品又分为三个等级,分别是:AAA(瓦楞芯纸优等品中的最高等级);AA(瓦楞芯纸优等品中的第二等级);A(瓦楞芯纸优等品中的第三等级)。瓦楞芯纸的纤维组织应均匀,纸幅间厚薄一致;纸面应平整,不许有影响使用的折子、窟窿、硬杂物等外观纸病;瓦楞芯纸切边应整齐,不许有裂口、缺角、毛边等现象;水分应控制在8%~11%,如果水分超过15%,加工时会出现纸身软、挺力差、压不起楞、不吃胶、不粘合等现象;如果水分低于8%,纸质发脆,压楞时会出现破裂现象。

5.加工纸板

加工纸板是为了改善原有纸板的包装性能,对纸板进行再加工的一类纸板,如在纸板表面涂蜡、涂聚乙烯或聚乙烯醇等,处理后纸板的防潮、强度等综合包装性能大大提高。

(四)瓦楞纸板

瓦楞纸板是由瓦楞芯纸轧制成屋顶瓦片状波纹,然后将瓦楞纸与两面箱板纸黏合制成。瓦楞波纹宛如一个个连接的小型拱门,相互并列支撑形成类似三角的结构体,即坚固又富弹性,能承受一定重量的压力。瓦楞形状由两圆弧一直线相连接所决定,瓦楞波纹的形状直接关系到瓦楞纸板的抗压强度及缓冲性能。

1.瓦楞纸板的楞形

瓦楞楞形即瓦楞的形状。一般可分为U形、V形、和UV形三种。

U形瓦楞的圆弧半径较大,缓冲性能好,富有弹性,当压力消除后,仍能恢复原状,但抗压力弱些。黏合剂的施涂面大,容易黏合。V形瓦楞的圆弧半径较小,缓冲性能差,抗压力强,在加压初期抗压性较好,但超过最高点后即迅速破坏。黏合剂的施涂面小,不易黏合,但成本低。UV形是介于V形和U形之间的一种楞形,其圆弧半径大于V形,小于U形,因而兼有二者的优点,是目前广泛使用的UV楞形。

2.瓦楞纸板的楞型

所谓楞型,是指瓦楞的型号种类,即瓦楞的大小、密度与特性的不同分类。同一楞型,其楞形可以不同。按国家标准GB/T 6544—2008规定,所有楞型的瓦楞形状均采用UV形,瓦楞纸板的楞型有A、B、C、E、F五。

A型楞:单位长度内的瓦楞数量少而瓦楞高度大,有较大的缓冲力。A楞纸箱适于包装较轻的易碎物品。

B型楞:单位长度内的瓦楞数量多而瓦楞高度小。B楞纸箱适于包装较重和较硬的物品,多用于罐头、瓶装物品等的包装。由于B楞坚硬且不易破坏,近年来多用它制造形状复杂的组合箱。

C型楞:单位长度内的瓦楞数及瓦楞高度介于A、B型之间,性能则接近于A楞。近年来,随着保管及运输费用的上涨,纸板厚度低于A楞的C楞纸板受到人们的重视。

E型楞:单位长度内的瓦楞数目最多,瓦楞高度最小,具有平坦表面和较高平面刚度。用它制造的瓦楞折叠纸盒,比普通纸板缓冲性能好,而且开槽切口美观;表面光滑可进行较复杂的印刷,大量用于食品的销售包装。

F型瓦楞:具有比E型瓦楞纸板更好的裱合性,与彩印面纸板裱合后,面纸表面平整、光滑,无露楞、起皱褶现象,并可承受更大的平面压力,是E型瓦楞纸板的3~4倍,因而可直接在面纸板上印刷更精细、复杂的图案和文字。同时,它可与A、B、C、E型瓦楞纸板组成多层瓦楞纸板,以获得各种物理性能,用于装载各种不同硬度、尺寸、重量的物品。

此外,F型瓦楞还适合普通平压压痕切线机、裱纸机进行加工,切口整齐、美观,更适用于真空吸附传送的自动生产线及包装线;还可以采用各种不同的原纸、彩色原纸、皱纹纸、香味纸起楞,获得不同效果和风格的单面细瓦楞纸板。并可直接用于制作各种纸箱、纸盒及包装物,以其细密的瓦楞来凸现包装物的独特品位和风韵。F型瓦楞纸板比E型瓦楞纸板的厚度小,瓦楞(坑纸)精细、密集、坚硬,强度、挺度高,粘合强度好。更有利于防止过度包装,符合环保要求。

3.瓦楞纸板的种类

(1)单面瓦楞纸板:仅在瓦楞芯纸的一侧贴有面纸,一般不用于制作瓦楞纸箱,而是作为缓冲材料和固定材料。

(2)双面瓦楞纸板:又称单瓦楞纸板,在瓦楞芯纸的两侧均贴以面纸,目前多使用这种纸板。

(3)双芯双面瓦楞纸板:简称双瓦楞纸板,用双层瓦楞芯纸加以面纸板制成,即由一块单面瓦楞纸板和一块每双面瓦楞纸板黏合而成。在结构上,可以采用各种楞型的组合形式,如AB、BC、AC、AA等结构。组合形式不同,其性能也各不相同,一般外层用抗戳穿能力好的楞型,而内层用抗压强度高的楞型,由于双瓦楞纸板比单瓦楞纸板厚,所以各方面的性能都比较好,特别是垂直抗压强度明显提高,多用于制造易损、较重及需要长期保存等的物品(如含水分较多的新鲜果品等)的包装纸箱。

(4)三芯双面瓦楞纸板 简称三瓦楞纸板,使用三层瓦楞芯纸制成,即由一块单面瓦楞纸板和一块双瓦楞纸板黏合而成。在结构上也可以采用A、B、C、E各种楞型的组合,常用AAB、AAC、CCB、和BAE结构。其强度比双瓦楞纸板又要强一些,可以用来包装重物品以代替木箱,一般与托盘或集装箱配合使用。

4.瓦楞纸板技术标准

用于制造瓦楞纸箱的瓦楞纸板技术指标可参见表2-15。GB/T 6544—2008规定,瓦楞纸板按质量分为优等品和合格品。单瓦楞纸和双瓦楞纸按照大小综合定量不同各分为1类~5类,三瓦楞纸板按照其最小综合定量不同分为1类~4类。同时标准规定瓦楞纸板表面应平整、清洁、不许有缺材、薄边,切边整齐,粘合牢固,其脱胶部分之和每平方米不大于20cm2。

三、包装纸箱

(一)瓦楞纸箱的特性及纸箱结构基本形式

1.瓦楞纸箱的特性

瓦楞纸箱由瓦楞纸板制作而成,是使用最广泛的纸包装容器。纸板结构60%~70%的体积中空,具有良好的缓冲减震性能,与相同定量的层合纸板相比,瓦楞纸板的厚度大2倍,大大增强了纸板的横向抗压强度,故大量用于运输包装。与传统的运输包装相比,瓦楞纸箱有如下特点:

(1)轻便牢固、缓冲性能好。瓦楞纸板是空心结构,很少的用材便可构成刚性较大的箱体。

(2)原料充足,成本低。瓦楞纸板的原料很多,边角木料、竹、麦草、芦苇等均可,其成本仅为同体积木箱的一半左右。

(3)加工简便。瓦楞纸箱的生产可实现高度的机械化和自动化,用于产品的包装操作也可实现机械化和自动化。

(4)贮藏和运输方便。空箱可折叠或平铺展开运输和存放,便于装卸、搬运和堆码,节省运输工具和库房的有效空间,提高其使用效率。

(5)使用范围广。瓦楞纸箱包装物品范围广,与各种覆盖物和防潮材料结合制造使用,可大大提高使用性能,拓展使用范围,如防潮瓦楞纸箱可包装水果和蔬菜;加塑料薄膜覆盖的可包装易吸潮食品;使用塑料薄膜衬套,在箱中可形成密封包装,可以包装液体、半液体食品等。

(6)易于印刷装潢。瓦楞纸板有良好的吸墨能力,印刷装潢效果好。

2.纸箱箱型结构的基本形式

纸箱种类繁多,结构形式各异。按照国际纸箱箱型标准,基本箱型一般用四位数字表示,前两位表示箱型种类,后两位表示同一箱型种类中不同的纸箱式样。纸箱箱型结构基本形式如下:

(1)02类摇盖纸箱:由一页纸板裁切而成纸箱坯片,通过钉合、黏合剂或胶纸带黏合来结合接头。运输时呈平板状,使用时封合上下摇盖。这类纸箱使用最广,尤其是0201箱,可用来包装多种商品,国际上称为RSC箱(Regular Slotted Case)。

(2)03类套合型纸箱:具有两个以上独立部分组成,即箱体与箱盖(有时也包括箱底)分离。纸箱正放时,顶盖或底盖可以全部或部分盖住箱体。

(3)04类折叠型纸箱:通常由一页纸板组成,不需钉合、或胶纸带黏合,甚至一部分箱型不需要黏合剂黏合,只要折叠即能成型,还可设计锁口、提手和展示牌等结构。

(4)05类滑盖型纸箱:由数个内装箱或框架及外箱组成,内箱与外箱以相对方向运动套入。这一类型的部分箱型可以作为其他类型纸箱的外箱。

(5)06类固定型纸箱:由两个分离的端面及连接这两个端面的箱体组成。使用前通过钉合、黏合剂或胶纸带黏合将端面及箱体连接起来,没有分离的上下盖。

(6)07类自动型纸箱:仅有少量黏合,只要是一页纸板成型,运输呈平板状,使用时只要打开箱体即可自动固定成型。结构与折叠纸盒相似。

(7)09类为内衬件:包括隔垫、隔框、衬垫、隔板、垫板等。盒式纸板、衬套周边不封闭,放在纸盒内部,加强了箱壁并提高包装的可靠性。隔垫、隔框用于分割被包装的产品,提高箱底的强度等。

(二)纸箱的结构设计

1.纸箱结构设计的一般原则与依据

(1)设计原则:符合保护商品要求,达到要求的性能指标;符合生产厂包装车间的要求,装箱使用方便;满足销售者要求,便于搬运、堆垛、货架陈列等;达到商品包装标志上(怕热、易碎等)的要求;原材料利用最经济,排列套装结构合理;适合机械化包装,外销的设计应符合销往国有关包装标准及规定。

(2)设计依据:所包装商品的性质(如重量、尺寸、易碎、怕压、怕热等);贮运条件(堆垛高度、搬运条件、仓储流通条件及贮存时间等)。

(三)瓦楞纸箱的技术标准

1.通用瓦楞纸箱

通用瓦楞纸箱国家标准(GB/T 6543—2008)适用于运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱。瓦楞纸箱按照使用不同瓦楞纸板种类、内装物最大重量及综合尺寸、预计的储运流通环境条件等将其分为20种。

瓦楞纸箱的机械性能,应根据每种具体产品所用瓦楞纸箱的标准或技术要求,或由供需双方商定。瓦楞纸箱的其他规定,详见瓦楞纸箱国家标准(GB/T 6543—2008)。

2.金属罐食品罐头包装纸箱

GB/T 12308—1990《金属罐食品罐头包装纸箱技术条件》规定,金属罐食品罐头箱型结构采用GB/T 6543中规定的0201型纸箱(RSC箱),瓦楞纸板采用A型楞和C型楞,衬垫材料纸板采用B型楞,内装物重量超过20kg时应使用双瓦楞纸板。

纸箱质量除应符合GB6543的规定外,还应要求纸箱内部尺寸偏差为±3mm,箱高不应有负公差;纸箱外壁不得涂上光油;纸箱搭接处接合强度当拉动接合处的两端至纸板断裂时,接合处不应脱钉或脱胶。包装纸箱其他规定,详见GB12308—1990《金属罐食品罐头包装纸箱技术条件》。

(四)瓦楞纸箱的物理性能及测试

在设计纸箱箱体结构时,首先要根据所包装商品的性质、易碎易损程度、重量、拟采用的箱形结构式样,仓储条件、堆码高度、运输条件、路程远近等,测算纸箱应该承受的压力,然后确定楞型、瓦楞纸板层数、用料配比等。在此基础上试制出样箱,经试装测试取得数据,方能批量生产;这样能确保在一定载荷条件下包装件的可靠性,又能合理用料。

1.影响纸箱包装强度的主要因素

(1)包装纸箱的主要破坏方式。

①在包装箱装载、封闭、堆垛、贮存及运输过程中,箱体材料中产生垂直方向的压缩,当包装强度不足时而引起包装破坏。

②在运输及装卸过程中,产生水平方向的压缩而引起包装破坏。

③包装过程包装箱跌落时,由于动载荷会使包装产生轴向拉伸而引起包装破坏。

④在使用过程中,当强行从包装箱取商品时,包装箱会发生边缘撕裂。

(2)纸箱包装的主要变形形式。

①包装在运输及使用过程中由于静载荷或动载荷产生的变形。

②由于作用力作用在包装件某一部位形成集中载荷,使包装破裂或产生永久变形时造成包装件的变形。