纸包装材料的研究及发展趋势【推荐】风景石
文章来源：双子机械网 | 2022-10-24
纸包装材料的研究及发展趋势
摘 要：纸包装材料作为一种环保包装材料，有许多优势，本文就其优势及其目前国内外的研究情况和未来的发展趋势作一简单介绍。
关键词：绿色包装 纸包装材料 优势 研究进展 发展趋势
1．纸包装材料的优势
现代包装的四大支柱——纸、塑料、金属、玻璃材料中，纸包装材料的增长速度最快，主要是由于纸的价格便宜，原料来源广，且不如玻璃那样易碎，也不如金属那么重，便于携带。除此之外，纸包装材料还具有如下一些技术优势：
(1) 伸缩性小，不受热作用的影响，具有比塑料制品更好的稳定性，可以使包装机保持良好的机械化运行；
(2) 具有很好的不透明性和阻隔性，满足了某些产品的包装需要；
(3) 具有轻微的静电性，适宜包装面粉类产品和高速在线包装；
(4) 可以根据标准提供完整的印刷范围——苯胶印刷、照相凹版印刷、胶印，并具有允许产品透气的可控制撕裂性能。
国际卫生组织和国内环保专家认为，国内外市场将逐步禁止使用塑料食品袋，今后购物要用无毒、无害的全纸质环保袋。主要是由于纸制品易于分解，既可以回收再生为纸张或作植物肥料，又可以减少空气污染，净化环境。目前，我国食品、医药、玻璃器皿、仪器仪表、机电轻工等产品的内包装多为塑料制品，为寻求新的替代材料，国防科工委成果处技术开发部开发出废纸再生仿塑包装材料生产技术及成套生产线。用该技术生产的废纸再生仿塑包装材料具有良好的透气性、柔软性、韧性和强度，产品无毒、无污染，原料丰富，成本低，可广泛用于各种产品的内包装。纸包装与塑料、金属、玻璃这三大包装材料相比，并用LCA (Life Cycle Assess,即“生态循环评估法”)进行量化评估，纸包装将成为最有前途的绿色包装材料之一。其环保优势主要体现在以下几方面：
(1) 可降解和回收再利用；
(2) 废弃物不会污染环境而且可以变成肥料；
（3) 可以焚烧，作能源；
(4) 纸基复合结构包装材料，将回收的包装废弃物根据其复合结构分开，使各种材料的每一层及各种产品最轻量化；
(5) 使用薄型的和阻隔性好的纸基复合材料包装，能够延长货架寿命；
(6) 纸包装可以使用便宜的油墨和粘接剂，例如可以用水溶性胶水和不带溶剂或低溶剂的油墨涂在纸上，适合环保的要求。
$分页符$ 2．国内外纸包装新材料
(1)泡沫包装纸
2004 年12 月，德国布莱梅的帕丝帕(PSP)公司开发出泡沫纸生产新工艺，可替代泡沫塑料，有效地减少对环境的污染和资源的浪费。PSP 公司生产的泡沫纸，采用旧书废报纸和淀粉作原料，其生产工艺是先将回收的旧书报纸切成碎条，再碾成纤维状纸浆，然后将其与淀粉以2∶1 的比例混合，混合后的纸浆料注入挤压机压成圆柱颗粒。在挤压过程中，原料受水蒸汽作用发泡，形成泡沫纸。用泡沫纸颗粒作原料，可以根据需要生产不同形状的包装材料。泡沫纸相对泡沫塑料来说，生产工艺比较简单，可以—次成型，免去多次发泡和冷却的工序。由于泡沫纸发泡不需要化学添加剂，只需水蒸汽，并且用过的泡沫纸还可以回收再利用，因此泡沫纸的生产和使用都具有对环境有利的特点。从经济效益上来看，生产同样数量的包装材料，泡沫纸比泡沫塑料要便宜10% 左右。
(2) 阻燃包装纸
阻燃包装纸(Fire Retardant Wrapping Paper)在火焰中不燃烧，对火焰的扩大产生阻碍作用。经过阻燃剂加工后的阻燃纸，遇到小火不会被引燃，还可能自熄。阻燃包装纸已经大量用于军事和救灾物资的包装箱中，能够确保箱内物品不会受到火灾的威胁。此外，它还可用于车厢壁纸、家具贴面纸以及制作绢花、拉花、装饰板、展览会隔板等方面。
(3)绿色包装印刷用纸
日本的许多造纸企业纷纷为印刷包装领域开拓和生产绿色包装印刷用纸，活跃了绿色包装产品市场。日本Nippon纸业有限公司研制开发出完全以天然纤维为原料，品名为“Npimold Paper”深度冲压纸，其伸缩性是普通纸的5～10 倍。这种冲压纸模压成形时可压制文字、图案和三维曲面，类似塑料制品的加工，将其凸像加工平滑可实现更好的密封。该产品的制作可采用当前的塑料制品设备，根据设计方案模压成形。由于加工前不需要加热软化，所以可明显提高生产效率和节约能源。
(4)转移金卡纸
真空镀铝转移卡纸，俗称转移金卡纸，这种金卡纸不但光泽度可与玻璃卡纸相媲美，而且具有亚光色和亮光色，所以转移金卡纸以其高品质、更易被回收利用等优点成为国际流行的环保包装材料。目前，国内包装行业应用较多的金卡纸有印刷型和复合型两种，而作为新型环保包装材料的真空镀铝转移卡纸，其生产工艺的引进和改进已引起国内包装材料生产企业和包装印刷公司的密切关注。真空镀铝纸(或称喷铝纸、镀铝纸、蒸镀纸)是20 世纪80年代起国际上越来越广泛应用在包装行业的新型绿色纸包装材料。由于它高贵美观的金属质感、稳定可靠的印刷性能以及可降解、可回收的环保性能，已越来越多地得到人们的青睐。真空镀铝转移卡纸和传统的金卡纸相比具有以下优点：
——镀铝纸生产所用原辅材料均无毒、无味，符合食品卫生方面的要求(符合美国FDA 标准)。可广泛用于烟、酒、茶叶、食品、化妆品、工艺品等产品的精美包装，也可用于建筑装潢材料；
——光洁度好，平滑度高，色泽鲜艳，外观亮丽，视觉冲击力强，能很好提升产品的包装档次；
——具有优良的阻隔性，防潮、抗氧化效果显著；
——印刷性能和机械加工性能极佳，适应于凹版、凸版、胶版、柔版、丝网印刷，也可压纹、模切，甚至压凹凸；
——降解回收性好，容易处理和再生利用，符合环保要求，是出口产品之必备包装材料。
目前市场上应用很广的铝箔复合纸既无法作为铝制品回收，也无法作为纸类回收。镀铝纸用铝量少、降解性好，可节约生产成本，同时不会造成环境污染，属于环保型绿色包装材料，是铝箔复合纸板的替代升级包装材料。镀铝纸因光泽度、平滑度和柔韧性好，镀铝牢度高，同时有良好的印刷性能和机械加工性能，因此可广泛用于食品、化妆品、工艺品等产品的精美包装。
$分页符$ (5)脱水功能包装纸
日本一家公司开发出一种不用加热或加添加剂而具有脱水功能的包装纸。这种被称为P.S 的包装纸不会使食品组织细胞破坏。它通过沿细胞间隙吸水，不仅能吸收食品表面的水分，而且可吸收深入食品内部的水分，还具有在低温下吸水等功能。因此，该包装纸能抑制酶的活性，防止蛋白质分解，减少微生物繁殖，达到保持食品鲜度、浓缩鲜味成分、去掉水汽、提高韧性等效果。用该包装纸包装过的鱼、肉做菜肴，能减少加热用的热能，防止加热油的劣化，便于进行调理加工，且不因经冷冻而失去鲜味。该包装纸的机理在于选择只能透过水的半透膜为表面材料，内侧则放置高渗透压物质和高分子吸水剂。由于食品中水分以液体状态的渗透压差，可通过半透膜向高渗透压物质移动，所以，这些水分就被高分子吸水剂固定。最近在国际市场上还出现了一系列特种包装用纸。比如高强弹性包装袋纸、远红外线包装瓦楞纸、覆膜包装纸(俗称“人造果皮”)等。由于我国森林资源匮乏，正在积极探索新的非木纸浆资源，用芦苇、竹子、甘蔗、棉秆、麦秸等来代替木材造纸，扩大原料来源。
(6)全纸纸桶
全纸结构纸桶是一种较好的绿色包装容器新品种，它和传统的铁箍纸桶相比，取消了铁箍、木(或铁)底盖，是一种完全用纸结构的纸桶。生产全纸结构纸桶的设备，由于取消了铁、木制件，因此省掉了如冲床、剪板机、点焊机或缝焊机等设备。从设备本身而言就大大降低了能耗，消除了噪音，同时传统铁箍纸桶的铁制件需经酸洗、电镀、点焊、刷(喷)漆工艺，必然会对环境、工人和产品造成污染，因此生产全纸结构纸桶就大大减少了生产环节上造成的环境污染。除此之外，生产全纸结构纸桶还具有以下几方面优势：
(1) 原材料单一化，减少了管理环节，同时省掉了铁箍、扣件、木底(盖)，加工工序简化，减少劳动强度，提高工效，减少加工成本，增加利润；
(2) 加工工艺简化，取消了轧铁箍、冲扣件、点焊、碾槽、封口等工序，大大简化了操作工的技术难度和劳动强度，从而提高生产效率；
(3) 从包装发展角度来看，全纸结构纸桶既达到绿色包装有利环保的目的，同时也满足了出口欧美国家的包装要求；
(4) 全纸结构纸桶分为圆形、方形两种桶，其中方桶比圆桶在同等周长下占地面积要小38％左右，更有利于集装箱、仓储、货运的多装多运，降低费用。全纸结构纸桶无论在原材料消耗、加工工艺、产品成本、环境保护和包装需求等各方面，都大大优于传统铁箍纸桶，是一种比较理想的绿色包装容器。
$分页符$ (7)绿色包装袋纸
山东华林纸业有限公司与天津宋大兴特种纸研究所在东营共同试制成功并投入批量生产一种新型、环保、高强度埋纱绿色包装袋纸。该产品是利用废纸做纸基材，在抄纸连续作业的同时，将水溶纱线纺织一次成型为高强度埋
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