第一章 纸包装材料

第一章纸包装材料第一节概述第二节造纸工艺第三节纸和纸板的结构与性能第四节常用的纸包装材料第五节加工纸第六节瓦楞纸板和瓦楞纸箱

主要内容NextBack

1871年，美国人申请了瓦楞纸板专利，1894年研制成功第一只瓦楞纸箱，1902年双瓦楞纸箱正式作为铁路运输包装箱纸包装材料的发展史公元105年，蔡伦发明造纸术公元8世纪，阿拉伯人获得造纸术，后经西班牙、法国传到世界各地

1799年，法国人发明长网造纸机。1808年，英国人发明圆网造纸机。造纸工业飞速发展。NextBack第一节概述纸包装材料在包装中的应用纸盒瓦楞纸箱NextBack纸袋纸浆模塑制品蜂窝纸板等第一节概述全球主要包装材料的比例NextBack第一节概述二、纸和纸板基础知识什么纸呢？国标GB4687--84从纤维悬浮液中将纤维沉积到适当的成型设备上，经干燥制成的平整均匀的薄片(片状物)。什么定量呢？定量是造纸业的专门名词，亦称克重、基重等。即每单位面积纸页的相应重量(克数)，单位为g/m2（一）纸的定义第一节概述NextBack优点3、强度较低，尤其是湿强度低2、耐水性差;1、阻隔性低；缺点一、纸包装材料的特点4、无二次环境污染，易回收利用或降解。1、原料来源丰富，价格较低廉；3、纸容器易加工成型，结构多样，印刷装潢性好，包装适应性强；2、纸容器重量较轻，可折叠，有一定的韧性和抗压强度，弹性良好，有一定的缓冲作用；（二）纸的分类1、按定量或厚度分定量≥200g/m2或厚度≥0.1mm定量<200g/m2或厚度<0.1mm纸纸板：纸：NextBack第一节概述NextBack第一节概述纸2、按用途分纸板NextBack第一节概述宽度尺寸：1575mm、1092mm、880mm、787mm，尺寸误差不许超过±3mm尺寸：880×1230mm、880×1092mm、787×1092mm、787×960mm、690×960mm、850×1168mm，尺寸误差不许超过±3mm①卷筒纸②平板纸对卷筒纸常用吨计量，平板纸除用吨外，还用令计量。

1令=500张10令=1件≤250kgNextBack第一节概述③卷盘纸类似卷筒纸，宽度尺寸214、229mmABA3297×420B4257×364A4210×297B5187×257A5148×210B6128×1823、纸和纸板的规格尺寸和计量

纸包装材料的发展前景1.纸包装材料通过二次加工，朝多功能的方向发展。2.纸包装材料朝低定量的方向发展。NextBack第一节概述造纸纸和纸板生产过程

制浆纸浆

原料

纸NextBack第二节造纸工艺NextBack一、造纸原料二、制浆三、抄纸

木材废纸甘蔗棉花小麦第二节造纸工艺过程针叶木：如云杉、冷杉、红松、马尾松等阔叶木：如杨木、桦木、桉木、枫木等禾草类：稻麦草、芦苇、甘蔗渣、竹类等韧皮纤维：如亚麻、红麻、桑皮等种毛纤维：棉纤维、棉短绒等Next一、造纸原料（一）种类非植物纤维：废纸植物纤维木材非木材无机纤维：玻璃丝、云母金属纤维：Cu、Al合成纤维：PE、PP（工业纤维）一次原料二次原料纤维结构纤维细胞初生壁次生壁细胞腔纤维结构模型S1S2S3NextBack植物细胞形态示意图典型原料的化学成分NextBack化学成分针叶材阔叶材草类纤维素505040半纤维素203030木素302020第二节造纸工艺一造纸原料NextBack纤维素的分子式为（C6H10O5）n，n称为聚合度，纤维素的来源不同，聚合度不同。1.

纤维素第二节造纸工艺过程保留作用：提高纸浆得率和纸张强度提高纸张的吸收性、不透明性、不透气性，打浆容易，能耗少，节约时间。2.半纤维素NextBack第二节造纸工艺过程半纤维素不是由一种糖基组成的均一聚糖，而是由不同的几种糖基组成的聚合物。常见的几种糖基有：D-葡萄糖基、D-半乳糖基、D-木糖基、D-甘露糖基、L-阿拉伯糖基、D-葡萄糖醛酸基等。3、木素NextBack第二节造纸工艺过程木素有三种结构单元，愈疮木基、紫丁香基和对羟苯基，它们通过醚键和碳碳键连接，形成木素大分子。各种基本单元的多种连接方式，使木素结构复杂多样，没有规则性。保留作用：提高纸张挺度,但实际生产中应尽量除去也叫纤维分离，将植物纤维原料变成适合于造纸的单根纤维的工艺过程。NextBack制浆：制浆的目的：将植物纤维原料分离成单根的纤维，增加纤维的比表面积（单位重量纤维的表面积）。第二节造纸工艺过程第一章造纸工艺二制浆在纤维尽量不受或少受损失的前提下，消耗较少的动力，将植物纤维分离成单体纤维，使浆料具备一定的比表面积和交织性能，为纤维之间的重新结合创造条件。以木材制浆为例，制浆的基本过程：NextBack制浆的要求：第二节造纸工艺过程第一章造纸工艺二制浆过程本色浆漂白浆备料制浆洗涤筛选漂白指储存的原料经过一定的处理,以满足后续生产需要的过程。（1）备料②去皮NextBack①锯断削片机要求原木长度2-2.5m，磨木机要求原木长度0.6-1.2m。制浆过程③除节④削片木片规格一般为：长15-20mm，厚3-5mm，宽度不限，但要求不超过20mm。⑤木片筛选和再碎⑥磁选碱法酸法磨石磨木法木片磨木法制浆方法化学法机械法化学机械法半化学法化学机械法（2）制浆NextBack硫酸盐法烧碱法（亚硫酸盐法）第二节造纸工艺过程第一章造纸工艺利用化学药剂在一定的温度与压力下，溶解掉木片中的木素及其它杂质，使纤维分散，成为纸浆。用物理方法将植物纤维原料分散成纤维，生产过程中不使用任何化学药品在化学制浆过程中，化学药剂不但和木素发生作用，而且也和纤维素和半纤维素发生化学反应，使纤维素大分子的聚合度降低，半纤维素严重降解或溶解。纸浆得率下降。化学法制浆得率一般在40-50%，所得纸浆比较柔软，强度高。注意NextBack将一定长度的原木送入磨木机内，利用原木与高速旋转的磨石之间的摩擦力，在磨石的挤压、剪切和摩擦作用下，使原木离解成单根纤维，再用水把纤维从磨石表面冲刷下来，即成磨木浆。⑴磨石磨木浆(SGW)NextBack指木片在两个相对旋转的磨盘间，利用磨盘与木片及木片与木片之间的摩擦力，使木片先被破坏成火柴状，这些火柴状的小木条经过相互间的摩擦而离解成单根纤维制成的纸浆。⑵木片磨木浆（RMP）NextBack化学机械浆化学机械浆是在制浆时既用化学方法，又用机械方法生产出来的纸浆，属于两段制浆，包括化学预处理和机械后处理两个阶段。NextBack化学预处理（浸渍）是用化学药剂将原料的非纤维成分溶解掉，实现纤维的软化，使纤维组织松弛，更适于磨浆。化学预处理所用的化学药品是Na2SO3及Ca(HSO3)2。机械后处理是用机械方法使纤维分离。化学浆、化学机械浆和机械浆的比较NextBack（2）制浆目的：除去化学蒸煮后的废液（3）洗涤NextBack洗涤方式：多段洗涤置换洗涤稀释脱水洗涤压榨洗涤扩散过滤挤压洗涤方式净化可除去泥砂、金属等非纤维性杂质，根据杂质和纤维的比重不同，利用离心分离的方式除去。（4）筛选和净化筛选可除去纤维束、碎片、木节、杂细胞等纤维性杂质，原理是依据杂质和纤维的大小和形状不同，利用过筛的办法分离。NextBack（5）漂白NextBack经化学蒸煮或机械磨解等方法制得的纸浆均具有一定的颜色，纸浆的颜色主要来自木素。为了扩大纸浆的用途，提高纸浆的白度，必须对纸浆进行漂白处理。NextBack常用的漂白方法有两种：⑴溶出木素式漂白使用适当漂白剂，通过氧化作用使木素溶解以实现漂白的目的，提高纸浆的纯度与白度；⑵保留木素式漂白以还原性漂白剂使木素及有色物质的发色基团变为无色基团，使其脱色。这种方法漂白的浆料损失很小，并保留了浆料的特性。经化学蒸煮或机械磨解等方法制得的纸浆均具有一定的颜色，纸浆的颜色主要来自木素。为了扩大纸浆的用途，提高纸浆的白度，必须对纸浆进行漂白处理。（5）漂白漂白剂种类：NextBack氧化性漂白剂：含氯化物漂白剂，如Cl2、二氧化氯﹑次氯酸盐、H2O2﹑O2﹑臭氧。还原性漂白剂：过氧化物漂白剂，如H2O2，Na2O2造纸什么是造纸呢？将制得的纸浆纤维经适当的工艺处理后在造纸机上抄造成纸和纸板的过程称为造纸。

蔡伦印江古法造纸

印江合水-蔡伦造纸术-浸泡

印江合水-蔡伦造纸术-浆煮

印江合水-蔡伦造纸术-漂洗

印江合水-蔡伦造纸术-舂料

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印江合水-蔡伦造纸术-收纸

印江合水-蔡伦造纸术-成品

“印江白皮纸”造纸方式湿法造纸干法造纸泡沫造纸水空气泡沫打浆

（1）打浆利用机械的方法处理纸浆中的纤维，使其适当的切断，更重要的是在打浆时吸水润胀，使之具有较高的弹性和塑性，使之能适应造纸机的要求并能生产出符合质量要求的纸和纸板。（2）调料

在纸浆中加入非纤维性物质，以改变纸张的性质，更好的满足使用要求，这一生产过程称为调料，包括施胶、加填、染色等。对纸浆、纸或纸板处理，使其获得一定的憎液性能施胶方法有浆内施胶和表面施胶常用的施胶剂有松香、石蜡等向纸料中加入白色矿物颜料或合成填料，以改进纸的性能，更好的满足使用要求，节省纸浆，降低成本。能够提高纸的厚度和重量、不透明度、白度、平滑度、柔软度、改善纸张的吸墨能力。填料有滑石粉、高岭土、碳酸钙、二氧化钛等。降低了纸张的强度和施胶效果。为了生产色纸，需在纸浆中加入色料，以产生所需颜色。碱性染料、酸性染料和直接染料均可使用。（3）抄造纸页成型压榨干燥纸页成型流浆箱：保持浆料浓度均匀、以造纸机幅宽恒速送料上网网部：造纸机的关键部位纸

的

正反

向

判

定直接观察放大镜观察法加热法水平放正，使人射光与纸面成45度角，视线也与纸面成45度角或用手指轻轻摸一下在显微镜下观察纸面，观察纸面网痕铜网印迹明显的一面为反面，另一面为正面切一长方形或正方形试样，放在烘箱里于105℃下烘(10-20)min，水分完全蒸发后.纸条卷起或在强烈的日光下曝晒正面反面纵向：纸机的运行方向，也称MD向纸的三维结构横向：与纸机运行方向垂直的方向，也称CD向Z向：垂直与纸面的方向，呈层状结构Z向横向纵向纸

的

纵

横

向

判

定纸条弯曲法纸页卷曲法撕裂法纤维排列法与原试样的边平行，切取两条相互垂直的纸条，长约200mm,宽约15mm，作好记号。将两纸条重叠，用手指捏住一端，另一端自由下弯抗张强度法根据两个方向的强度不同来鉴别纸和纸板的方向，纵向的抗张强度大于横向的抗张强度。将试样切成50X50mm的试片，放在水面上纸发生卷曲将纸张从两个不同方向撕开，裂口比较整齐的是纵向;而不齐者(呈波浪状)、且有许多纤维从裂口伸出的则是横向在显微镜下观察纸面方向鉴别根据纸表面纤维排列方向，网面上大多数纤维是沿纵向排列的

压榨作用：利用机械作用进一步脱水，增加纸的紧度和强度，改善纸的表面性质。压榨作用示意图作用：蒸发水分，使纸干度达到92-95%，提高强度,增加平滑度。干燥组成：干燥部由若干个烘缸组成，最初1-3个烘缸的温度在60-70℃，中间的烘缸温度上升到80-100℃，一般不超过110℃，然后保持最高温度，干燥部末尾两、三个烘缸温度稍有下降。（4）整理作用是提高纸的平滑度、光泽度和厚度均匀性。（1）压光：作用是提高纸的平滑度、光泽度和厚度均匀性。压光：压光后的纸页压光前的纸页平板纸：裁切、分选、选数、打包和储存卷取卷筒纸：复卷、裁切、选数、打包和储存组成。抵抗金融危机澳大利亚用袋熊粪便造纸大受欢迎造纸机生产出来的纸和纸板，在用于某些商品包装之前，需要对其进行适印性、装饰性、防潮性、阻隔性和热封性等功能方面的加工，以改变纸和纸板的外观以及其他物理化学性能，满足不同商品包装要求，这种为了赋予纸和纸板必要特性进行加工处理所得到的产品为加工纸。加工纸？加工纸涂布加工纸浸渍加工纸变性加工纸复合加工纸一、涂布加工纸涂布加工是在纸或纸板表面涂上一层涂料、药剂或镀上一层薄膜，改善纸页的表面性能和外观，提高其适印性能和保护性能，达到耐水、耐油、防锈、防腐、防粘和装饰等效果。

将颜料、粘合剂和辅助材料制成涂料，经专用设备涂布在纸板表面，经干燥、压光后在纸面形成一层光洁、致密的涂层，获得表面性能和印刷性能良好的颜料加工纸，其质量主要受加工原纸、涂料、加工过程的影响。树脂涂布纸是将树脂分散溶解在不同溶剂中，或直接熔融成涂料，然后用涂布机涂于原纸表面，以提高纸的防油、防水、不透气等能力，或为了提高纸的电绝缘性，改善纸的外观性能等。

将不同药剂分散在一定浓度的粘合剂或溶剂中，然后涂布在纸面上，获得功能不同的包装纸。有时为了不使药剂有效成分穿过纸页逸散，涂布药剂前先在纸的另一面进行涂蜡或树脂涂布处理。真空镀铝纸是纸张经过真空镀膜后形成的一种特殊加工纸，真空镀铝实际上属于气相涂布。纸张经过真空镀膜后，表面涂盖上一层金属层，这样就使纸张表面“金属化”，从而使纸张具有防护性能，特别是防水、防潮、气体阻隔性能明显提高。同时，涂上金属膜后，纸的表面平滑，有金属光泽，包装装饰效果良好，

二、浸渍加工纸1、油纸2、蜡纸3、防火纸浸渍加工纸又称吸收加工纸,它是树脂、油类、沥青、蜡质、化学药剂等对原纸进行浸渍处理，使之具有防油、防水、防潮、耐磨等性能，可用于商品的防护性包装，保证内装商品在某些特殊恶劣环境下不受损坏，同时一些功能型浸渍液还能改变纸和纸板的耐酸碱性、耐化学腐蚀性等，或者经浸渍后的纸和纸板具有防火防阻燃、果蔬保鲜等功能。三、变性加工纸

变性加工纸是将原纸进行化学处理，使纸页纤维发生润胀、胶化、降解或纤维素再生，结果使纸的性质发生了根本的变化，出现了许多新的性能，满足各种包装的要求。用于包装的变性加工纸主要有植物羊皮纸、钢纸、玻璃纸等。四、复合加工纸用粘合剂将纸、纸板与其它塑料、铝箔、布等层合起来，得到复合加工纸。复合加工纸不仅能改善纸和纸板的外观性能和强度，更主要的是提高了防水、防潮、耐油、气密、保鲜等性能，同时还会获得热封性、阻光性、耐热性等。将瓦楞原纸加工成瓦楞形状以后按一定的方式与箱板纸粘合在一起形成的多层纸板叫做瓦楞纸板。超强瓦楞纸板X-PLY强化瓦楞纸板蛇形瓦楞纸板主要技术参数：1、测量范围：0-500N、0-1500N、0-3000N

2、示值精度：±1%

3、数字显示：4位直读

4、打印结果：4位有效数字

5、分辨率：3000N和1500N档为1N，500N档为0.5N

6、压缩速度：12.5±2.5mm/min

7、压板尺寸：∮120HYD-152型环压取样刀环压专用取样刀是用于纸板环压强度试验（RCT）和瓦楞芯纸平压试验（CMT）的高精度专用取样刀，用本取样刀切取的试样有很高的尺寸精度和几何精度．因此使用压缩试验仪和槽纹仪必须配备本取样刀本取样刀符合GB／T2679.8《纸和纸板环压强度的测定》和QB/T1671《纸和纸板物理性能试验专用冲切器具通用技术要求》等标准要求．主要技术参数：1、试样尺寸为：152±0.2×12.7±0.1mm

2、长边平行度误差小于：０.１mm

3、外形尺寸（长×宽×高）：440×140×360mm

A级制造精细、贵重和物品包装用的出口瓦楞纸板称为种皮箱纸板，要求全部用针叶木硫酸盐浆（牛皮浆）生产B级制造出口物品包装用的瓦楞纸板又称为挂面箱纸板，采用50%的长纤维浆挂面C级制造较大型物品包装用的瓦楞纸板又称为挂面箱纸板，采用30%的长纤维浆挂面D级制造一般物品包装用的瓦楞纸板一般用并化学浆、草浆、废纸浆来生产E级制造轻载瓦楞纸板一般用并化学浆、草浆、废纸浆来生产WJ100-1600-2单面机系统双面机系统辅助系统原纸支架作用是支撑原纸，使其可以一定的速度进行生产。目前一般采用的均是液压无轴方式。对先进的瓦线在原纸支架上可带有自动接纸机，保证换纸时的质量及效率。瓦楞辊由上、下瓦楞辊组合将瓦楞原纸压成波形瓦楞纸。瓦楞辊的配合压力（间隙）、平行度、恰当的中高是瓦楞辊工作时的重要技术指标输送桥架

也称天桥,作用是匹配各单面机生产出的单面纸板，并对单面纸板作初步固化。双层涂胶机

对单面瓦楞另一楞峰进行上胶，使得瓦楞得以粘合。主要部件有上胶辊和均胶辊。粘合烘干机

经上胶后的纸板需在一定的温度、压力及一定的时间内进行固化目前压载系统主要有以下三种方式：一是重力辊压载，二是压力板压载，三是气囊压载。除压载方式外，本系统另一主要部件是输送皮带，输送皮带的质量（导热性、透气性等）对纸板的质量也有较大的影响，主要有国产（如沈阳兴中）及进口输送带。粘合烘干机

单瓦纵横切机组

圆压圆模切机:

模版及刀垫(提供模切压力)安装于两个相对运动的圆辊筒上,通过辊筒的相对运动,将纸板模切成所需的形状.

圆压平模切机:模版安装与平板上,作直线往复式运动,而模切压力则是通过圆辊筒的圆周运动来实现.

平压平模切机:

模板及刀垫安装在可开合的二块平板上,有整体式及分体式,所谓整体式就是我们说的"老虎嘴",其可加工的纸板规格通常较小,一般不超过1.5m*1.5m.当需加工的纸板规格较大时,只能使用分体式.分体式根据其上料方式可分为半自动及全自动.分纸是将纸板按一定的规格用旋转式刀片对纸板进行分切,压线是通过压线轮将纸箱折叠处压溃,便于折叠.开槽是将纸箱摇盖及搭接舌处"多余"的纸板切除.

瓦楞纸板水性印刷开槽模切机

钉箱机

钉箱是纸箱接合成箱的一种方式,目前钉箱机的种类有人工,半自动,全自动方式.人工钉箱时,首尾钉距及钉距均匀性均由操作人的熟练程度来掌握,劳动强度大,且生产效率不高.而半自动及全自动钉箱机,一方面降低了工人的强度,另一方面,提高其钉距的均匀度,提高产品的质量.粘、钉箱机是将粘合及钉箱功能合二为一,共用送纸部,

折叠部,只是根据纸箱不同接合要求选择不同的接合功能,即粘

合或钉箱.

自动水平直角输出机

浩津公司生产规格为45×30×38cm的0201型（A楞）瓦楞纸箱（搭接舌35mm）生产原料的主要技术经济指标如下：原料定量g/m2紧度g/cm3环压指数N.m/g价格（元/吨）瓦楞原纸1100.507.01500箱纸板2100.708.42800