第章纸包装材料

•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35.56%36.90%31.11%22.10%26.67%11.20%6.64%29.80%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%纸和纸板塑料金属玻璃产值产量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第一节概述文化用纸新闻纸、印刷纸、书写纸、制图纸、复印纸等包装用纸牛皮纸、纸袋纸、玻璃纸、防锈纸、防油纸等技术用纸传真纸、心电图纸、电容器纸等生活装饰用纸卫生纸、壁纸、肥皂纸、餐巾纸等NextBack第一节概述纸2、按用途分纸板包装用纸板箱纸板、白纸板、瓦楞纸板等技术用纸板过滤纸板、钢纸纸板、绝缘纸板等建筑用纸板石膏纸板、隔音纸板、油毡纸等印刷用纸板字型纸板、封面纸板、车票纸板等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≤250kgNextBack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NextBack①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相对强度制浆方法得率(%)针叶木阔叶木用途机械浆90~955~63新闻纸、配抄印刷纸化学机械浆85~906~95~6新闻纸、包装纸和纸板、书写纸、杂志纸半化学浆50~806~76瓦楞原纸化学浆40~507~107~8书写印刷纸、包装纸和纸板、特种纸等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-舂料印江合水-蔡伦造纸术-舀纸印江合水-蔡伦造纸术-晒纸印江合水-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