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【干货】被服包装纸箱的防潮防霉技术大公开_重复
栏目:企业动态 时间:2023-01-24 10:14:26

  原标题:【干货】被服包装纸箱的防潮防霉技术大公开

  【摘要】为了研发被服等纺织品包装用高强防霉瓦楞纸箱,采用了复合技术,制备六层复合瓦楞纸箱。里、面纸通过涂布方式,将防潮和防霉功能结合于同一纸箱上,并测试纸箱的强度、防水和防霉性能。经过测试,复合纸板的边压强度和戳穿强度远高于德国A标最高要求。箱纸板表面吸水率从34.7g/m2降至2.56g/m2。在温度为28℃、相对湿度为90%的环境中处理7d后,涂布防霉剂纸板表面无霉菌生长。经28d防霉实验,防霉纸箱的防霉等级达到最高Ⅰ级。说明了防潮防霉纸箱强度大,能够起到较好的防潮防霉效果,有效保护被服等内装物不受霉菌的侵害。

  引言

  凡是在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状菌丝体的真菌,均称为霉菌,其广泛存在于空气和土壤中,在物品上经过生长繁殖后,出现肉眼能见到的霉菌称为霉变。影响霉菌生长的因素主要有水分、温度、营养物质等。通常霉菌生长适宜的自然条件为温度23~38℃,相对湿度85%~100%。被服、皮革等制品在运输以及储存过程中要进行防霉处理。传统的防霉方式,存在有效期短、毒性大、防霉方式单一的缺点,因此必须采取综合防护手段,有效消灭霉菌的同时,阻断其营养供应,对包装容器有一定的保护能力。

  瓦楞纸箱具有质轻、环保、成本低、强度大等优点,其应用范围不断扩大,但纸箱表面容易吸水,受潮后各项性能大幅度下降。纸类包装材料属天然有机物料,加工后表面又涂覆涂料、油墨、颜色等,使纸箱本身以及内装物易发生霉腐现象。文中将防水防潮和防霉这2种防护手段应用于同一纸箱上,检测分析其防霉性能,采用瓦楞复合技术,研究其对纸箱强度的提高。

  实验

  1.1材料与仪器

  材料:防霉剂,佳尼斯(中国)有限公司;防水涂料X300F,Michelman;纯棉毛巾,洁丽雅集团;原纸、纸板以及纸箱,达成包装制品(苏州)有限公司。

  仪器:纸板戳穿强度测定仪,YQ-Z-55,四川长江造纸仪器有限公司;电脑测控纸板耐破度仪,DCP-NPY5600,四川长江造纸仪器有限公司;吸水度试验机,HT-8383,弘达仪器股份有限公司;电热恒温干燥箱,101A-1,上海实验仪器总厂;霉菌试验箱,公司;恒温恒湿试验箱,无锡锦华实验设备有限公司;MRC-1000涂布机,OZONE公司。

  1.2方法

  瓦楞复合技术是在传统瓦楞纸箱生产的基础上,将两层瓦楞芯纸通过胶粘剂粘合,制成一层瓦楞纸,六层复合瓦楞纸板的较大楞由两层瓦楞纸粘结而成,见图1—2。将防水涂料经过MRC-1000涂布机涂布于250g/m2箱纸板上,170℃烘干后收卷,作为面纸备用。将阳离子防霉剂、缓释型防霉剂和工业酒精按照质量比为30∶2∶68的比例混合均匀,使用涂布机将此涂料涂布于230g/m2的牛卡纸上,涂布量分别8,18g/m2,并以未涂布的作为参照,烘干后收卷,作为里纸备用。防水涂布面纸、防霉涂布里纸、复合瓦楞芯纸,经过生产线,制备复合六层瓦楞纸板和纸箱。涂布原理见图3。

  图1常用五层瓦楞纸板

  Fig.1Five-layercorrugatedboard

  图2六层复合瓦楞纸板

  Fig.2Six-layercorrugatedboard

  1.3性能测试

  纸板边压强度、戳穿强度测试按照GB/T6546—1998《瓦楞纸板边压强度法》和GB/T2679.7《纸板戳穿强度的测定》的要求进行。防水性能测试按照GB/T1540—2002《纸和纸板吸水性的测定可勃法》的要求,使用可勃法测试仪测定相同材质空白原纸以及涂布防水纸的吸水率情况。加速防霉等级实验按照GB4768—2008《防霉包装》的要求,评价涂布防霉剂后对纸板、纸箱防霉性能的影响。

  1)纸板防霉。将未经涂布处理的普通牛皮纸和涂布有防霉剂的牛皮纸分别置于含有霉菌培养基的培养皿中,将霉菌菌种喷于各培养皿中,在霉菌试验箱中处理7天。

  2)纸箱防霉。将相同的纯棉易生霉的毛巾作为模拟件,置于3个纸箱中,模拟实际应用中的纸箱对被服等的防霉保护能力。其中1号包装箱未经防霉防潮涂布处理;2号包装箱外表面经过防潮处理,内表面涂布8g的防霉涂料;3号包装箱外表面经过防潮处理,内表面涂布18g的防霉涂料。按照标准要求将霉菌孢子悬浮液均匀喷在箱内样品上,置于温度为(29±1)℃,相对湿度为(96±1)%的试验箱中28d。

  结果与讨论

  2.1物理性能

  六层复合瓦楞纸板的边压强度为N/m,是SN/T0262《出口商品运输包装瓦楞纸箱检验规程》最高标准的2.39倍,其戳穿强度为39.4J,出口标准中双瓦楞纸箱戳穿强度的最高要求则为13.7J。两项性能分别是德国A标的1.62倍和2.19倍。

  2张瓦楞纸经一层玉米淀粉粘结剂粘合,在纸板流水线的高温烘干作用下,玉米浆迅速固化,形成一层薄膜,起到硬质骨架的强化作用,纸箱的空箱抗压得到大幅度提高。

  2.2吸水性

  瓦楞纸箱的原纸是由植物纤维制造而来,纤维材料具有亲水性并且纤维之间具有大量空隙,这些空隙就形成为数众多的毛细管。由于毛细管的吸附作用,瓦楞纸箱极易吸潮变软。

  涂布前后面纸吸水性能对比见表1,其中未经处理的牛皮纸表面吸水性达到34.6g/m2。经防水涂料涂布处理,一方面能够填充纸张表面的空隙,提高纸张的光滑度,减小毛细管吸附作用;另一方面防水涂料为硅氧烷类物质,涂布后与原纸结合,形成的新物质层表面张力较低。

  根据表面能理论,与此表面接触的水就会尽量的缩成球形,以保证接触面积最小,减小表面势能,此时接触角大于等于90°,纸张表面不会被润湿。

  防水涂布处理后,原纸表面的吸水量大幅下降,仅为2.56g/m2。经防水处理的纸箱面纸,能够阻隔空气中的水汽侵蚀,有效保持纸箱强度的同时,纸箱内部空间的相对湿度较低,切断霉菌生长的水分供应。

  2.3防霉性能

  2.3.1纸板

  将未经涂布处理的普通牛皮纸和涂布有防霉剂的牛皮纸进行7d防霉试验后,霉菌的生长情况分别见图4。未涂布原纸表面长满霉菌,霉菌生长情况为100%,而涂布防霉剂后的牛皮纸,表面无霉菌生长,霉菌生长情况为0。

  图4有无涂布防腐剂的牛皮纸霉菌实验结果

  Fig.4Anti-mouldtestresultofuncoatedpaperandcoatingpaper

  吸附型防霉剂是长碳链结构,带有正电荷,阳离子通过化学键和静电作用绑定在纸表面,所带正电荷主动吸附带负电荷的霉菌,刺破细胞壁,使其无法生存。保护恶劣储运环境中的包装容器本身不会发生腐蚀,同时防霉剂不断吸附内环境中的游离霉菌。

  2.3.2纸箱

  在吸附型防霉剂的基础上,加入缓释型防霉剂,制成复配型防霉剂溶液,均匀涂覆于纸箱的里纸上。整个里纸表面的缓释型防霉剂不断地挥发,封箱后,在纸箱“微环境”中气相沉积,形成防霉高压气团,作用于产品的各个部位。

  装有纯棉毛巾的实验箱进行28d霉菌试验,由实验结果可知,里纸未涂布防霉剂的1号包装箱,内外表面未发现霉菌生长,箱内样品有霉菌生长,防霉等级为Ⅲ级,防霉能力较弱;里纸涂布8g/m2防霉剂的2号包装箱内外表面未发现霉菌生长,箱内样品未发现霉菌生长,防霉等级为Ⅰ级,防霉能力极强;里纸涂布18g/m2防霉剂的3号包装箱内外表面未发现霉菌生长,箱内样品未发现霉菌生长,防霉等级为Ⅰ级,防霉能力极强。

  从实验检测结果可知,防霉纸箱在防霉剂的涂布量为8g/m2时,就能起到很好的效果,达到最高防霉等级。

  结论

  复合六层瓦楞纸板的边压强度和戳穿强度分别是德国A标的1.62倍和2.19倍,复合技术能够有效地提高纸板、纸箱的强度。

  纸箱面纸经防水涂布处理,表面吸水率降低92.6%。吸附和缓释型防霉剂复配,机械吸附和缓释作用结合,保护包装纸箱不受霉腐的同时,在内环境中形成防霉气团,有效防止内装被服发生霉腐。防水和防霉涂布技术应用于同一纸箱上,纸箱防霉等级达到最高等级,对纸箱以及内装物都能起到有效的防护作用。

  此防霉纸箱主要用于被服等易发霉物质的包装,特别是恶劣储运环境中的物品,如军队后勤物资。(来源:《包装工程》,作者:安丽娟,张惠忠,就职单位:达成包装制品(苏州)有限公司)

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