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幾種常見的緩沖用紙包裝材料結構特征簡析

2009-10-12 09:14 來源:紙包裝工業 責編:樂軒

摘要:
綜上所述,隨著近幾年環保和包裝減量化需求的日益加大,以及機電技術的進一步完善,緩沖材料的結構得到了飛速發展,結構各異、適合于專用產品的緩沖材料及其結構應運而生。緩沖材料的結構都從單一型轉向復雜型,從工藝型轉化為功能型。紙蜂窩由傳統的結構上的變化發展成為成型工藝的創新;瓦楞紙板也由單一的瓦楞結構轉變為瓦楞組合結構;紙漿模塑制品隨著模具技術的進一步完善,日趨細致化、結構復雜化。

  由于3D折疊型紙蜂窩可以旋轉、纏繞、彎曲,使其可以很方便地用于加工任意的包裝制品,3D折疊型紙蜂窩制作的包裝比較小、輕且有較好的保護產品的作用。不規則的易碎產品可以用3D折疊型紙蜂窩纏繞后放于其它的包裝容器內(圖5)。采用新的紙張折疊技術可以做到包裝上面無需印刷,而且采用這種折疊技術可以做成公司的LOGO,所需的實體顏色等。3D折疊型紙蜂窩既可以起到促銷的作用也可以起到保護產品以防沖擊和振動的作用。

圖5

圖5、6、7、8、9

  為了進一步改進紙蜂窩芯的加工性能,提高其自動化生產能力,2007年筆者開發了多種適合于紙加工的蜂窩夾芯結構,它均采用兩種大小波紋交替出現的波紋紙交替層疊粘接而成。

  瓦楞紙板

  為了代替泡沫塑料,人們紛紛用瓦楞紙板結構開發多種瓦楞紙板組合型的緩沖包裝材料。1996年KimDoWook和KimKiJeong在原有瓦楞紙板的基礎上開發了double-ply加強型瓦楞紙板(圖6),將原來三層瓦楞紙板中的夾層變為兩層波紋狀的瓦楞層,在基本上不增加瓦楞紙板的厚度的基礎上增加了瓦楞紙板的壓縮強度。Myung HoonLee等對五種不同結構形式[單層SW、雙層DW、單層帶有雙夾芯DM、雙層帶有一個雙夾芯(AA’+Aflute)DMA、雙層帶有一個雙夾芯(AA’+Bflute)DMB]的瓦楞紙板分別沿MD方向和CD方向進行了四點彎曲實驗,結果表明新型結構的瓦楞紙板與傳統的瓦楞紙板相比有較好的結構優勢。郭鵑等也對4層double-ply瓦楞紙板和五層瓦楞紙板進行了對比實驗。郭彥峰等分析了X-PLY超強瓦楞紙板的結構特征,并進行了耐破強度、戳穿強度、平壓強度和邊壓強度等的對比試驗。2007年筆者對多種瓦楞復合材料(圖7)的靜態壓縮與動態壓縮性能進行了測試,并比較了不同瓦楞復合材料的承載和緩沖性能。折疊型瓦楞復合材料的承載性能很高,其靜態緩沖吸能量也較大,比較適合于重量大,且表面堅硬的產品的緩沖包裝。0/90/0交*疊置瓦楞復合材料和0/0/0平行疊置瓦楞復合材料的緩沖性能非常相似,其承載能力不高,但回彈性較好,比較適合于表面硬度差、易碎、脆值小的產品包裝。

  瓦楞/蜂窩/瓦楞復合材料的承載性能很大程度上取決于蜂窩夾芯的力學性能。瓦楞/蜂窩/瓦楞復合材料以很少的材料大大提高了復合材料的厚度,且其緩沖吸能效率比單純的瓦楞疊置有所提高。后來,筆者改善原有的瓦楞夾芯結構發明了高彈瓦楞紙板結構(圖8)。

  紙漿模塑制品

   紙漿模塑制品主要應用在工業品內包裝,禽蛋托盤,鮮果托盤,食品及其半成品包裝、醫療器具包裝,制作兒童玩具、戲劇道具、工藝品底坯、家具、零部件等的特種材料,軍工、服裝等行業包裝等。紙漿模塑制品一般采用多套模具組合加工而成。隨著模具技術的完善,目前已可生產形腔式紙漿模塑制品。該類紙漿模塑制品多作為盛器或裝飾物[13]。組合加工形式則是通過多個不同形狀的紙漿模塑體在成型時,通過組合實現某種應用需要,完成所需的包裝功能。在國外一次性紙漿模塑尿壺已經替代了聚酯材料制作的多次性使用尿壺。因此,隨著模具技術的完善,紙漿模塑制品的結構越來越趨向于復雜化,細致化。

  除了傳統的蜂窩紙板,瓦楞紙板和紙漿模型制品外,目前滿足環保需求的發泡紙粒子也逐漸被開發并應用于電子產品的緩沖之中。德國漢堡某公司將廢舊紙張切碎后與淀粉混合在一起,將這種漿狀物質制成顆粒,放入密封的容器中,施加高壓和高溫蒸汽,然后急速減壓,顆粒包裝便起泡沫,形成多孔的小球制成泡沫包裝材料(圖9),可用于作為緩沖材料,緩沖性能優于EPS。適合電子、儀器和敏感材料的緩沖包裝。

  綜上所述,隨著近幾年環保和包裝減量化需求的日益加大,以及機電技術的進一步完善,緩沖材料的結構得到了飛速發展,結構各異、適合于專用產品的緩沖材料及其結構應運而生。緩沖材料的結構都從單一型轉向復雜型,從工藝型轉化為功能型。紙蜂窩由傳統的結構上的變化發展成為成型工藝的創新;瓦楞紙板也由單一的瓦楞結構轉變為瓦楞組合結構;紙漿模塑制品隨著模具技術的進一步完善,日趨細致化、結構復雜化。

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