瓦楞纸箱防潮防水工艺的研究

瓦楞纸箱防潮防水工艺的研究

张晓斌

广东中穗纸品有限公司广东揭东515500

摘要：瓦楞纸箱包装在各种产品运输中的应用越来越广泛，防潮防水瓦楞纸箱做为特种纸箱的一种，伴随着冷冻及生鲜类商品的运输需求而不断增加。文中介绍了该类产品对瓦楞纸箱的防水性能要求，对防潮防水纸箱的分类，生产工艺原理，发展趋势也进行了分析。

关键词：防潮纸箱；防水纸箱；冷冻食品；防水剂

前言

瓦楞纸箱是当前运输包装中使用最多的包装容器，具有成本低、保护性能好、绿色环保等优势。随着市场竞争的不断加剧，传统瓦楞纸箱企业的生存日益艰难，各种新型功能型纸箱应运而生，或防水防潮、或防锈、或保鲜，扩大了纸箱的应用范围。其中，防水防潮纸箱在水产品、冷冻食品等的物流运输中，得到了广泛应用，也为纸箱企业带来了技术及市场挑战。

一、防水防潮纸箱概述

物流行业的发展，加速了各类产品的流通。防水防潮纸箱主要应用在冷冻食品及需要低温保鲜的产品，新鲜水果蔬菜的保鲜运输也可以使用，国外也有直接应用在鲜活鱼运输包装的防水纸箱。同时，冷冻商品的包装为保持箱内环境的低温，防止产品解冻，一般还对纸箱进行保温处理，如加装隔热层。纸箱出冷库后，一旦暴露于常温下，温差的存在使纸箱内外凝结水珠，如果纸箱没有防水处理，水分的渗入会使破坏纸箱强度，使其保护性能变差。

防水瓦楞纸板的开发与生产，在冷冻包装上得到了很好的运用。如丹麦采用防潮瓦楞纸箱运输鲜鱼，美国用涂蜡或涂覆膜的纸箱运输海产品，箱体底部衬垫吸水材料，有时加装泡沫塑料进行保温。国内也有较多的防潮纸箱运输商品。防水防潮纸箱在相当大的范围内可用以代替塑料制品，且其废弃物还可收利用，可满足当前低碳经济和可持续发展的要求。

二、防水防潮纸板的类型

根据防潮及防水程度的不同，一般把防水瓦楞纸板分为疏水型、挡水型及耐水型纸板三大类。

疏水型瓦楞纸板防水能力最弱，可做暂时性防水使用，主要是在纸板表面涂布蜡或硅油等制得，遇到一次大量的水，或长时间和水接触时，疏水加工面的防水效果会完全丧失。原纸生产时，在纸浆中加入抗水剂或在纸张表面进行施胶处理以使瓦楞原纸获得疏水性。另外，也可以通过涂布机对纸板内外表面进行抗水剂的涂布。当然，根据使用的要求不同，可以对纸箱内表面或外表面进行防水处理。使用中，由于经过了表面涂布加工，纸箱的耐磨性提高，可减少流通中纸板表面脱皮和产生纸末的现象。由于防水效果较差，在反复流通，如多次进出冷库后，纸板疏水能力不断下降，最终防水能力与普通纸箱相同。水蒸汽或水接触挡水型瓦楞纸板表面时几乎不被吸收。其挡水性能也主要采用涂布以石蜡为主的树脂或沥青乳液获得。也可以在纸板表面覆膜或使用淋膜纸生产纸板，如果纸板两面都进行涂布处理，则挡水性更好。耐水瓦楞纸板和防水能力最好，即使纸箱浸入水中，纸板也难以吸水而强度下降。其防水工艺主要采用浸涂石蜡或树脂完成。面纸、里纸及芯纸都具有较好的防水能力，因此，纸板生产时粘合剂的选择至关重要。

三、防水剂介绍

防水剂主要有油溶性、醇溶性及水溶性几种，通常以石蜡、氧化聚乙烯等为成膜物，与分散剂、增稠剂等添加成分配合得到。传统的涂刷防水工艺效率低，且涂刷后需晾晒或加热烘干，易对瓦楞纸箱造成污染。水溶性复合乳液成分则具有性能优良、使用方便、无毒无味、稳定性好、冷热温差适应性好等优点。根据防水失效时间的长短，也分为暂时性及长久性防水剂两类。

暂时性防水剂也称“拔水剂”，早期应用于织物纤维处理。该产品为蜡状乳液，经水稀释后涂布使用，但防水效果较差。尽管通过对石蜡进行氧化等改性处理，或添加松香衍生物或羧化高分子成分也能提高拔水剂的附着力。但即使采用了这些措施，拔水剂在这样的浓度下所形成的防水膜层仍然容易在流通中被摩擦掉而失去防水效果，因此这类纸箱也只能起到暂时性防水的作用。在高湿环境及反复进出冷库时，需要注意其防水效果。暂时性防水剂成本低，机涂性好，对纸板外观及回收无不利影响。但配比时需要注意水的添加比例，过稀则需要的干燥时间较长，对纸板强度造成破坏，防水效果差，过高则易在纸板表面形成蜡点。

长久性防水剂防水作用时间长，其组分与暂时性防水剂类似。如使用改良的高分子乳液与蜡乳液相混合制作的防水涂料，其成膜性及耐水性好。涂布后，能较好的对纸张纤维进行渗透，由于高分子乳液与蜡不能很好的相溶而在纤维表面析出。在蜡的保护下，不易在流通中被摩擦掉，从而保证了防水效果的持久性。该高分子物质在纸箱回收时可以被碱性溶性溶解，不会对纸板回收产生困难。

纳米技术的进步，也促进了防水防潮工艺的发展。通过对纸张或薄膜表面进行纳米材料的涂布，使其表面可吸附气体原子以获得类似气垫层的结构，从而达到材料表面的疏水效果。相信，材料技术的进步，各种新型的防水材料将应用于纸箱的防水性能。

四、防水瓦楞纸板的生产

防水性能的获得主要是通过造纸添加抗水成分或后期涂布纸板工艺。目前，纸箱企业为提高防水效果，采用高强度及施胶原纸。在纸浆中添加施胶原料比原纸表面施胶，防水效果更好，但成本较高。原纸施胶工艺简单，为了降低生产工艺的复杂程度及成本，对原纸的施胶一般委托原纸生产企业进行。涂布后的纸板对印刷工艺几乎没有影响。

纸板纸防水处理后，一般需要进行连续抗水渗漏测试，如低于80g／m2的纸抗渗漏时间应不小于72小时；300g／m2以上的纸板不少于200小时。

目前，环保是各行业的发展要求和趋势，纸箱进行防水防潮处理后，往往使其回收制浆的处理过程变得更复杂。因此，在做纸箱或原纸表面的涂布工艺中，企业应考虑后期回收处理工艺，如采用易分解或降解的复合材料进行涂布加工。这样，既可以提高国内纸箱企业的技术实力，也有利于国内防水纸箱产品进行出口应用，提升国际竞争力。

五、结语

纸箱行业竞争激烈，如果不采用技术创新，加大研发力度，积极开发纸箱功能性新产品，企业则很难求得生存和发展。防水防潮纸箱作为简单的功能性加工，拓展了纸箱在保鲜运输中的应用，提高了企业竞争力。作为功能性开发的一个方面，也期望能为企业的新品研发提供参考。

参考文献：

[1]续欣欣.防水防潮瓦楞纸箱成冷冻食品包装新宠[J].中外食品，2007（5）：44-46.

[2]胡力萌，张治国.凹版预印工艺在防水瓦楞纸箱中的应用技术研究[J].今日印刷，2015（9）：63-65.