纸包装材料的现状及发展趋势张玉坤（郑州大学河南郑州450001）【摘要】纸包装行业是包装业中发展最为迅速的领域之一,有着较大的发展空间,本文从几种纸包装材料新产品的性质、制备方法、应用领域等方面,介绍了纸包装材料近年来的发展状况,探讨了纸包装材料的发展趋势。
【关键词】纸包装、材料、绿色化现代包装的四大支柱———纸、塑料、金属、玻璃材料中, 纸包装材料以其原料来源广泛, 印刷性能好, 便于复合加工, 便于工业化生产, 便于运输,成本低, 重量轻, 废弃物可回收利用等优点被广泛应用于食品、药品、运输等诸多领域。
近年来, 随着经济的增长,人民生活水平的提高及环境保护意识的增强, 纸包装材料的用量呈现出快速增长的趋势, 并具有较大的发展空间。
本文从几种纸包装材料新产品的性质、制备方法、应用领域等方面, 介绍纸包装材料近年来的发展状况, 探讨纸包装材料的发展趋势。
一、纸包装市场发展快纸和纸板的消费水平是衡量国家现代化水平和文明程度的重要标志。
在许多国家, 包装应用的纸和纸板都占最大比例。
据有关资料报道: 世界上最大的产纸国——美国, 包装加工用纸产量占美国纸与纸板总产量的比例, 1994 年为49.3%, 2004 年提升到50.3%。
日本包装材料与容器中, 纸包装无论在产值上还是产量上, 都居于世界前列。
如2005 年日本纸包装的产值占总产值的40%多, 纸包装产量占总产量的比例则更大, 达60%多。
在日本各类包装材料和容器中, 纸、纸板、纸制品的产值和产量都是最大的。
韩国2005 年纸品总产量为1055 万吨,其中纸板和纸板合计528 万吨, 占总产量的一半。
中国台湾的这一比例也高达70%。
据世界包装组织预计, 到2009 年世界包装市场规模将增加到5560 亿美元, 同时纸包装市场规模将增加到2160 亿美元, 纸包装的市场前景看好。
纸包装行业也是中国包装行业中发展最为迅速的领域之一。
从1999 年开始, 我国纸包装制品业的产值超过了塑料包装制品业的产值, 跃升为包装行业的第一位。
纸包装制品产值已占包装工业总产值的三分之一。
纸包装制品的产量, 正以平均每年9%的速度递增。
近15 年来, 中国居民纸张的消费能力翻了5 番。
1990 年, 中国人均纸张消费量为10 千克, 2006 年达49 千克。
1990 年至2006 年间, 中国纸张消费量增长390%。
数据统计显示, 我国纸包装制品, 预计从2006 年到2010 年达到2700 万吨, 从2011年到2015 年达到3600 万吨。
与此同时, 瓦楞纸板产量从2003 年开始, 成为世界第二大国, 超过日本、欧洲仅次于美国[1]。
由此可见, 纸包装在中国包装行业中也占有很重要的地位。
除不断扩大在各种包装材料中所占的份额之外, 纸包装正向高质量、高强度、轻量化、多功能性、新工艺、新设备及拓宽应用领域等方向发展。
比如近年来发展起来的具有各种特殊性能的纸包装材料的新产品, 已广泛应用于各个领域。
二、纸包装材料的新产品近年来, 随着经济的快速发展, 普通纸质包装已经不能满足市场的特殊需求, 为了满足日益增长的各行业生产的需要, 研发出了许多有特殊功能的纸包装材料。
1.泡沫包装纸2004 年12 月, 德国布莱梅的帕丝帕(PSP)公司开发出泡沫纸生产新工艺, 可替代泡沫塑料, 有效地减少对环境的污染和资源和浪费。
泡沫纸相对泡沫塑料来说, 生产工艺比较简单, 可以—次成型, 免去多次发泡和冷却的工序。
由于泡沫纸发泡不需要化学添加剂,只需水蒸汽, 并且用过的泡沫纸还可以回收再利用, 因此泡沫纸的生产和使用都具有对环境有利的特点。
从经济效益上来看, 生产同样数量的包装材料, 泡沫纸比泡沫塑料要便宜10%左右[3]。
2.阻燃包装纸阻燃性, 就是在火焰中不燃烧, 对火焰的扩大起阻碍作用。
经过阻燃剂加工后的阻燃纸, 遇到小火后不会被引燃, 还可能自熄[4]。
该纸用于壁纸、隔板、绢花及装饰板表面等。
3.可食性包装纸可食性包装纸是一种由可以食用的原料加工制成的像纸一样的包装材料。
其材料原料主要有淀粉、蛋白质、植物纤维和其它天然物质。
可食性纸包装主要有两种生产工艺: 一是辊压成型法, 这种方法是让浆料经过两个反向旋转的压辊, 直接压成所需形状, 切片成型干燥即可; 另种方法是压模成型法, 即将浆料平铺在成型板上, 经两次烘烤成型后得到成品。
4.真空镀铝卡纸真空镀铝卡纸是近年来发展起来的一种高级新颖包装材料。
这种纸色泽光亮、金属感强、外观华丽, 可以代替印刷品的大面积的烫金。
它采用真空镀铝的方法, 在卡纸表面仅覆盖一层0.25um～0.3um 薄而又紧密光亮的铝层, 铝用量仅为铝箔复合纸的1/300[9]。
5.脱水功能包装纸日本一家公司开发出一种不用加热或加添加剂而具有脱水功能的包装纸。
这种被称为P.S 的包装纸, 以半透膜为表面材料, 在纸的内侧叠放高渗透压物质和高分子吸水剂。
由于食品中的水分在渗透压差的作用下, 可通过半透膜向高渗透压物质移动, 所以, 这些水分就被高分子吸水剂固定。
该包装纸不会破坏食品组织细胞。
它是沿细胞间隙吸水, 不仅能吸收食品表面的水分, 而且可吸收内部深入的水分, 还具有在低温下吸水的功能。
这种包装纸可以抑制酶的活性, 防止蛋白质分解, 减少微生物繁殖, 达到保持食品鲜度、浓缩鲜味成分, 去掉水气, 提高韧性的效果[12]。
6.电子纸电子纸, 又称数字纸, 是传感器的一种衍生产品, 同时具备纸张和电子器件特性。
它是居于软硬拷贝之间的产品, 应该满足以下一些基本要求: 可以抹消和再写入、录写功能良好、能够显示彩色、携带方便、厚薄似纸而又能折叠、可以反复使用数千次[15]。
电子纸在包装领域主要用于包装功能的提升, 即在满足普通包装材料要求的基础上, 用户通过电子纸包装, 可以快捷方便地获得更多信息。
7.纸基复合包装材料目前, 国外应用的纸基复合包装,其型号有: 贴膜型、衬袋型、液体型, 嵌入型等。
因油分子极小, 在研制纸基复合包装中所产生的主要技术问题就是要解决防漏问题。
如日本研制了一种盒装食油的复合纸盒, 非常成功。
其复合纸的结构为PE/纸/PE/AL/PET/PE, 以烯烃为基材烃铝塑 6 层复合制成。
由于复合层有铝箔, 其性能优于塑料瓶和玻璃瓶, 这种盒装食油的复合纸盒既轻便、又安全, 且印刷精美, 提高了商品的附加值和竞争力。
另外, 国外现在已经研制成功一种超强度复合纸, 这种纸是用玄武岩在2000℃高温中拉成纤维, 浸渍酚醛树脂并渗入白土粉后制成薄膜。
由于是岩石为主料, 所以长期贮存不会变脆、发霉、虫蛀、而且可以染印色彩, 用途极广。
其特点是洁白如雪、薄如蝉翼、柔似棉缎、且反复折叠后仍完好如初, 又称软玻璃, 价格低廉[18]。
三、纸包装材料的发展趋势纸制包装材料以其资源可再生,废弃物易回收、可降解等优点, 被认为是最有发展潜力的绿色包装[19]。
但是它也存在一些缺点, 世界卫生组织就曾透露, 将赞成使用一次性发泡产品, 因为它是健康安全的。
发泡聚苯乙烯(简称EPS)被用于水果和食品的运输与包装, 通常比纸制餐具便宜的多, 与等量纸餐具相比, 批发价要低两三倍。
EPS 和纸浆包装容器比, 用纸浆代替EPS 产品将多消耗70%的能源。
生产过程中产生的空气污染多31%, 温室气体释放多3 倍, 水污染也会增加, 而且因两者间重量的差异,还增加了运输的能源消耗。
EPS 产品所产生的空气污染和水污染分别为纸板容器的46%和42%[20]。
由此, 我们可以看出, 纸包装并不是完全意义上的“绿色包装”,在其生产过程中需要消耗较多的能源、资源, 造纸产生的废水对环境的污染也很大。
所以, 我们在发展纸包装材料时,不仅要使包装纸材向优质、轻量、高强度、多样化、多功能化方向发展, 还需从产品的整个生命周期考虑, 优化造纸工艺、技术及设备, 减少纸包装材料在生产过程中, 对资源和能源的消耗及对环境的污染。
从源头上减少耗能、降低污染, 使包装材料向绿色化发展。
四、总结纸包装材料作为一种最有潜力的绿色包装材料, 近年来发展很快。
为了适应现代包装的要求, 逐步向高性能、多功能、多用途等方向发展, 并以其可降解、易回收等优点被广泛应用于各个领域。
但是, 从生命周期的角度来说, 纸包装并非是完全的“绿色包装”,因此, 对于纸包装材料的发展趋势, 我们则要更加重视它在生产过程中的低耗能和少污染, 向绿色化方向发展。
参考文献:[1] 胡志鹏. 我国纸包装工业发展现状及促进措施[J]. 印刷工业, 2008, 1:35- 37.[2] 李军. 包装纸家族的新成员[J].中国包装工业, 2006, 7:19.[3] 成培芳, 王秋利. 纸包装材料的研究及发展趋势[J]. 中国包装, 2006, 5:39- 42.[4] 刘仁庆. 我国的包装用纸及其新进展[J]. 中国包装, 2004, 2:70- 72.[5] 杨茜. 纸包装材料的优势与发展[J]. 中国包装工业, 2005, 3:45- 48.[6] 孙萍萍. 功能包装纸的新进展与发展趋势[J]. 上海造纸, 2007, 6:31-33.[7] 时可思. 可食性纸包装前途美妙[J]. 中国包装工业, 2006, 3:28..[8] 戴宏民, 戴佩华. 绿色包装材料的研发进展和我国的发展对策[J]. 包装工程, 2004, 25:5- 29.[9] 周宏. 烟标环保材料新宠——真空镀铝纸 [J]. 中国印刷物资商情,2006, 10:27- 28.[10] 楚高利, 成刚虎. 真空镀铝纸的制作及胶印工艺研究[J]. 包装工程,2007, 28:179- 181.[11] 胡志鹏. 包装界的绿色追求——镀铝纸[J]. 轻金属, 2004, 8:60- 63.[12] 成日至. 具有脱水功能的包装纸[J]. 环境卫生工程, 2003, 16:13- 15.[13] 杨燕. 新开发的食品包装纸[J].中国物资商情, 2004, 11:55- 57.[14] 胡志鹏. 世界包装纸发展纵横[J]. 中国包装, 2006, 4:65- 66.[15] 盛龙. 新型印刷材料——电子纸[J]. 包装工程, 2004, 27:308- 310.[16] 李路海. 电子纸技术及其在包装领域的应用展望[J]. 包装工程, 2004,5:10- 12.[17] 凌青. 电子纸的应用[J]. 上海包装, 2006, 12:19.[18] 汪云. 国外在纸基复合包装、复合塑料包装技术的新进展[J]. 包装世界, 2005, 1[19] 庾晋, 子荫. 绿色包装市场综述[J]. 中国包装工业, 2006, 4:6- 10.[20] 庾莉萍. 塑料包装发展综述[J].湖南包装, 2006, 4:6- 10.。