【摘要】为了研发被服等纺织品包装用高强防霉瓦楞纸板，采用了复合技术，制备六层复合瓦楞纸板。里、面纸通过涂布方式，将隔热和防霉功能结合于同一纸箱上，并检测纸箱的硬度、防水和抗菌性能。经过检测，复合纸板的边压密度和戳穿强度远低于德国A标最高要求。箱纸板表面吸水率从34.7g/m2降至2.56g/m2。在气温为28℃、相对温度为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超过最高Ⅰ级。说明了防水防潮纸箱强度大，能够起到很好的隔热防霉效果，有效保护被服等内装物不受霉菌的损害。
引言
凡是在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜥蜴网状菌丝体的细菌，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，出现肉眼能看到的霉菌称为变质。影响霉菌生长的诱因主要有水份、温度、营养物质等。通常霉菌生长适合的自然条件为气温23～38℃，相对温度85%～100%。被服、皮革等食品在物流以及存储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、防霉方式单一的特点，因此需要采用综合防护方式，有效消除霉菌的同时，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、强度大等特点，其应用范围不断缩减，但纸箱表面容易吸水，受潮后各项性能大力度减弱。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，使纸箱本身及其内装物易发生霉腐现象。文中将防水防尘和抗菌这2种防护方式应用于同一纸箱上，检测分析其抗菌性能，采用瓦楞复合技术，研究其对纸箱强度的提升。
实验
1.1材料与仪器
材料：防霉剂，佳尼斯（全球）有限公司；防水油漆X300F，；混纺毛巾，洁丽雅集团；原纸、纸板或者纸盒，达成包装食品（上海）有限公司。
仪器：纸板戳穿强度检测仪，YQ-Z-55，四川长江化工设备有限公司；电脑测控纸板耐破度仪，DCP-，四川长江化工仪器有限公司；吸水度试验机，HT-8383，弘达仪器股份有限公司；加热恒温干燥箱，101A-1，上海试验设备总厂；霉菌试验箱纸盒包装技术，上海林频仪器股份有限公司；恒温恒湿试验箱，无锡锦华实验设施有限公司；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制造的基础上，将两层瓦楞芯纸通过黏合剂粘合，制成一层瓦楞纸，六层复合瓦楞铁皮的较大楞由两层瓦楞纸粘结而成，见图1—2。将防水油漆经过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乙醇按照质量比为30∶2∶68的比列混合均匀，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，并以未涂布的成为参照，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，经过制造线，制备复合六层瓦楞纸盒和纸板。涂布原理见图3。
图1常用五层瓦楞纸板
Fig.1Five-layerboard
图2六层复合瓦楞纸板
Fig.2Six-layerboard
1.3性能测试
纸板边压密度、戳穿强度检测依据GB/T6546—1998《瓦楞纸板边压强度法》和GB/T2679.7《纸板戳穿强度的测量》的规定进行。防水性能检测依据GB/T1540—2002《纸和纸张吸水性的测定可勃法》的规定，使用可勃法检测仪测量同样颜色空白纸张或者涂覆防水纸的吸湿率状况。加速防霉等级实验依据GB4768—2008《防霉包装》的要求，评价涂布防霉剂后对纸张、纸箱防霉性能的影响。
1）纸板防霉。将未经涂饰处理的普通牛皮纸和涂膜有防霉剂的牛皮纸分别放在含有霉菌培养基的培养皿中，将霉菌菌株喷于各培养皿中，在霉菌试验箱中处理7天。
2）纸箱防霉。将同样的棉布易生霉的纸巾作为模拟件，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蛀涂布处理；2号包装箱外表面经过隔热处理，内内壁涂布8g的防潮涂料；3号包装箱外表面经过隔热处理，内内壁涂布18g的防潮涂料。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)℃，相对温度为(96±1)%的试验箱中28d。
结果与讨论
2.1物理性能
六层复合瓦楞铁皮的边压密度为/m，是SN/T0262《出口商品物流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张瓦楞纸经一层黄豆淀粉粘结剂粘合，在木板流水线的低温干燥作用下，玉米浆快速固化，形成一层薄膜，起到硬质骨架的加强作用，纸箱的空箱抗压得到大力度加强。
2.2吸水性
瓦楞纸箱的纸张是由动物纤维生产而来，纤维材料具备亲水性以及纤维之间带有大量空隙，这些间隙就形作为数较多的毛细管。由于毛细管的吸收作用，瓦楞纸箱极易吸潮变软。
涂布前中间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超过34.6g/m2。经防水油漆涂布处理，一方面能够填充纸张表层的缝隙，提高纸张的光洁度，减小毛细管吸附作用；另一方面隔热涂料为共聚物类物质，涂布后与原纸结合，形成的新物质层表层张力较低。
根据表面能理论，与此表层接触的水经常尽量的缩成圆形，以保证接触面积最小纸盒包装技术，减小表面势能，此时接触角小于等于90°，纸张表层不会被润湿。
防水涂布处理后，原纸表面的吸水量持续增长，仅为2.56g/m2。经防水处理的纸板面纸，能够阻隔空气中的水汽侵蚀，有效维持纸箱强度的同时，纸箱内部空间的相对温度较低，切断霉菌生长的水份供应。
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膜有防霉剂的牛皮纸进行7d防霉试验后，霉菌的生长状况分别见图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-mouldtestofpaperandpaper
吸附型防霉剂是长碳链结构，带有正电荷，阳离子通过物理键和静电作用绑定在纸表面，所带正电荷主动吸收带负电荷的霉菌，刺破细胞壁，使其能够生存。保护恶劣储运环境中的包装容器原本不会出现腐蚀，同时防霉剂不断吸收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，制成共混型防霉剂溶液，均匀涂布于纸盒的里纸上。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，由实验结果推测，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。
从试验测试结果可知，防霉纸箱在防霉剂的涂胶量为8g/m2时，就能起到很高的效果，达到最高防霉等级。
结论
复合六层瓦楞铁皮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，复合技术无法有效地减少纸板、纸箱的强度。
纸箱面纸经防水涂布处理，表面吸水率下降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，在内环境中产生防霉气团，有效避免内装被服出现霉腐。防水和抗菌涂布技术应用于同一纸箱上，纸箱防霉等级超过最高等级，对纸箱以及内装物都能起到有效的防护作用。
此防霉纸箱主要适于被服等易发霉物质的包装，特别是恶劣储运环境中的用品，如陆军后勤物资。（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）
