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瓦楞纸板与纸箱的技术创新(下)

2006-11-15 09:162800

三、功能型瓦楞纸箱

    (一)防盗瓦楞纸箱

    为防止商品在运输过程中失窃,Davifid S ?smith公司推出了一种新型防窃包装纸箱。其结构特点为:箱体及两个底板组成一个三片式瓦楞纸箱,纸箱的盖则由热熔胶粘合密封,设有顶部摇盖。若遭偷窃,必然撕毁或损坏整个纸箱。目前,这种包装纸箱已被那些在供应链中存在严重失窃问题的商家所采用。

    (二)防水防潮瓦楞纸箱

    普通瓦楞纸箱的防水性和防潮性都比较差,而现今通行的防水和防潮瓦楞纸箱,如涂蜡纸箱和聚乙烯压膜纸箱都无法循环利用。因此,日本科研人员开发了一种新型可回收防水型包装箱。该纸箱含有可水解的树脂,防水防潮性能好,并可降解,便于循环再利用,是涂蜡纸箱及压膜纸箱的良好替代产品。

    (三)复用托盘化纸箱

    复用托盘化纸箱已亮相欧洲市场。这是欧洲Tfiwall公司生产的大Traypak三层板瓦楞纸箱,包含一个筒状箱身和两个可作底浅盘或箱盖的真空成型盖。其中,浅盘由单片高密度聚乙烯树脂经热成型制成,具有质轻、高耐冲击强度和很好的耐久性。该纸箱技术与应用Technology& Application的边缘很深,可以使筒状体固定于边缘的凹槽中。这种新型纸箱适合构成整体托盘,并可重复利用。

    (四)防腐蚀瓦楞纸

    英国Mondi包装公司与OmegaIntercept公司共同合作开发出了一系列防腐蚀独特性的瓦楞纸箱。这种新型纸箱的里层纸涂有粘性的油墨,箱内物品在没有采取其他防腐蚀措施的条件下,可以完好保存5年以上。这归功于高活性的铜元素网络,它有效地起到中和腐蚀气体的作用。该包装纸箱亦体现了环保功能,用完后和普通瓦楞纸箱一样易于循环使用。

    (五)新型薄纸板瓦楞纸箱英国一公司还研制出一种新型薄纸板包装箱,用于食品、办公用纸等的包装。这种薄纸箱分上下独立的两部分,下部分约占整个纸箱高度的1/3,两侧有两个把手。上部是与整个包装同高的方纸壳,将此壳体罩在纸箱上,便成为一个完整的包装箱。使用时,通过底部的把手搬运,所装物品不会倾斜、倒下。

    (六)防止害虫的瓦楞纸箱涂料美国开发了一种叫做Repelkote的涂料,而作为世界上唯一提供Re?Dpelkote的厂家。解决了长期以来的困扰生产厂家的难题?D?D 产品在储运过程中常受到害虫的侵袭;能够防止害虫在包装产品中孳生,比如大米、玉米粉、面粉、使用面糊、干谷类、烘烤混合料、饼干、干燥宠物食品、速食食品混合料、纺织品、水果鲜花和蔬菜等。

    Repelkote通过天然成分(冬青油)提炼而成,在转换操作中被作为压贴土层用于折叠纸箱、波纹箱和多层纸袋。该产品通常用于包装材料的外层或多层纸袋的内层。

    Repelkote在转换操作中作为一种压贴涂层而被用于可折叠纸箱、波纹纸箱和多层牛皮纸袋。

    在北美,卡罗斯塔公司每年销售带有Repelkote涂层的可折叠纸箱、多层牛皮纸袋、波纹纸箱,价值3000万美元。据了解,此项技术能将香精油纳入涂层溶液中,将其用于底层,通过活性成份的受控释放来驱赶害虫,从而不会再有因样品受污染所导致的退货,而且还降低了成本。

    (七)保鲜瓦楞纸箱

    1.抗菌保鲜瓦楞纸板与纸箱。生鲜果蔬类的包装保鲜,对于包装容器内温度、湿度和空气等环境条件的控制很重要。例如保持适度低温才能使内容物的呼吸作用受抑制,保持适当的温度可减少水分蒸发,内容物自然散发出的乙烯气体应予消除才能抑制技术与应用Technology& Application老化现象。此外,有害于果蔬保鲜的另一个重要原因是由于病原性微生物的污染导致果蔬凋萎、腐败。因此,如何采取措施来抑制微生物繁殖以达到抗菌保鲜的目的也是一个不叮忽视的问题。抗菌保鲜瓦楞纸板是在纸板里衬纸的表面敷有一层纳米抗菌防腐剂,这种防腐对食品卫生没有影响。

    2.二氧化硅混合衬纸瓦楞纸板与纸箱,这种瓦楞纸板的保鲜性能良好,纸板的加工制作与普通的瓦楞纸板完全一样,无需在衬纸与瓦楞纸问夹加任何材料。它的保鲜作用在于纸板的里衬中含有能够吸收乙烯气体的纳米粉剂。纳米粉剂是用白硅石为原料制成的以二氧化硅为主要成分的多孑L型粉剂,由于白硅石对于吸附乙烯气体的性能比活性碳、稀土锆以及沸石都要好,所以用纳米白硅石粉剂的纸张作为瓦楞纸板的里衬纸更具很好的保鲜效果。

    四、功能型纸箱包装中的纳米技术

    (一)纳米型保鲜瓦楞纸箱

    现有的保鲜技术和工艺十分复杂,且保鲜包装效果不佳,在包装操作和储运过程中相对成本较高。采用纳米技术后,这些问题将迎刃而解。

    1.果蔬等新鲜食品的保鲜包装就是要解决加速果蔬变质腐烂的气体物质?D?D 乙烯的问题。在保鲜包装中,果蔬释放出乙烯,当乙烯达到一定浓度后,果蔬会加速腐烂,因此,在保鲜包装中应设法加入乙烯吸收剂,以减少包装中的乙烯含量而提高保鲜效果和延长货架寿命。但试验表明,目前所寻找到的乙烯吸收剂效果不理想,从而使得保鲜包装的研究遇到了难题。纳米级Ag粉,便可将果蔬食品释放出的乙烯加速氧化减少乙烯含量,从而达到良好的保鲜效果。用作氧化催化剂的纳米微粒主要有Fe30 、Fe 03、CO3O 、NiO 以及Pt、Rh、Ag、Pd等。

    2.日本一家造纸公司生产了一种水果保鲜包装箱。它是在瓦纸箱的瓦楞衬纸上,加一层聚乙烯膜,然后再涂上一层含有微量水果消毒剂的防水腊涂层,以防止水果水分蒸发并抑制呼吸达到保鲜目的。用这种包装箱包装水果,可使水果在一个月内保持新鲜。

    3.为了能使水果和蔬菜在运输过程中保持新鲜,美国一家公司发明了一种包装箱里减少氧含量、增加氮含量,以使果蔬保鲜的新方法。该方法在运输中使用具有气调性能的新型包装箱,这种包装箱有一层特制的薄膜,薄膜能够吸取氧分子,而让氮气通过。这样在空气通过薄膜进入包装箱后,箱内的氮气含量可高达98%以 ,从而使果蔬的呼吸作用减慢,达到较长时间保鲜的目的。

    4.适用于涂覆包装水果类冰冻食品用的硬纸箱。美国应用纳米拒水剂涂覆在纸箱内层,可以把啤酒放人带冰的纸箱,适用拒水剂的纸箱表面与水不粘连,环保防潮。

    (二)纳米型防伪瓦楞纸箱

    1.纳米材料具有优越的敏感性,在温敏、气敏、湿敏等方面具有广阔的应用前景,在纸箱防伪包装上加以利用与开发,将会使防伪包装技术进人一个崭新的阶段。可以利用纳米微粒的敏感性,分别制取温(热)敏材料、气敏材料和湿敏材料,然后用作纸箱的防伪包装。

    2.一般金属微粒呈黑色,具有吸收红外线等特点,而且表面积大,表面活性高,对周围环境敏感(温、热、光、湿度等)。因此,当把具有这样特性的纳米微粒加入包装材料中,或制成涂料或上光剂涂布于材料表面,用于产品包装。人们在选择商品时便可通过热度、光纤或温度加以鉴别,从而达到防伪目的。也就是说利用纳米技术可实现色彩防伪、理化效应防伪等目的,从而提高防伪技术水平。

    (二)纳米生物技术应用于纸箱防伪功能

    DNA作为一种生物大分子,是生物遗传物质的基础,现代基因工程技术的核心内容即是DNA的分子操作或分子克隆。目前DNA的非生物学方面的广泛应用,如生物计算机、纳米生物学及DNA用于商品防伪,但就DNA用于商品防伪而言,以Le Page和Slater为首创(Lepage和Slater1987),他们最早提出了一种基于DNA的防伪方法。基本过程位在特定商品上加上一段长度为1KB一10KB的DNA作为信号分子,利用DNA的双链互补特性再获得一个探针DNA分子,根据同位素或非同位素标记探针DNA分子与信号DNA分子的杂交信号,,揭示信号分子的存在,并因而判定商品的真伪。

    以适当的比例将密码标志DAN掺入水及低度酒(酒精含量低于40%)中,直接取lul液体样品,PCR 检测也能给出正确结果。现正在尝试在包装用纸箱生产过程中加入标志DNA以便于纸箱的防伪。

    五、微型传感器在纸箱上的应用

    (一)传感器是纳米技术应用的一个重要领域

    1.随着纳米技术的进步,造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各个方面。比如,将微型传感器装在包装箱内,可通过全球定位系统,对贵重物品的运输过程实施跟踪监督;这种微型传感器也可用来监测食物是否变质。

    2.装有微型传感器的包装箱或集装箱内可以识别和指示包装空问的温度、湿度、压力以及密封的程度、时间等一些重要参数,对于需长期贮运的包装产品尤为重要。

    (二)跌落冲击是包装箱(产品及其内外包装)流通过程中最严酷的环境负荷,是影响包装货物安全的主要危险。跌落过程中,产品所承受的最大冲击加速度(冲击力)同跌落高度、跌落方位、包装件质量、缓冲材料及缓冲结构等多种因素有密切关系,灵敏度与极板的覆盖面积成正比,覆盖面积越大,灵敏度越高;灵敏度与极距平方成反比,极距越小,灵敏度越高。为了改善非线性,提高灵敏度和减小外界因素(如电源电压、环境温度等)的影响,决定采用差动式电容传感器。

    该传感器体积小、重量轻、结构简单、加工方便,动态响应性能好,灵敏度高,电噪声小(非接触测量),温度稳定性好,适用温度范围广,是包装箱流通过程现场测试较理想的跌落高度传感器。

    (三)鲜度传感器的保鲜包装

    1.生物传感器可广泛用于食品工业生产中,如对食品原料、半成品和产品质量的检测,发酵生产中在线监测等。利用氨基酸氧化酶传感器可测定各种氨基酸(包括谷氨酸、L一天冬氨酸、L一精氨酸等十几种氨基酸)。食品添加剂的种类很多,如甜味剂、酸味剂、抗氧化剂等,生物传感器用于食品添加剂的分析已有许多报道。

    鲜度是评价食品品质的重要指标之一,通常用人的感观检验,但感观检验主观性强,个体差异大,故人们一直在寻找客观的理化指标来代替。Volpe等曾以黄嘌噙氧化酶为生物敏感材料,结合过氧化氢电极,通过测定鱼降解过程中产生的一磷酸肌苷(IMP)、肌苷(HXR)和次黄嘌吟(Hx)的浓度,从而评价鱼的鲜度。

    这里,新鲜度传感系统由黄嘌噙氧化酶与核苷磷氧化酶的混合膜和氧化电极构成,该测定能够达到20%。使用这种传感器已经对比目鱼、鲷鱼、竹荚鱼、狼鲈鱼等的K值作过测定。另外,如果将IMP、HXR、I-IX 的量辐射到3轴上(雷达图形)则根据条纹形状技术与应用Technology& Application还可以从视觉的角度评价鲜度。

    2.现在,欧美诸国都使用组胺酶的量评价新鲜度。组胺酶是一种能够引起食物中毒的毒素,鱼放得久了就有可能生成这种东西。今后,在测定时同时使用K值测定和组胺酶的测定,就能更可靠地确保食品的安全性。

    3.使用嗅觉传感器(气体传感器)也可以评价新鲜度。氨系列中三甲胺(TMA)的气味与鱼类不新鲜(腐臭味)时的味道相同。所以我们可以尝试地使用TAM 氧化物半导体作为测定传感器。例如使用钌-氧化钛测定时,其电阻将随着鱼的劣化程度而减小。所以利用电阻的减小也可以评价新鲜度的降低程度,可用于水产品的保鲜包装。

    4.还有关于利用多膜电位计型味觉传感器对仪器的味道和品质进行评价的报道,使我们今后的食品包装变得更加安全。

    六、射频识别技术(RFID)在纸箱包装上的功能

    射频技术最早出现在20世纪80年代,当时被应用在无法使用条形码跟踪技术的场合。

    RFID标签的特点是采用无线自动标识,允许一次性同时阅读多个标签,具有更高的追溯能力,并能够更好的控制产品在整个循环周期中的流向。因此许多商品供应商的EPC解决方案倾向于RFID技术。

    虽然RFID射频识别技术的应用已经很广泛了,但是在纸箱包装的应用还是最近出现的。虽然有成本以及隐私等方面的发展因素,但其强大的优势必定促使其在纸箱包装上应用迅速推广起来。RFID在纸箱包装方面的应用,主要有以下方面:

    (一)瓦楞纸板追踪管理系统

    为每一个订单的每次瓦楞纸板堆码分配唯一的RFID 电子标签,详细记录了纸板的订单资料、生产日期等数据。标签可以自动或人工粘贴,并且能够在各个标签阅读站进行无线读取。这样就能够帮助纸箱厂内工作人员,对瓦线纸板堆码处和沿着厂内传输运动的堆码纸板进行追踪和定位,大大提高工作效率。

    (二)纸箱EPC(电子产品编码)系统

    当前在瓦楞纸箱包装上应用的以条形码居多,一般的解决方案是直接在瓦楞纸箱印刷时进行条形码的印刷,但大多数是专用条形码打印机来完成生产流水线的产品编码打印输出的,将产品的数据信息及生产日期等数据进行编码。现在革命性的解决方案就是RFID智能标签的应用,贴有RFID智能标签包装纸箱在运输的同时也向你的客户带去关键的信息。

    (三)射频识别技术在瓦楞纸箱上的应用

    射频识别技术是如何在包装工业中工作。首先,每个瓦楞纸箱都贴上自己的射频识别标签;纸箱中的每一件货品或其包装上也都贴上射频识别标签。每当货盘离开厂家,安装在装货区上方的扫描器就会发出无线电波读取或更新射频识别标签的数据。这些数据会被传回管理系统(如仓库管理系统),作信息处理。在整个物流过程中,产品所处的位置可以时时受到监控。

    RFID 射频识别技术在瓦楞纸箱上的应用关键是:如何快速高效地将RFID整合到纸箱生产的工艺过程中,而且降低智能电子标签的成本。已经出现RFID 的天线部份以印刷方式印上,如目前负责印制条形码一般在纸箱包装的解决方案中,我们也期待它的普遍应用。随着新技术的发展,RFID技术在瓦楞纸箱上应用还是非常值得我们关注的。

 

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