复合纸罐：多功能包装容器的应用技术

（一）纸袋

纸袋多采用黏合或缝合方式成袋。作为一种软包装容器，用途广泛，种类繁多。纸袋按形状可分为以下几类：

1.信封式纸袋　它开口和折盖均在具有较大尺寸的侧面上，底部不形成平面，常用于包装粉状商品、文件资料等。

2.自立式纸袋　此种纸袋通常袋底呈长方形，袋口容易开启，开启后可直立放置，以便产品的装填。由单层、两层或三层复合材料制成，此种纸袋可以印刷精美图案，制袋成本较低，可用于包装糖果、面粉、点心、咖啡等产品。最大的缺点是袋上折痕较多，有可能会影响其强度。

3.便携式纸袋　一般用牛皮纸或复合纸制作，比较结实，在袋口处有加强边，并配有提手，以利于携带，常用于礼品包装。

4.M形折式纸袋子　它的侧边折痕呈M形，使用时，纸袋能扩张成长方形截面，一般具有较大容积。

5.阀门纸袋　它的周围均封闭，在其中一端装一阀门，物料即由阀门处充填进袋，在袋内物品压力下关闭阀门，常用于颗粒物品包装。

纸袋的封口方式主要有：缝制封口、黏胶带封口、绳子捆扎封口、金属条开关扣式封口、热封合等方式。

（二）复合纸罐

复合纸罐（composite paper-can）是近年来发展起来的一种纸与其他材料复合制成的包装容器。由于复合罐集合了多种包装材料的包装性能，使它具有特定的包装功能。

1.性能及应用　复合纸罐包装的特点是成本低、质量轻、外观好、废品易处理，且具有隔热性，可以较好地保护内容物，可代替金属罐和其他容器。与马口铁罐相比，耐压强度与其相近，而内壁具有耐蚀性，外观漂亮且不生锈，价格仅为马口铁罐的1/3，因而具有更大的实用性。但它的罐身厚度一般较金属罐大3倍，因此封口和开启较困难。在受压时金属盖与罐身接合处的密封性可能会受到影响。

复合纸罐可用于干性粉体、块体等内容物的包装，也可用于流体内容物包装。例如，美国约有85%的浓缩柑橘汁采用复合罐包装，日本50%以上的软饮料是采用铝质易开盖的复合纸罐包装。复合纸罐也可应用特殊包装技术，如真空包装，包括咖啡、奶粉及花生等的“干”真空包装和浓缩汁及调味品的“湿”真空包装。压力包装包括充氮快餐食品包装和含气饮料包装。复合纸罐的绝热性可阻隔外界温度的影响，但在冷冻和热加工包装上会减缓冷却和加热的速度而不适用。

2.结构与材料　复合纸罐由罐身、罐底和罐盖组成。罐身采用平卷罐和螺旋罐两种，平卷式要比螺旋（斜卷）式强度高。罐身的层数或厚度越大，强度越高，但成本也会增大，而且给制罐、封口、加工带来困难，罐身直径也会受到限制。罐底和罐盖采用金属材料，有利于增大容器的强度和刚性。

复合纸罐罐身所用的材料为价格较低的全纸板（内涂料）制成搭接式结构，或采用成本较高的复合材料制成平卷多层结构和斜卷结构。

（1）内衬层　内衬层应具有卫生安全性和内容物保护性，常用PE塑料薄膜、PP塑料薄膜、蜡纸、半透明纸、防锈纸、玻璃纸等加工以及40～60 GSM褐色牛皮纸/9μm Al箔/涂料（普通罐）和40～60 GSM褐色牛皮纸/9μm Al箔/15～20μmHDPE（优质罐）等复合内衬。

（2）中间层　也称加强层，应提供高强度和刚性，常用含50%～70%以下废纸的再生牛皮纸板多层结构。

（3）外层商标纸　应具有较好的外观性、印刷性和阻隔性，常用的是80～100GSM预印的漂白牛皮纸和15GSM LDPE/90GSM白色牛皮纸复合商标纸（普通罐）以及采用预印的Al箔商标纸和用9μm Al箔/90GSM褐色牛皮纸复合商标纸（优质罐）。

（4）黏合剂　常用黏合剂有聚乙烯醇-聚醋酸乙烯共混物、聚乙烯、糊精、动物胶等。

（5）复合罐的罐底和罐盖　常用纸板、金属（马口铁和合金铝）、塑料（HDPE）及复合材料等。金属盖的种类有死盖、活盖和Al质易拉盖等几种；塑料盖（金属底）有加Al箔和不加Al箔之分；罐底有HDPE底、金属底和0.03～0.05 mmPE/0.3～1 mm Al箔的复合底。

复合罐的罐身直径，国际通用标准为52、65、73、83、99、125、153 mm；罐身高度一般为70～250 mm，普通罐约为直径的2倍。

（三）复合纸杯

复合纸杯（composite paper-cup）由以纸为基材的复合材料经卷绕并与纸胶合而成，口大底小、形状如杯，并带有不同的封口形式，是一种很实用的纸质容器。

纸杯的特点是质轻、卫生、价廉、便于废弃处理；杯身制成波纹又具有一定的保温性能。目前纸杯已经广泛用作饭店、饮料店、宾馆、飞机、轮船等的一次性使用容器，用于盛装乳制品、果酱、饮料、冰淇淋及快餐面等食品。

表2-10表示了几种材质纸杯及应用：一类是PE/纸复合材料，可耐沸水煮而作热饮料杯；二类是涂蜡纸板材料，主要用作冷饮料杯或常温、低温的流体食品杯；三类是PE/Al/纸，主要用作长期保存型纸杯，具有罐头的功能，因此也称纸杯罐头。纸杯有有盖和无盖之分，杯盖可用黏接、热合或卡合的方式装在杯口上以形成密封。

表2-10　几种常见纸杯的应用

（四）纸质托盘

纸质托盘（paper pallet）由复合纸经冲切成杯后冲压而成，深度可达6～8mm，所用复合材料以纸板为基材，经涂布LDPE、HDPE和PP等涂料后制成，必要时可涂布PET，可耐200℃以上的热加工温度。纸基材主要是漂白牛皮纸（SBS）。表2-11表示了各种加热方式适用的涂料种类。

表2-11　纸质托盘不同加工温度对涂料的选用

纸质托盘主要用于烹调食品、微波热加工食品、快餐食品等包装及用作收缩包装底盘，具有耐高温、耐油、成本低、使用方便、外观好等优点。

（五）纸餐盒

纸餐盒由纸板加工成型或由纸浆模塑成型与加工折叠而成，是近年来开发的一种环保型包装制品，已经取代EPS发泡聚苯乙烯快餐盒。

（六）液体包装用纸容器和衬袋箱（盒）

液体包装用纸容器是以纸为基材，与塑料膜、铝箔等复合制成，主要用于牛奶、饮料、酒类等液体食品包装，要求纸容器具有卫生、无异味、耐化学性、高温隔阻性和热封性等特点。由于液体包装纸容器是一种将各种不同性能材料复合起来的包装容器，使之兼有各种单一材料的优良特性，可满足液体食品各种特定的包装要求，近年来得到广泛的应用，部分地取代了玻璃和金属包装容器，具有很好的发展前景。

液体包装用纸容器具有的主要优点：容器质量轻，节省贮运费用；装潢效果好，便于销售；阻光、卫生；废弃物易处理，可省去容器的回收、清洗等工作。缺点：包装成本较高，包装效率较低，且耐潮性不佳。

1.无菌包装纸盒　这类纸盒主要用于饮料的无菌包装，是国际饮料包装发展主流，容量为150～1 500 mL不等，常见的包装容量为250～1 000mL。按无菌灌装工艺分类主要有：

（1）预成型纸盒　此类纸盒在制盒厂已经成型，而后送用户灌装封口，由于此盒成本高、占空间、易破坏、易污染，现已很少应用。(www.xing528.com)

（2）预切压痕纸盒　在制盒厂以模切压痕好纸和坯料，然后送用户在盒成型-灌装封口机上完成纸盒成型、灌装、封口等包装操作，容器一般为巨型截面，人字形顶，材料为LDPE/纸/LDPE复合纸，也采用LDPE/纸/铝箔/LDPE复合纸，国际上典型的有国际纸业（International Paper）公司和利乐包装（TETRA PAK）公司推出的人字形顶无菌包装盒。

（3）后成型纸盒　将卷筒复合材料放入纸盒成型-灌装机上进行成型、灌装、封口形成无菌包装盒。复合材料有5层和7层两种，容器形状有砖形、人字顶形和梭形（正四面体形）。国际上典型的有国际纸业公司和利乐包装公司推出的无菌包装纸盒。

图2-23为各种液体食品包装用纸容器。

图2-23　各种液体食品包装用纸容器

a.人字顶方形　b.砖形　c.杯形　d.带盖人字顶方形　e.衬袋箱（盒）

2.衬袋纸箱（BIB）和衬袋纸盒（BIC）　衬袋纸箱BIB（bag in box）是一种内衬塑料袋的瓦楞纸箱，用于一次性运输包装液体的容器，主要用于浓缩果汁类食品的运输包装。一般容量范围为5～20L，大的可达200～1 000L。小容量200 L以下可用瓦楞纸箱或鼓形桶作外包装，大容量衬袋箱需用厚胶合板箱作外包装。

衬袋盒BIC（bag in carton）也称小型BIB。BIC的外包装是E形瓦楞纸盒，内衬塑料包装袋，容量在2 000mL以下。图2-24为BIC的几种结构形式。

BIB和BIC是纸容器和塑料包装袋组合的新型包装容器，其外包装瓦楞纸箱（盒）提供包装贮运的刚性和缓冲性能，内包装塑料袋提供对包装液体的阻隔性和耐化学性等方面的性能，两者在包装性能方面的优势互补，构成了新一代食品包装容器，具有如下优点：

①对内包装食品有良好的保护性。内衬袋可由复合薄膜制成，具有对各种气体如O2、CO2的良好阻隔性；外包装瓦楞纸板有较好的遮光性，在防紫外线或光线对食品品质破坏方面比玻璃瓶或塑料容器要好得多。此外，在倾倒袋中液体时柔软的内衬袋受到大气压作用而压扁，使袋中液体顺利流出，从而避免细菌或灰尘吸入容器内而造成对内装食品的污染。

②可节省贮运流通费用。容器自重轻，空容器可折叠，灌装后体积小，因此可减少占地面积和贮存空间，降低贮运流通费用。

③包装废弃物易回收处理。一般BIB为一次性使用，所以没有因重复使用而形成的回收贮运费用。一次使用后可将内外包装完全分离处理，瓦楞纸板可回收再利用，塑料包装袋用材量小，易于处理。

④可在包装面上做精美的包装装潢设计和印刷，能提高其装潢效果。

由此可见，衬袋箱是一种新型合理的液体包装形式，在国外已很盛行，在我国也将很快得到发展。

图2-24　BIC衬袋纸盒结构形式

（七）纸浆模塑制品

纸浆模塑制品（pulp mould）是由植物原料或废纸经过制浆，再通过模具成型的包装容器。纸浆模塑制品的形状取决于成型模的形状，故形状灵活多变，可满足不同商品的包装要求。制造纸浆模塑制品有两种方法，即普通模制法和精密模制法。图2-25所示为纸浆模塑产品。

图2-25　纸浆模塑产品

a.普通模制法制品　b.精密模制法制品

普通模制法制造的产品如浆果小篓，农产品预包装盘，蛋类、果品的定位浅盘等，这些产品适于商品流通运输；生产效率较高；原料便宜，成本低；具有一定的减振缓冲性能。为了使制品得到足够的强度，制造时必须加热加压。

精密模制法在产品的成型和真空加压除水密实等前段工艺操作与普通模制法基本相同，但在干燥方面有所不同。由于纸浆制品在周期性连续不断的烘干过程中会产生制品的收缩变性和翘曲，精密模制法制品在烘干时采用阴阳模配套夹持模制品，在断续或连续的加热烘干过程中使之在两模具表面之间定型，得到形状稳定、精密度高的纸浆模塑制品。这类产品有一次性使用的盘、碟、碗和一些特殊制品（如扬声器喇叭筒），这些产品比自由干燥的产品更加致密、平滑，其尺寸和形状更精确。

为提高纸浆模塑制品的使用性能，可对纸浆进行特殊处理：掺入经过不同工序和精磨处理的纤维浆可提高湿铸型强度；可以改变制品的排水性、固有黏合强度和收缩率；可以控制制品在使用后或使用过程中的生物降解。通常将造纸用的明矾连同胶态松香或蜡乳化剂一起加入，可将亲水纤维制品改变成包装食品所必需的防水制品。还可以加入碳氟化合物，与阳离子保留剂一起使制品具有排斥低表面张力油和油脂类液体的性能。如需要特殊应用效果时，可在内部加上结合剂、染料、阻燃剂、改性淀粉或树脂等其他添加剂。

对有重复使用要求的纸浆模制品可进行二次加工，如自助餐厅用餐盘，可加入热固性聚合物的纤维素复合材料模制预成型成坯，再用真空热成型法将一层热塑性塑料薄膜与纸浆模制盘的一面层合，这种经二次加压制成的盘可用于盛放冷冻饭菜，适用微波炉操作。

思考题

1.简要说明纸类包装材料的主要性能特点和质量指标。

2.包装用纸和纸板的分类标准和主要种类是什么？

3.说明玻璃纸的主要包装性能特点和包装应用。

4.瓦楞纸板的楞形、楞型及种类有哪些？

5.简要说明瓦楞纸箱的特点及纸箱结构设计的一般原则与依据。

6.说明食品包装用纸盒的特点、种类及选用。

7.试列举食品包装用纸质容器的种类，并说明其特点和适用场合。

8.简要说明液体食品包装用纸容器和衬袋箱（盒）的材料结构和性能特点。