隨著農(nóng)產(chǎn)品包裝、冷鏈包裝等新型包裝市場(chǎng)的形成，給中國(guó)的瓦楞包裝提出了保鮮、防水、防潮、抗靜電、耐磨擦等新的課題。

    如今，隨著納米高新技術(shù)在包裝印刷領(lǐng)域的應(yīng)用，研制出有特殊功能的納米紙、納米油墨等高新技術(shù)產(chǎn)品，使這些問(wèn)題得到很好的解決。下面“包裝學(xué)苑”微編將介紹納米科技在瓦楞包裝印刷中的應(yīng)用。

    納米材料廣泛應(yīng)用于紙張方面，可實(shí)現(xiàn)紙張的某些特殊性能。如實(shí)現(xiàn)和聚合物基體及無(wú)機(jī)填料在納米尺度上的復(fù)合，使復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐熱性、阻隔性、耐候性等。納米材料可達(dá)到分子水平相容，且尺度小于光波長(zhǎng)，透明性好；可得超導(dǎo)、光致變色、電致變色材料，這在防偽用紙和包裝用紙的制造上有重要意義。

    納米紙?jiān)谕呃慵埾渲械淖饔�，主要是利用納米紙抗菌保鮮以及疏水等其他一些特殊性質(zhì)，以增加瓦楞紙箱在包裝中抗菌保鮮的功能和提高紙箱的印刷適性。

    納米紙張最大的特點(diǎn)是在紙成型之時(shí)就已經(jīng)具備了相應(yīng)的納米功能，它是在瓦楞紙箱包裝技術(shù)中效果最好、成本最低的一種技術(shù)，其應(yīng)用前景非常廣闊。例如，利用超疏水納米結(jié)構(gòu)，涂層技術(shù)，提高了紙張疏水性和表面強(qiáng)度。超疏水納米結(jié)構(gòu)涂層技術(shù)及其在紙產(chǎn)品的應(yīng)用屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。這種納米紙除紙張?jiān)�有的�?shū)寫(xiě)、復(fù)印等功能外，還具有普通紙所不具備的超級(jí)疏水和防潮性和提高印刷表面強(qiáng)度、降低伸縮率的特殊性能，倒上水會(huì)像在荷葉上一樣自由滾動(dòng)。且其增加的成本僅為普通紙成本的10％左右。在包裝材料領(lǐng)域，紙張制品、紙箱、薄膜等也都獲得奇異的超疏水、超疏油效果。

    一些聚酰胺水溶性高分子材料，如日本住友SumJ—rca636、美國(guó)的Nopchell616等產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于各種涂布紙的涂料配方中，能有效地改善成紙的濕粘附強(qiáng)度、濕耐磨強(qiáng)度及油墨接受性；并可改善防起泡性能及提供優(yōu)良的光澤和遮蓋性能；印刷表面強(qiáng)度明顯提高，特別適用于含緞白和輕質(zhì)碳酸鈣的高pH值涂布體系，使用效果是氨基樹(shù)脂抗水劑的兩倍。

    粘合劑和密封膠是包裝領(lǐng)域中的重要產(chǎn)品，使用范圍很廣，在瓦楞紙箱制造中也經(jīng)常用到。將納米材料(如鈉米二氧化鈦)作為添加劑添加到粘合劑和密封膠中，就可大大提高粘合劑的性能。其作用機(jī)理是，在納米二氧化鈦的表面包覆一層有機(jī)材料，使之具有親水性，將其添加到密封膠中很快形成一種硅石結(jié)構(gòu)，即納米二氧化鈦形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、提高粘接效果。另外由于顆粒尺寸小，更增加了膠的密封性。在粘合劑的樹(shù)脂中加入了50-70nm的橡膠微粒而制成的納米粘合劑，不僅大大提高了封合強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和耐熱老化等物理化學(xué)指標(biāo)，而且極大地拓展了它的應(yīng)用領(lǐng)域，號(hào)稱21世紀(jì)的萬(wàn)用粘合劑，是粘合技術(shù)的一大碩果。

    此外，在瓦楞紙箱制造中，還可利用納米材料的其他特性來(lái)改善瓦楞紙的性能。例如，應(yīng)用納米疏水的特點(diǎn)，將納米拒水劑涂覆在瓦楞紙箱內(nèi)層，使紙箱表面與水不粘連，具有環(huán)保、防濕、防潮等功能，這樣，就可以在箱內(nèi)放人冰塊后用于包裝啤酒等。

    對(duì)于水果及一些食品來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品保鮮非常重要。但保鮮包裝技術(shù)和工藝復(fù)雜，包裝操作和貯運(yùn)成本較高，而保鮮效果卻不理想。如今采用納米高新技術(shù)后推出的具有抗菌功能的納米紙，就很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。許多有機(jī)抗菌劑都存在著耐熱性差、易揮發(fā)、易分解產(chǎn)生有害物質(zhì)、安全性能差等缺點(diǎn)。

    為此，人們積極開(kāi)發(fā)研究無(wú)機(jī)抗菌劑，而利用超微細(xì)技術(shù)能夠生產(chǎn)亞微米及納米級(jí)的無(wú)機(jī)抗菌劑，可以很好地解決有機(jī)抗菌劑的缺點(diǎn)。納米級(jí)無(wú)機(jī)抗菌劑系列包括元素、氧化物和多種化合物。將納米無(wú)機(jī)抗菌劑混入造紙漿料及表面施膠液中，就可將紙張抗菌產(chǎn)業(yè)化，如物理抗菌復(fù)合纖維無(wú)紡布、醫(yī)用食品包裝紙、高級(jí)生活用紙等。無(wú)機(jī)抗菌劑主要包括銀、銅、鋅、硫、砷及其離子元素等。光催化抗劑有納米級(jí)氧化鈦、氧化鋅、氧化硅等，它們能將細(xì)菌和殘骸一起殺滅和消除，從而超過(guò)傳統(tǒng)抗菌劑僅能殺滅細(xì)菌本身的性能。同時(shí)，還能將細(xì)菌分泌的毒素也分解掉，而傳統(tǒng)的抗菌劑就無(wú)法消除細(xì)菌殘骸和毒素。MOD系列納米高性能無(wú)機(jī)抗菌劑解決了無(wú)機(jī)抗菌劑在應(yīng)用中變色的世界性難題，用0．5％～2％添加量的包裝產(chǎn)品，其抗菌率可達(dá)99．9％，目前開(kāi)始應(yīng)用于牛奶、飲料抗菌包裝，以及功能性涂料及專用紙張、塑料包裝制品等�？咕�保鮮瓦楞紙板是在紙板里襯紙的表面敷有一層納米抗菌防腐劑，這種防腐對(duì)食品衛(wèi)生沒(méi)有影口向。

    保鮮瓦楞紙箱是一種特殊的包裝，也是一種技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品。它是借助于現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)與包裝工程交叉結(jié)合的產(chǎn)物，體現(xiàn)了現(xiàn)代包裝技術(shù)的發(fā)展方向。保鮮瓦楞紙箱的關(guān)鍵是對(duì)傳統(tǒng)瓦楞紙板進(jìn)行納米改性和對(duì)傳統(tǒng)瓦楞紙箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行保鮮設(shè)計(jì)和創(chuàng)新。保持水果、蔬菜新鮮的方法是減少失水、抑制生物呼吸和細(xì)菌生長(zhǎng)，同時(shí)除去促使它們老化、熟化的乙烯氣體，保鮮瓦楞紙板正是從這些方面人手進(jìn)行加工。

    在瓦楞紙箱內(nèi)面紙制造過(guò)程中加人納米級(jí)多孔型乙烯氣體吸收粉劑，可防止催熟；也可在原紙上涂布能發(fā)出6-141xm波長(zhǎng)紅外線的特種陶瓷粉末。這種粉末在常溫下就能發(fā)射紅外線，不僅能使果品中有關(guān)分子活化，提高抵抗微生物侵蝕的能力。而目，還可使酶活化，提高果品甜度，用于桃、葡萄、楊梅等保鮮包裝效果好。

    將鍍侶保鮮膜層合在瓦楞紙板的內(nèi)表面制成的復(fù)合膜具有吸收乙烯氣體功能，鍍鋁膜既可防止水分蒸發(fā)，又有反射輻射線，防止箱內(nèi)溫度上升，起到保鮮作用。二氧化硅混合襯紙瓦楞紙板與紙箱。保鮮性能良好，紙板的加工制作與普通的瓦楞紙板完全一樣，無(wú)需在襯紙與瓦楞之間夾加任何材料。它的保鮮作用是由于紙板的里襯中含有能夠吸收乙烯氣體的納米粉劑。納米粉劑是用白硅石為原料制成的以二氧化硅為主要成分的多孔型粉劑，由于白硅石對(duì)于吸附乙烯氣體的性能比活性碳、稀土鋯以及沸石都要好，所以用納米白硅石粉劑的紙張作為瓦楞紙板的里襯紙更具很好的保鮮效果。

    還有，利用一些納米微粒對(duì)紫外線有強(qiáng)吸收能力的特點(diǎn)，在塑料等包裝材料表面涂上一層含有納米微粒的透明涂層以吸收紫外線，就可防止塑料包裝制品在紫外線照射下很容易老化變脆的缺點(diǎn)，增加塑料包裝的用途(如外包裝、大型設(shè)備的裹包及瓦楞紙箱打包薄膜等)和壽命。目前主要有二氧化鈦納米粒子的樹(shù)脂膜(吸收400。m波長(zhǎng)以內(nèi)的紫外線)和三氧化二鐵納米微粒的含醇樹(shù)脂膜(吸收600nm波長(zhǎng)以內(nèi)的紫外線)。利用納米技術(shù)制作的這種光吸收材料將成為傳統(tǒng)包裝材料的替代產(chǎn)品，為包裝材料的改性和功能保護(hù)創(chuàng)造了技術(shù)條件。

    金屬納米微粒具有消除靜電的特殊功能，將金屬納米粒子摻雜到化纖制品或紙張中，就可大大降低靜電作用。利用納米技術(shù)，將金屬納米微粒涂覆在包裝與印刷材料的表面，就能消除在高速全自動(dòng)包裝機(jī)或印刷機(jī)上輸送包裝與印刷材料時(shí)所產(chǎn)生的靜電，使得包裝與印刷材料表面不再吸引灰塵，材料表面不會(huì)因灰塵增加摩擦而導(dǎo)致擦傷，從而大大提高包裝與印刷速度，保證印刷質(zhì)量。

    此外，在多樣化的工業(yè)用品包裝中，特別是高精密儀表電器、電子元件、集成電路和電子引信等包裝中，防止靜電是非常重要的，目前推出的防靜電瓦楞紙板，它是在瓦楞紙板表面涂布納米級(jí)碳粉、層合鋁箔、在箱紙板生產(chǎn)過(guò)程中加入金屬纖維或碳素纖維等制造而成的，它能有效地防止靜電對(duì)電子產(chǎn)品的影響。光潔度要求很高的不銹鋼材料及各種合金材料的包裝襯紙，不僅要求包裝用紙具有防水、防油、防銹性能，而且要求具有強(qiáng)度高、耐磨擦、抗靜電、抗老化的特點(diǎn)，而一般的紙張都很難同時(shí)具有這些特點(diǎn)。但如果將0．1％-0．3％左右的納米二氧化鈦、三氧化二鉻、氧化鋅、三氧化二鐵、二氧化錫等粉體摻人到造紙漿料中而制作的有抗靜電、耐磨功能的納米紙，就可以具有優(yōu)良的耐磨、抗水、耐腐蝕等作用，而且它同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生良好的靜電屏蔽性能，大大降低其靜電效應(yīng)，從而可大幅度地提高包裝產(chǎn)品的安全系數(shù)。還有利用納米紙抗菌防腐等功能，制作出防臭、防滑等瓦楞紙板，非常適用于包裝有關(guān)商品。

    利用納米微粒構(gòu)成的海綿體狀的輕燒結(jié)體，用于氣體同位素、混合稀有氣體及有機(jī)化合物等的分離和濃縮，用于化學(xué)成分探測(cè)器及作為高效率的熱交換隔板材料等。

    隨著納米科技的不斷成熟和完善，使其在瓦楞紙箱中的應(yīng)用將更加廣泛，并使其在數(shù)量和成本方面具有與成熟技術(shù)形成良好的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)�？傊�，納米技術(shù)和納米材料在瓦楞紙箱中的應(yīng)用，將開(kāi)辟出一個(gè)包裝技術(shù)嶄新的領(lǐng)域，其優(yōu)異特性及功能，為瓦楞紙箱工業(yè)的發(fā)展，提供了新的途徑。