军用被服包装箱的防霉抗菌技术优化

2023-06-27 理论教育版权反馈

【摘要】：由于毛细管的吸附作用，瓦楞纸箱极易吸潮变软。保护恶劣储运环境中的包装容器本身不会发生腐蚀，同时防霉剂不断吸附箱内环境中的游离霉菌。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，在内环境中形成防霉气团，有效防止内装被服发生霉腐。

凡是在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状菌丝体的真菌，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，出现肉眼能见到的霉菌称为霉变。

影响霉菌生长的因素主要有水分、温度、营养物质等。通常适宜霉菌生长的自然条件为温度23～38℃，相对湿度85%～100%。

被服、皮革等制品，在运输以及储存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、防霉方式单一的缺点，特别是作为战备物资长期存储的军用被服等。因此采取综合防护手段、有效消灭霉菌的同时，阻断其营养供应成为必然。

纸类包装材料属天然有机物料，加工后表面又涂覆涂料、黏结剂、油墨、颜料等，使纸箱本身以及内装物极易发生霉腐现象。

本节将防水防潮和防霉这两种防护手段应用于同一纸箱上，检测分析其防霉性能。

材料：防霉剂；防水涂料X300F，MICHELMAN公司；纯棉毛巾；原纸、纸板以及纸箱。

将防水涂料涂布于250g/m2箱纸板上（纸箱外表面），涂布量20g/m2，170℃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酒精，按照质量比30∶2∶68的比例混合均匀，使用涂布机将此涂料涂布于230g/m2的牛卡纸上（纸箱内表面），烘干后收卷，作为里纸备用，并以未涂布的纸箱作为参照对比箱。

防水涂布面纸、防霉涂布里纸、复合瓦楞芯纸，经过纸板自动生产线，制备成双瓦楞纸板和纸箱。

1.性能测试

防水性能测试按照GB/T 1540—2002 《纸和纸板吸水性的测定　可勃法》的要求，使用可勃法测试仪，测定相同材质空白原纸以及涂布防水纸的吸水率情况。

加速防霉等级实验，按照GB/T 4768—2008 《防霉包装》的要求，评价涂布防霉剂后对纸板、纸箱防霉性能的影响。

（1）纸板防霉。将未经涂布处理的普通牛皮纸和涂布有防霉剂的牛皮纸，分别置于含有霉菌培养基的培养皿里，将霉菌菌种喷于各培养皿中，在霉菌试验箱中处理7天。

（2）纸箱防霉。将相同的纯棉易生霉的毛巾作为模拟件，置于3个纸箱中，模拟实际应用中，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潮涂布处理；2号包装箱外表面经过防潮处理，内表面涂布8g/m2的防霉涂料；3号包装箱外表面经过防潮处理，内表面涂布18g/m2的防霉涂料。

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）℃，相对湿度为（96±1）%的试验箱中28天。

2.吸水性

瓦楞纸箱的原纸是由植物纤维制造而来，纤维材料具有亲水性并且纤维之间具有大量孔隙，这些孔隙就形成为数众多的毛细管。由于毛细管的吸附作用，瓦楞纸箱极易吸潮变软。

涂布前后面纸吸水性能对比见表2-8-1，其中未经处理的牛皮纸表面吸水性达到34.6g/m2 。经防水涂料涂布处理，一方面能够填充纸张表面的孔隙，提高纸张的光滑度，减小毛细管吸附作用；另一方面防水涂料为硅氧烷类物质，涂布后与原纸结合，形成的新物质层表面张力较低。根据表面能理论，与此表面接触的水就会尽量地缩成球形，以保证接触面积最小，减小表面势能，此时接触角大于等于90°，纸张表面不会被润湿。

表2-8-1　涂布前后面纸吸水性能对比

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防水涂布处理后，原纸表面的吸水量大幅下降，仅为2.56g/m2 。经防水处理的纸箱面纸，能够阻隔空气中的水汽侵蚀，有效保持纸箱抗压强度的同时，纸箱内部空间的相对湿度较低，能切断霉菌生长的水分供应。

3.防霉性能

将未经涂布处理的普通牛皮纸和涂布有防霉剂的牛皮纸，进行7天防霉试验后，霉菌的生长情况见图2-8-1。未涂布防霉剂原纸表面长满霉菌，霉菌生长为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。

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图2-8-1　有无涂布防霉剂的牛皮纸霉菌实验结果

吸附型防霉剂是长碳链结构，带有正电荷，阳离子通过化学键和静电作用绑定在纸箱内表面，所带正电荷主动吸附带负电荷的霉菌，刺破细胞壁，使其无法生存。保护恶劣储运环境中的包装容器本身不会发生腐蚀，同时防霉剂不断吸附箱内环境中的游离霉菌。

在吸附型防霉剂的基础上，加入缓释型防霉剂，制成复配型防霉剂溶液，均匀涂覆于纸箱的里纸上。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28天霉菌试验，由实验结果可知，里纸未涂布防霉剂的1号包装箱，箱内样品霉菌生长严重，防霉能力差；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。

从实验检测结果可知，防霉纸箱在防霉剂的涂布量为8g/m2时，就能起到很好的效果，达到最高防霉等级，再增加涂布量已无实际意义，只会增加生产的成本。

4.结语

纸箱面纸经防水涂布处理，表面吸水率降低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，在内环境中形成防霉气团，有效防止内装被服发生霉腐。防水和防霉涂布技术应用于同一纸箱上，纸箱防霉等级达到最高等级，对纸箱以及内装物都能起到有效的防护作用。

此防霉纸箱主要用于被服等易发霉物质，特别是恶劣储运环境中的物品，如军队后勤物资等，且有效期可达两年。

军用被服包装箱的防霉抗菌技术优化

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