近年来国家有关部门,大量更新发布了纸包装国家标准,使中国的标准化水平迅速与国际及欧、美、日先进标准接轨。从现有资料看,涉及纸、包装与检测的国家标准多达300多项,其中约有1/5与瓦楞包装箱关系密切。本节主要介绍与瓦楞包装关系密切的原纸特性与检测标准。......
2023-06-27
所谓“标准”,是在一定范围内制定的共同法则,并经权威机构批准的行业“宪法”,无论在国内还是国外,纸包装行业历来都是标准化程度高度密集的领域。
同时,“标准”也是供需双方合作的基础,是技术评判、质量优劣、纠纷处理等经济行为中的“法律法规”,特别是在外资企业、高端客户中,“标准”的概念意识都非常强烈,因此学好标准,用好标准,贯彻标准,是每一个从业人员必备的基本功。
国家标准GB/T 25810—2019《染料产品标志、标签、包装、运输和贮存通则》(注:以下简称《新标准》),已于2019年10月18日正式发布,并将于2020年9月1日开始实施。
该标准2015年由国家标准化管理委员会立项,经酝酿、起草、讨论、修改、会审,历时四年,笔者作为主要起草人,现来谈谈对新标准中涉及纸箱包装的一些感悟。
中国是染料生产与出口的大国,现有中外生产企业约450家,产量占世界的70%以上。国内染料成品外包装的形式很多,经我们对中国主要的大染料生产区域的一百多家生产厂的调研,这些包装物所占的比例大约为:
钢桶包装占1%,纸桶包装占6%,编织袋包装占5%(含吨袋),纸箱包装占88%。
染料包装每件内装物重量绝大多数为25kg(见新标准4.4.2.5),一般堆码高度8层,属于重磅码垛,仓储时间少则数月,多则数年,而且存储条件往往都较差,甚至很恶劣。
过去国内染料外包装皆以铁桶为主,后为降本逐步改为纸桶,随着经济发展,世界染料巨头德司达、汽巴(亨斯迈)、科莱恩(昂高)等纷纷进入中国市场,而他们100%采用瓦楞纸箱包装,这些超强染料纸箱的特点如下。
(1)纸箱抗压强度特高:可达8000N以上,高出国家规定的纸箱出口标准值(见SN/T 0262—1993的3倍多,已胜过纸桶(国家纸桶标准GB/T 14187—2008规定“一级桶”的堆码载荷仅为4900N)。
(2)包材成本低廉:超强复合纸箱之单价,仅为纸桶价格的1/2和铁桶的1/3 。
(3)大大降低运输成本:由于方型纸箱能在同等空间内,创造最大限度容积,如一个20英尺标准货柜内,可以装载12~15t染料(视染料品种而定),与圆形的铁桶、纸桶相比,能节省海运费20%左右。
(4)节省仓储空间:纸箱未使用前,可折叠成平面,比圆桶节省仓储容积90%以上。
(5)加快了生产线的包装速度:这种超强纸箱,去除了传统低档纸箱所需的围衬、垫板等附件,提高了包装速度,降低了工人劳动强度及包装成本,更适宜自动包装线机械化包装与真空吸附提升移位。
(6)纸箱表面可进行防潮处理:有利于较长时间的储存及恶劣条件下的运输。
(7)提高了包装物的品位:纸箱可作精美印刷(四色或更多),有利于提高产品的档次及企业形象的宣传,是纸桶、铁桶所无法比拟的。
(8)环保与资源再生:使用完毕的纸箱,不但不会造成环境问题,而且是宝贵的再生资源,完全符合出口欧美的绿色、节能、减排要求和RoHS指令。
装载染料的瓦楞纸箱与我们常见的普通纸箱是两个不同的品种,从表3-2-1的各项指标数据的比较中即可看出:
国内外常规纸箱的各项技术指标,都无法满足染料包装的需要,而且差异巨大。
近年来,虽然瓦楞纸箱在机电行业已得到广泛应用,但它们的载荷能力往往不需要很高,因为内装物本身能承重(如汽车零部件)、箱内有发泡塑料等附件(如冰箱、洗衣机等),它们本身可以分担部分压力,而染料纸箱却完全要靠纸箱来承重,因为箱内无任何刚性支撑。
表3-2-1 国内外染料用箱比较
用重型瓦楞纸箱装载化工染料,德国技术最先进,早在1987年就制定了标准DIN 55468—1:1987,该德国标准不但规定了重型包装箱的各项物理技术指标,而且将创新的“复合双瓦楞”技术引入标准的附录中。
在两张复合瓦楞纸中间,被固化了的是玉米淀粉黏结剂,它好像一层薄薄的塑料硬片,在两张柔软的瓦楞纸中,起到了刚性骨架的强化作用,因此,它比同材质、同定量、同工艺的常规双瓦楞纸板的边压强度要高出20%以上,平压强度更是出众,要高出数倍。
我们在消化吸收该德国技术时,成功改造了进口流水线,创造性地在玉米淀粉黏结剂中添加了特种防潮剂与玻璃纤维等增强材料,使纸板的各项强度指标更上一层楼。
本次新标准中,增加了六处关于“危险货物”与“危险化学品”(亦称“危险品”)的表述,这是两个不同的概念,但相关从业人员与承运者往往会将它们混淆。
国际上“危险货物”的概念来自TDG(即“关于危险货物运输的建议书”规章范本),其针对的是该货物的运输环节,强调其短期危害性。
而“危险化学品”主要来源GHS(即“全球化学品分类与标签统一协调制度”),它主要指该化学品在生产、使用、贮存、流通、废弃等环节中的长期危害性,两者没有必然的联系。
“危险货物”不一定是“危险化学品”,如锂电池、汽车安全气囊等。
“危险化学品”也不一定是“危险货物”,如六溴联苯、二苯基甲烷二异氰酸酯等。
它们两者各自有几百种不在对方的序列中。对包装容器的生产企业而言,重点关注的是前者“危险货物”。
染料的品种很多,除用于各类纺织品外,在油漆、涂料、塑料、橡胶、皮革、纸张、木材等行业,都有广泛的应用。
目前在我国生产的染料品种约有1200种,其中因腐蚀、有毒、易燃、致癌等原因,被列入“危险化学品”的仅几十种,在GHS中占比极低。但在TDG中,大多数染料品种却被列入了第9类“杂项危险物质和物品”,它主要的危险表现是“危害环境”,它们在联合国“危险货物”名录中的编号分别是UN 3077(固态)和UN 3082(液态)。
当大多数属于“危险货物”的染料产品需要出口时,按国际通行的做法,我国规定了对其包装容器要进行强制性检验,一般流程需两周左右。
①染料生产厂先提供权威机构出具的该染料“货物运输条件鉴定书”(有的省市为“危险货物分类鉴定书”等)。如鉴定结果不属于“危险货物”(极少数),那很幸运,按正常普货标准生产包装容器即可。如确认是“危险货物”,那“鉴定书”中会包含该染料的危险属性、类别、联合国编号、特定运输方式、包装容器的等级(视危险程度,由大到小分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类包装),以及其他一些信息。
多年的生产实践告诉我们,大多数染料品种使用的都是危害程度相对较轻的Ⅲ类危包。
②具有“危包生产资质”的包装厂,按照“鉴定书”规定的包装容器危险等级,按GB 12463—2009中对应的堆码、跌落等具体指标要求,设计、加工特定的包装物。
③国家海关总署(原“国家出入境检验检疫局”)派员在包装厂现场抽样、盖章、封存。
④包装厂将样品送指定的国家权威机构,对它的质量进行法定检验。
⑤包装容器检验合格后,由海关总署出具“出入境货物包装性能检验结果单”,作为该染料日后出口通关的重要凭证(该单证一年内有效,可拆分使用6次)。
瓦楞纸箱是一种纤维物质,它对大气中的水蒸气十分敏感,一旦吸潮,纸箱的各项强度指标都会大幅度下降,甚至完全失去功能,而现在的“防潮包装”(GB/T 5048—2017),只是采用在箱内放置干燥剂等措施,并不能解决纸箱本身受潮的问题。
目前市场上较多采用一种丙烯酸类的溶液,在纸板复合过程中将它涂覆在纸板表面,以达到防水防潮效果。而用进口涂布机加工的防水层,表面的吸水性指标已达到2.56g/m2的高水平(可作盛水容器)(详见第二章第1节),目前已被广泛应用在染料包装纸箱上(见新标准4.3.2)。
另外,瓦楞纸箱黏结点上的糨糊含水率,一般在80%左右,水分子会向原纸内部不断渗透,在瓦楞中形成水分梯度,即水分多的地方向水分少的地方漫延,使整个瓦楞纸板逐渐受潮变软(见图3-2-1),因此像亨斯迈等一些染料巨头,他们所用的纸箱实行强制性“抗水性黏结”的要求,即ISO 3038:1975《瓦楞纸板胶粘抗水性的测定(浸水法)》之规定,(注:国家标准GB/T 22873—2008以它为蓝本),解决此问题的办法是在常规黏结剂中加入特殊添加剂,以锁住水分的流动,保持纸箱的刚性。
图3-2-1 瓦楞纸板受潮的过程
瓦楞纸板的强度提高后,带来的另一个问题是封箱时摇盖回弹,用封箱带常会封不住,因此不少大型企业改用了自动或手工的“热熔胶封箱”工艺(见图3-2-2),而且摇盖上的压线往往会采用“碰线机”等特殊设备与手段。
鉴于染料包装现场环境恶劣,及人力成本的不断提高,很多大中型染化厂都使用了自动或半自动包装线,正规自动线的末端都需要用真空吸附的方式,将包装好的纸箱提升后位移到托盘上(图3-2-3),但由于纸张表面的空隙等原因,普通纸箱往往形成不了足够的真空度,必须对纸张表面进行特殊的处理,只有当纸箱的表面透气度小于等于3.5μm /(Pa·s)时,才能将毛重约27kg的纸箱提升起来,并且时间长达7秒以上(详见第五章第6节)。现在较多的解决方法是在纸箱的局部位置印刷一层特殊油墨,更好的方法是在纸箱表面涂布一层特殊涂料。
图3-2-2 手工封箱
图3-2-3 某染料厂9箱同时真空提升
对染料纸箱而言,还有很多其他特殊要求,例如以下几种。
(1)染料纸箱必须与内层塑料袋配套使用,塑料袋的周长应大于纸箱内径5%左右(见新标准4.4.2.2),以保证装料时纸箱四角能填充满,当然如能采用方底塑料袋效果则更佳(见新标准4.4.2.1)。
塑料袋一般采用聚乙烯吹塑薄膜(注:高密度聚乙烯用于束带扎口,低密度聚乙烯用于高温热封)(见新标准4.4.2.3),厚度≮0.1mm,不允许使用回料,拉断力、伸长率、冲击强度、水蒸气透过率等主要技术指标应符合GB/T 4456—2008与GB/T 10004—2008的规定(见新标准4.4.2.4),足够的耐破强度,能确保内袋在与纸箱内角凸起的接舌摩擦时不致破损。塑料内袋还应具有防静电的功能,以防止倾倒时染料黏附在塑袋内壁上。
(2)纸箱接合处宜用粘接方式,一般不允许采用打钉,以防止锋利的钉头将内装的塑料袋钩破。
(3)染料在动态运输时,内装物对纸箱壁的向外张力很大,所以纸箱接合处的外层应加粘夹线强力水胶带(图3-2-4)。
(4)高端染料箱与出口欧美的染料箱,还要求装撕裂带(俗称拉链),使用时可直接拉开上盖,而不需要使用美工刀等锐器开箱(见图3-2-5),它一方面符合国际惯行的“职业健康安全管理体系”(即“OHSAS 18001”)所规定的对现场作业人员的相关要求,同时也可避免用美工刀等锐器开箱时割破内塑料袋的风险。
图3-2-4 加粘夹线强力水胶带
图3-2-5 拉开撕裂带开箱
(5)80%以上的染料纸箱,都需要在箱面上加粘不干胶标贴(见新标准5.1),为使粘贴位置正确、齐整,需要在纸箱上预印加粘框,一般有这么几种方式:图3-2-6中1与2为固定式,3为不确定式。
(6)由于大多数染料因污染环境而被归入第9类“杂项危险物质和物品”,按照国务院第591号令“危险化学品安全管理条例”与国家质检总局2012年30号公告,“关于进出口危险化学品及其包装检验监管有关问题的公告”,无论内销还是出口的大多数染化产品,都应该印上国际通行的第9类“危险货物”标签(见新标准5.3)(见图3-2-7)。
图3-2-6 加粘不干胶标贴
图3-2-7 “危险货物”标签
(7)大多数中小染料厂,均采用传统的手工装箱方式,操作工手套上的颜色常常会污染到纸箱的外表面,为此,不少染料厂采用了“以色遮丑”的办法,在纸箱外表面大面积印刷特种油墨颜色,尽量与染料颜色相近。
(8)对染料纸箱的使用也有讲究,由于是重磅码垛,所以使用不当会出现很大问题。日常所见的悬臂堆码、错落堆码、狼牙交叉式堆码等都是不允许的,而推荐使用齐平式堆码或更先进的“底部二层活用堆码”或加纸护角堆码等(详见第一章第7节)。
(9)国家质检总局、商务部和海关总署于2007年联合发布了“第70号公告”,对“不用于人类食品或动物饲料”的124种产品,在外包装上还必须印刷“仅用于工业用途”等字样,染料也名列其中。
(10)新标准中对25kg装染料纸箱的长、宽平面尺寸,作了规范(见新标准4.4.3.4)。目前多数染料厂在1200mm×1000mm标准托盘上,摆放纸箱的排列次序为3×4或3×3,即纸箱平面尺寸为333mm×300mm和400mm×333mm。
(11)出口染料如属“危险货物”,还应在包装容器的醒目位置,按规定印上国际通行的“双排信息码”(见新标准5.4),它应包含包装类别、危险等级、内装重量、染料形态、包装物的生产地与生产厂家、生产批号等详细信息(见图4-5-3)。
(12)大尺寸的托盘吨箱(见新标准4.4.5),现用超强瓦楞纸箱的也逐渐增多,特别是出口欧美的染料,其纸箱的结构也有了较大的变化,如八角箱、加撑套箱等。
(13)当包装采用胶带封箱时,封箱带在纸箱两侧面的下垂距离一般在50mm以上,因此,有的包装标准会对印刷位置作相关的规定,如GB 1019—89的5.2.1.7中就有如下描述:“纸箱釆用压敏胶带封箱,胶带宽度不应小于60mm,二端下垂长度不应小于50mm,且不得压盖箱面标志及字迹。”
(14)染料装箱时往往温度较高,当封箱密闭后,箱内高温降到常温所产生的水蒸气,会被纸箱吸收,使强度迅速下降,解决的办法是在适当位置开排气散热孔或在纸箱内层涂防水剂(详见第五章第7节)。
综上所述,染料纸箱虽然具有重磅纸箱的一些共性,但也有很多其他纸箱所不具备的特性,从加工设备、材料、工艺、设计、技术指标、测试、使用等各个环节都可以看到这一点。
我们生产染料包装用瓦楞纸箱,已有十几年的历史,除引进德国纸板流水线,采用德国加工标准外,还自主研发取得了一批国家专利,染料纸箱的全国市场占有率约为2/3。
与染料特性相近的其他化工原料、医药半成品、化学中间体、助剂、添加剂等,已大量采用染料纸箱的这些技术,成为出口用包装容器的主力,取得了较好的经济效益与社会效益。
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