功能型瓦楞紙箱在軍品防護(hù)包裝中的應(yīng)用

孫俊軍 胡力萌 王召霞 張治國

在軍事領(lǐng)域，戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境異常惡劣，這就對(duì)軍品運(yùn)輸包裝提出了更高要求，尤其是彈藥、火工品等易燃易爆品，在生產(chǎn)、運(yùn)輸和裝配等過程中，一旦受到摩擦、撞擊、接觸、分離等外界沖擊，不僅極易產(chǎn)生靜電并積累，存在燃燒、爆炸等隱患，也可能會(huì)造成電子元器件失效，對(duì)軍品的安全性和可靠性造成威脅?？梢姡龊密娖贩雷o(hù)包裝，不僅有助于軍品適應(yīng)嚴(yán)峻的野外或戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，還能降低其對(duì)倉儲(chǔ)條件的要求，非常符合現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)武器裝備的要求。目前，我公司成功開發(fā)出多款用于軍品防護(hù)包裝的功能型瓦楞紙箱，達(dá)到了軍品包裝所需的科學(xué)防護(hù)、節(jié)能環(huán)保的要求，下面為行業(yè)人士進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

防電磁干擾瓦楞紙箱

目前電子戰(zhàn)已突破了通訊、雷達(dá)等以自衛(wèi)為目的干擾范疇，并向指揮、指控、光電及計(jì)算機(jī)等諸多體系間的對(duì)抗發(fā)展。當(dāng)電磁波穿透武器系統(tǒng)的敏感器件時(shí)，其危害如同靜電放電，容易使防御武器的控制系統(tǒng)失效或做出錯(cuò)誤動(dòng)作，且彈藥、電爆裝置等物品在電磁能量的作用下，極易發(fā)生燃燒爆炸。因此，防電磁干擾包裝的研究刻不容緩。目前，歐美等國家已積極開發(fā)出能應(yīng)用于軍品防護(hù)包裝的各種導(dǎo)電性高分子復(fù)合材料，顯著提高了包裝系統(tǒng)對(duì)武器裝備的電磁屏蔽保護(hù)能力。我公司將特殊鍍鋁紙與瓦楞紙板進(jìn)行覆合形成鍍鋁瓦楞紙板（如圖1所示）。通過大量電磁抗干擾實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，此類瓦楞紙箱的電磁屏蔽值達(dá)到了50～90db，可阻抗中高級(jí)電磁輻射，滿足軍品防護(hù)包裝的防電磁干擾要求。

防油瓦楞紙箱

當(dāng)瓦楞紙箱內(nèi)裝物為機(jī)械零部件時(shí)，這些零部件表面的防銹油脂往往會(huì)發(fā)生滲漏，不僅污染瓦楞紙箱表面，還會(huì)導(dǎo)致滲油處瓦楞紙箱的粘結(jié)強(qiáng)度、邊壓強(qiáng)度大大下降，甚至造成瓦楞紙箱芯紙、面紙之間發(fā)生剝離，從而使整個(gè)瓦楞紙箱失去保護(hù)作用。對(duì)此，我公司研發(fā)出一種防油、防銹涂層，將其均勻涂布于瓦楞紙板表面，并進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)2年的抗油性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，防油、防銹涂層既能有效防止機(jī)械零部件生銹，又能保證瓦楞紙箱表面清潔度。涂布防油、防銹涂層的瓦楞紙板前后抗油性實(shí)驗(yàn)效果對(duì)比如圖2所示。

氣相防銹瓦楞紙箱

一些機(jī)械零部件長(zhǎng)時(shí)間存放易出現(xiàn)銹跡，我公司用涂布?xì)庀嗑徫g劑（VCI）的防銹原紙制成了新型防銹瓦楞紙箱，使得瓦楞紙箱內(nèi)壁形成一個(gè)相對(duì)封閉的“微環(huán)境”。在常溫條件下，防銹原紙內(nèi)含浸的氣相緩蝕劑會(huì)自動(dòng)揮發(fā)出緩蝕氣體因子，這些因子吸附于金屬表面并形成分子級(jí)保護(hù)層，從而達(dá)到防銹目的。特別是對(duì)于機(jī)件上有深槽、盲孔等形狀的金屬機(jī)械零部件，防銹效果尤為顯著。氣相防銹瓦楞紙箱的有效防銹時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3年，且包裝成本低廉，可用于機(jī)械零部件、子彈等軍品包裝。

防潮防水瓦楞紙箱

制作瓦楞紙箱時(shí)，要求瓦楞原紙具有一定的可勃值，以提高瓦楞紙箱的耐濕性。瓦楞紙箱的含水率穩(wěn)定，可以較好地保證瓦楞紙箱的強(qiáng)度。另外，瓦楞紙板正、反兩面的吸水度同等重要。環(huán)境濕度對(duì)瓦楞紙箱的使用性能會(huì)產(chǎn)生很大影響，提高瓦楞紙板的防潮、防水性有助于解決和減緩?fù)呃慵埾鋸?qiáng)度的衰減。在瓦楞原紙和紙板表面涂布防潮防水涂層（如圖3），可使面紙具有一定的防水性。防水涂料用量與瓦楞紙板吸水值的關(guān)系如圖4所示。此外，將瓦楞紙板與PE膜覆合（如圖5），可有效保護(hù)瓦楞紙箱不受或少受外部潮濕環(huán)境的影響，根據(jù)實(shí)際使用需要，可將PE膜覆合至瓦楞紙箱內(nèi)層或外層。目前，我公司已成功將其應(yīng)用于海鮮、冷藏蔬果食品、飲品等領(lǐng)域，下一步有望在軍品防護(hù)包裝中推廣使用。

防霉瓦楞紙箱

在運(yùn)輸過程中，若遇到陰雨季節(jié)，環(huán)境濕度過大會(huì)使瓦楞紙板吸濕發(fā)生霉變，從而導(dǎo)致有些軍品受到霉菌的侵蝕，尤其一些精密儀器軍品，比如軍用光學(xué)儀器等。在霉菌的破壞力下，儀器的測(cè)量精度會(huì)變差，從而對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)指揮造成極為不利的影響。我公司使用納米TiO2對(duì)殼聚糖進(jìn)行改性，制備出一種新型防霉劑，并將其噴涂在瓦楞紙板表面。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該新型防霉劑對(duì)黑曲霉菌24h的殺菌率高達(dá)99%，且持續(xù)有效，可用于軍品的防霉包裝。

防靜電瓦楞紙箱

隨著高分子復(fù)合材料技術(shù)的發(fā)展，各種工程塑料及樹脂復(fù)合材料憑借質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐老化等優(yōu)點(diǎn)在軍品防護(hù)包裝中得到廣泛應(yīng)用。軍品的最大特點(diǎn)是受外界影響容易出現(xiàn)大量靜電電荷的積累，因此在進(jìn)行軍品包裝系統(tǒng)開發(fā)時(shí)應(yīng)充分考慮防靜電要求，從包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇等方面采取有效措施。普通瓦楞紙箱生產(chǎn)企業(yè)一般會(huì)先印刷一層防靜電油墨，再印刷一層光油（以防止油墨顆粒脫落）的方式實(shí)現(xiàn)瓦楞紙箱的防靜電，但此類瓦楞紙箱的防靜電指數(shù)一般在100Ω左右，難以達(dá)到保護(hù)精尖軍品的要求。我公司通過特殊工藝制備出含防靜電劑的材料，將防靜電材料涂覆于瓦楞紙板表面，形成固化的靜電耗散層，其防靜電指數(shù)可達(dá)200kΩ，可很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)裝物的防靜電保護(hù)，完全滿足軍品包裝的防靜電需求。

封閉式瓦楞紙板

瓦楞紙板使用膠黏劑黏合而成，而膠黏劑成分主要是食用玉米粉或木薯粉，這就為害蟲在瓦楞紙板內(nèi)部的存活提供了有利條件。而使用特殊膠帶將瓦楞紙板楞口嚴(yán)密封閉起來（如圖6所示），無疑是預(yù)防害蟲侵入的有效措施，而且不僅可預(yù)防瓦楞紙箱變形對(duì)內(nèi)裝物造成損害，如漆面刮傷等，還可避免使用者的手被瓦楞紙板刮傷。封閉式瓦楞紙箱可用于包裝戰(zhàn)略儲(chǔ)備的食品、被褥、醫(yī)療用品等。

易開啟瓦楞紙箱

軍事活動(dòng)對(duì)戰(zhàn)士的反應(yīng)速度有非常高的要求，所以快捷、方便是軍品包裝設(shè)計(jì)的一個(gè)主要元素。我公司在瓦楞紙板表面設(shè)計(jì)了一條拉絲膜（見圖7a），在印刷和模切時(shí)增加一條拉絲口，更利于瓦楞紙箱的開啟。瓦楞紙箱開啟過程如圖7b所示，開啟時(shí)只需用手向左或右拉開拉絲口即可，其主要特點(diǎn)是開啟快捷、使用方便，尤其是在戰(zhàn)爭(zhēng)或演練現(xiàn)場(chǎng)，快速開箱取物對(duì)提高戰(zhàn)事效率具有很大幫助。

高強(qiáng)度瓦楞紙箱

近年來，隨著國際上保護(hù)森林資源呼聲的日益強(qiáng)烈，木箱在軍品防護(hù)包裝中的使用越來越受限制，以紙代木已成為軍品防護(hù)包裝未來的應(yīng)用趨勢(shì)。對(duì)此，我公司設(shè)計(jì)研發(fā)出重型高強(qiáng)度瓦楞紙箱及輕型高強(qiáng)度瓦楞紙箱來代替木箱，可分別用于重、輕型武器的運(yùn)輸包裝。

重型高強(qiáng)度瓦楞紙箱由七層或多層三瓦楞的瓦楞紙板制成（如圖8a、8b所示），其特點(diǎn)是耐破強(qiáng)度、邊壓強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度高；輕型高強(qiáng)度瓦楞紙箱由單瓦楞或雙瓦楞紙板制成（如圖9a、9b、9c所示），其特點(diǎn)是紙板薄、強(qiáng)度大。

其他功能型瓦楞紙箱

1.防火阻燃瓦楞紙箱

軍品在倉儲(chǔ)過程中易遭受火災(zāi)等危害。我公司通過在瓦楞原紙表面涂布阻燃涂料，制成的瓦楞紙箱燃燒等級(jí)可達(dá)到GB 8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》中的B1等級(jí)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)裝物防火阻燃的保護(hù)功能。

2.防非法開啟保密瓦楞紙箱

軍品的特殊性使其在倉儲(chǔ)時(shí)易遭受外界間諜活動(dòng)偵查等危害。對(duì)此，我公司進(jìn)行了防非法開啟瓦楞紙箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，顯著提升了瓦楞紙箱的保密性能，有效防止了軍事機(jī)密外泄。

3.可智能追蹤瓦楞紙箱

由于運(yùn)輸、倉儲(chǔ)條件較為復(fù)雜，軍品的安全性難以得到保障。在高速瓦愣生產(chǎn)線上嵌入RFID無線射頻智能芯片的方式，可實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦楞紙箱的智能追蹤，使瓦楞紙箱的狀態(tài)實(shí)時(shí)可控，大大提高軍品的安全性。

4.保溫瓦楞紙箱

軍品中有許多特殊物資具有較高的保溫要求，如戰(zhàn)略儲(chǔ)備食品等。為此，我公司研發(fā)了保溫瓦楞紙箱，其生產(chǎn)流程為：首先將瓦楞紙板邊線密封，再覆合鍍鋁層，最后將其與發(fā)泡保溫材料在線覆合。

5.稀土熒光防偽瓦楞紙箱

我公司采用稀土熒光防偽水性油墨印刷瓦楞紙箱，可使瓦楞紙箱具備可防偽識(shí)別的功能，大大提高了軍品的安全性。

6.防鹽霧涂布瓦楞紙箱

對(duì)于長(zhǎng)期海上作業(yè)的軍事基地來說，使用的軍品包裝需要適應(yīng)的環(huán)境條件更為苛刻。對(duì)此，我公司通過在瓦楞紙板表面涂布特種防鹽霧材料，顯著提高瓦楞紙箱的防鹽霧性能，可用于海上作業(yè)軍品的運(yùn)輸和儲(chǔ)存。

隨著雷達(dá)、紅外、激光等現(xiàn)代探測(cè)和制導(dǎo)技術(shù)的飛速發(fā)展，及中子彈、微波彈等的逐漸應(yīng)用，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)愈發(fā)向高技術(shù)化發(fā)展，這些都對(duì)其包裝提出了更高要求。未來軍品尤其是高技術(shù)武器裝備的包裝必然向多功能防護(hù)方向發(fā)展，功能型瓦楞紙箱作為一種綠色環(huán)保包裝材料具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。我公司將繼續(xù)致力于多功能瓦楞紙箱的研發(fā)，逐步實(shí)現(xiàn)以紙代木，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)鏈，填補(bǔ)國內(nèi)外瓦楞紙箱領(lǐng)域空白，擴(kuò)大功能型瓦楞紙箱在軍品防護(hù)包裝中的應(yīng)用。