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第8节
军用被服包装箱的防霉抗菌技术

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/m 2 箱纸板上(纸箱外表面),涂布量20g/m 2 ,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/m 2 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/m 2 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/m 2 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/m 2 。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

防水涂布处理后,原纸表面的吸水量大幅下降,仅为2.56g/m 2 。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。

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/m 2 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/m 2 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/m 2 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。 Zflw8QGUxy76OzLYWbOQKipgXbzFMyUoB2zNnODxmHt9kTaVSPKNURuSAAtrH147

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