孫俊軍 胡力萌 王召霞 張治國
在軍事領域,戰(zhàn)場環(huán)境異常惡劣,這就對軍品運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、運輸和裝配等過程中,一旦受到摩擦、撞擊、接觸、分離等外界沖擊,不僅極易產生靜電并積累,存在燃燒、爆炸等隱患,也可能會造成電子元器件失效,對軍品的安全性和可靠性造成威脅??梢?,做好軍品防護包裝,不僅有助于軍品適應嚴峻的野外或戰(zhàn)場環(huán)境,還能降低其對倉儲條件的要求,非常符合現(xiàn)代戰(zhàn)場對武器裝備的要求。目前,我公司成功開發(fā)出多款用于軍品防護包裝的功能型瓦楞紙箱,達到了軍品包裝所需的科學防護、節(jié)能環(huán)保的要求,下面為行業(yè)人士進行簡要介紹。
防電磁干擾瓦楞紙箱
目前電子戰(zhàn)已突破了通訊、雷達等以自衛(wèi)為目的干擾范疇,并向指揮、指控、光電及計算機等諸多體系間的對抗發(fā)展。當電磁波穿透武器系統(tǒng)的敏感器件時,其危害如同靜電放電,容易使防御武器的控制系統(tǒng)失效或做出錯誤動作,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)出能應用于軍品防護包裝的各種導電性高分子復合材料,顯著提高了包裝系統(tǒng)對武器裝備的電磁屏蔽保護能力。我公司將特殊鍍鋁紙與瓦楞紙板進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驗發(fā)現(xiàn),此類瓦楞紙箱的電磁屏蔽值達到了50~90db,可阻抗中高級電磁輻射,滿足軍品防護包裝的防電磁干擾要求。
防油瓦楞紙箱
當瓦楞紙箱內裝物為機械零部件時,這些零部件表面的防銹油脂往往會發(fā)生滲漏,不僅污染瓦楞紙箱表面,還會導致滲油處瓦楞紙箱的粘結強度、邊壓強度大大下降,甚至造成瓦楞紙箱芯紙、面紙之間發(fā)生剝離,從而使整個瓦楞紙箱失去保護作用。對此,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,并進行了長達2年的抗油性實驗。實驗結果表明,防油、防銹涂層既能有效防止機械零部件生銹,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驗效果對比如圖2所示。
氣相防銹瓦楞紙箱
一些機械零部件長時間存放易出現(xiàn)銹跡,我公司用涂布氣相緩蝕劑(VCI)的防銹原紙制成了新型防銹瓦楞紙箱,使得瓦楞紙箱內壁形成一個相對封閉的“微環(huán)境”。在常溫條件下,防銹原紙內含浸的氣相緩蝕劑會自動揮發(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保護層,從而達到防銹目的。特別是對于機件上有深槽、盲孔等形狀的金屬機械零部件,防銹效果尤為顯著。氣相防銹瓦楞紙箱的有效防銹時間長達3年,且包裝成本低廉,可用于機械零部件、子彈等軍品包裝。
防潮防水瓦楞紙箱
制作瓦楞紙箱時,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)境濕度對瓦楞紙箱的使用性能會產生很大影響,提高瓦楞紙板的防潮、防水性有助于解決和減緩瓦楞紙箱強度的衰減。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),可有效保護瓦楞紙箱不受或少受外部潮濕環(huán)境的影響,根據(jù)實際使用需要,可將PE膜覆合至瓦楞紙箱內層或外層。目前,我公司已成功將其應用于海鮮、冷藏蔬果食品、飲品等領域,下一步有望在軍品防護包裝中推廣使用。
防霉瓦楞紙箱
在運輸過程中,若遇到陰雨季節(jié),環(huán)境濕度過大會使瓦楞紙板吸濕發(fā)生霉變,從而導致有些軍品受到霉菌的侵蝕,尤其一些精密儀器軍品,比如軍用光學儀器等。在霉菌的破壞力下,儀器的測量精度會變差,從而對戰(zhàn)爭指揮造成極為不利的影響。我公司使用納米TiO2對殼聚糖進行改性,制備出一種新型防霉劑,并將其噴涂在瓦楞紙板表面。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn),該新型防霉劑對黑曲霉菌24h的殺菌率高達99%,且持續(xù)有效,可用于軍品的防霉包裝。
防靜電瓦楞紙箱
隨著高分子復合材料技術的發(fā)展,各種工程塑料及樹脂復合材料憑借質量輕、強度高、耐腐蝕、耐老化等優(yōu)點在軍品防護包裝中得到廣泛應用。軍品的最大特點是受外界影響容易出現(xiàn)大量靜電電荷的積累,因此在進行軍品包裝系統(tǒng)開發(fā)時應充分考慮防靜電要求,從包裝結構設計和材料選擇等方面采取有效措施。普通瓦楞紙箱生產企業(yè)一般會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,難以達到保護精尖軍品的要求。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200kΩ,可很好地實現(xiàn)對內裝物的防靜電保護,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密封閉起來(如圖6所示),無疑是預防害蟲侵入的有效措施,而且不僅可預防瓦楞紙箱變形對內裝物造成損害,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)略儲備的食品、被褥、醫(yī)療用品等。
易開啟瓦楞紙箱
軍事活動對戰(zhàn)士的反應速度有非常高的要求,所以快捷、方便是軍品包裝設計的一個主要元素。我公司在瓦楞紙板表面設計了一條拉絲膜(見圖7a),在印刷和模切時增加一條拉絲口,更利于瓦楞紙箱的開啟。瓦楞紙箱開啟過程如圖7b所示,開啟時只需用手向左或右拉開拉絲口即可,其主要特點是開啟快捷、使用方便,尤其是在戰(zhàn)爭或演練現(xiàn)場,快速開箱取物對提高戰(zhàn)事效率具有很大幫助。
高強度瓦楞紙箱
近年來,隨著國際上保護森林資源呼聲的日益強烈,木箱在軍品防護包裝中的使用越來越受限制,以紙代木已成為軍品防護包裝未來的應用趨勢。對此,我公司設計研發(fā)出重型高強度瓦楞紙箱及輕型高強度瓦楞紙箱來代替木箱,可分別用于重、輕型武器的運輸包裝。
重型高強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),其特點是耐破強度、邊壓強度、抗壓強度高;輕型高強度瓦楞紙箱由單瓦楞或雙瓦楞紙板制成(如圖9a、9b、9c所示),其特點是紙板薄、強度大。
其他功能型瓦楞紙箱
1.防火阻燃瓦楞紙箱
軍品在倉儲過程中易遭受火災等危害。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可達到GB 8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》中的B1等級,實現(xiàn)了對內裝物防火阻燃的保護功能。
2.防非法開啟保密瓦楞紙箱
軍品的特殊性使其在倉儲時易遭受外界間諜活動偵查等危害。對此,我公司進行了防非法開啟瓦楞紙箱的結構設計,顯著提升了瓦楞紙箱的保密性能,有效防止了軍事機密外泄。
3.可智能追蹤瓦楞紙箱
由于運輸、倉儲條件較為復雜,軍品的安全性難以得到保障。在高速瓦愣生產線上嵌入RFID無線射頻智能芯片的方式,可實現(xiàn)對瓦楞紙箱的智能追蹤,使瓦楞紙箱的狀態(tài)實時可控,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)略儲備食品等。為此,我公司研發(fā)了保溫瓦楞紙箱,其生產流程為: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
對于長期海上作業(yè)的軍事基地來說,使用的軍品包裝需要適應的環(huán)境條件更為苛刻。對此,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)軍品的運輸和儲存。
隨著雷達、紅外、激光等現(xiàn)代探測和制導技術的飛速發(fā)展,及中子彈、微波彈等的逐漸應用,現(xiàn)代戰(zhàn)爭愈發(fā)向高技術化發(fā)展,這些都對其包裝提出了更高要求。未來軍品尤其是高技術武器裝備的包裝必然向多功能防護方向發(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),逐步實現(xiàn)以紙代木,擴大產業(yè)鏈,填補國內外瓦楞紙箱領域空白,擴大功能型瓦楞紙箱在軍品防護包裝中的應用。