木質(zhì)包裝材料是指用于產(chǎn)品支撐、保護、或運載材料的木材和膠合板產(chǎn)品等木質(zhì)材料(不包括紙卡板) 。它包括填料、板條箱、木片、墊料、卡板、木筒和楔子等。木質(zhì)包裝在國際貿(mào)易中被廣泛使用,但實木包裝材料能攜帶森林病蟲害,近年來其在國際間傳播擴散的速度和頻率呈現(xiàn)逐漸加快和增高的趨勢,世界上很多國家都對進境貨物木質(zhì)包裝采取了更為嚴格的檢驗檢疫制度。我國森林資源又相對匱乏,近年來木材供需之間的矛盾也越來越激烈,使得實木包裝在包裝行業(yè)中的繼續(xù)發(fā)展得到了限制。然而經(jīng)干燥、熱處理等深加工工藝生產(chǎn)的包裝用膠合板,因其在資源、結(jié)構(gòu)和檢驗檢疫方面的優(yōu)勢,近年來發(fā)展迅速,具有廣闊的應用前景，為膠合板市場的進一步發(fā)展提供了基礎,膠合板包裝材料也逐漸引起了人們的關注。
木質(zhì)包裝材料應用現(xiàn)狀
據(jù)資料顯示,美國實木包裝材料消費市場保持著平穩(wěn)慢速增長的勢頭, 2002年用于木卡板和木箱的實木消費金額為26. 85億美元,相對于1997年的24. 95億美元, 5年時間內(nèi)增長了7. 6% ,雖然消費數(shù)量巨大,但實木包裝材料在發(fā)達國家包裝工業(yè)中所占比例相對其它包裝材料(如紙及紙制品和塑料等)較小。對全球三大包裝消費國的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示:美國作為全球最大的包裝消費國, 2003年包裝材料與木箱消費總額超過2400億美元,木包裝消費額為85億美元,約占3%;包裝材料與木箱消費總額僅次于美國的日本也達到了560億美元,木箱包裝消耗額是33. 6億美元,占6%;德國作為歐洲最大和全球第三大包裝消費國,其消費總額為550億美元,木箱包裝消費額是16. 5億美元,約占3%。
木板是最早應用的卡板材料,也是全球最為常見的卡板材料,在美國同時使用的卡板數(shù)量高達19～20億個,木卡板占美國卡板市場的90% ～95%,每年用于制造木卡板的木材就超過了0. 14億m3 。
卡板通常有2種類型: 4向進叉和2向進叉,因2向進叉卡板成本相對低,其卡板類型在美國最為常見。美國卡板通常的尺寸有: 1219mm ×1016mm、1067mm ×1067mm和1219mm×1067mm,其中1219mm ×1016mm尺寸的卡板最多,能占到每年新制造卡板總量的30%左右,被稱為“GMA”或者雜貨卡板。
盡管全球一體化的進程加快,世界各個國家的卡板尺寸仍然存在很大的差異。為了便于商業(yè)貿(mào)易,提高運輸效率, ISO規(guī)定了6種卡板標準：（1016mm ×1219mm 美國長卡板，1200mm ×1000mm 歐洲長方型卡板，1200mm ×800mm 歐洲長方型卡板，1140mm ×1140mm 澳大利亞正方型卡板，1067mm ×1067mm澳大利亞正方型卡板，1100mm ×1100mm 亞洲正方型卡板）。目前各國都在加大標準化卡板的使用量,日本標準化卡板的使用率為35% ,居亞洲之首,韓國為26. 7%。世界上澳大利亞標準化卡板使用率最高,達到90% ,其次為歐洲70% ,美國為55%。
膠合板包裝材料應用現(xiàn)狀
刨花板、膠合板和多層板等膠合板也應用于包裝材料的制造。目前定向結(jié)構(gòu)刨花板(OSB)已成為發(fā)達國家木質(zhì)包裝主要材料,歐盟將刨花板OSB應用于制造卡板和木質(zhì)包裝箱。在北美和歐洲地區(qū),刨花板OSB被公認為是一種發(fā)展速度快且技術成熟的板材,OSB刨花板除了首選作為建筑材料外,其中相當大一部分是用于包裝產(chǎn)品。它不僅可制作包裝箱的箱板和底板,還可制作包裝箱的框架,幾乎可以替代木包裝箱的全部材料。國外定向刨花板工業(yè)非常發(fā)達,根據(jù)美國板業(yè)協(xié)會(APA)的統(tǒng)計,北美刨花板OSB 2001年為2000萬m3 , 2003年增至2200萬m3 , 2005年為2993萬m3。歐洲刨花板OSB 2001年為200.5萬m3 , 2003年為310. 0萬m3 , 2005年為350. 0萬m3。據(jù)統(tǒng)計, 90年代后期以來隨著美國和加拿大對本國刨花板OSB需求量的上升,其膠合板的用量呈下降趨勢。刨花板OSB因為經(jīng)過制造過程中的高溫干燥和高溫熱壓處理,有害生物、寄生蟲、真菌和腐朽菌等被全部殺死,是世界公認的免檢包裝材料,世界包裝協(xié)會將其列為“一級暴露”的包裝材料。用刨花板OSB制成包裝材料不需進行熏蒸殺蟲處理,回收再利用也比較簡便,目前是國外包裝箱和卡板工業(yè)最主要的包裝材料。
木質(zhì)包裝現(xiàn)狀
我國較為常見的木質(zhì)包裝有普通木箱、框架木箱、免檢木箱,每年用于機電產(chǎn)品包裝的木材就達1000萬m3 ,我國木包裝制品應用方式如下:
1.大型木包裝箱(內(nèi)裝物500kg或以上) :主要應用于大型機電設備、儀表、儀表柜包裝。
2.小型木包裝箱(內(nèi)裝物500kg以下) :主要應用于內(nèi)燃機等小型機電設備、五金零部件、電子元件、衛(wèi)生潔具、建筑材料、家用電器、體育用品和食品水果等包裝。
3.木底座:應用于大型機電設備及大型罐類木箱的底座固定。
4.木卡板:應用于纏繞包裝的卡板,如化工原料、生活用品、糧食等運輸卡板。
5.木質(zhì)包裝充填輔料:主要應用于包裝箱的底板、隔板、支架、固定物、木軸楔等包裝結(jié)構(gòu)。
膠合板包裝材料應用現(xiàn)狀
我國用于包裝的膠合板有膠合板、刨花板和一些其它的板種。如細木工板也用于木質(zhì)包裝箱,主要是一些儀器、食品和水果等物品的運輸,細木工板式包裝箱的特點是強度高、不易變形、不易損壞、全封閉,并且不需設防潮措施、美觀大方。國外開發(fā)成熟的刨花板并未在我國包裝行業(yè)得到很好的應用,與我國刨花板行業(yè)落后有著很大的關系。
在一些異形包裝制品的開發(fā)方面,也有膠合板應用的相關報道,如包裝用膠合板圓桶是用竹膠合板或纖維板包裝箱以及它們的邊角料制成,用于染料,膠料,五金件和藥品等包裝。木質(zhì)碎料經(jīng)拌膠、干燥后在特制的模具中經(jīng)加高溫熱壓也能制成各種異形木包裝制品,目前模壓異性包裝中應用較多的是管狀和圓盤狀包裝,如電纜包裝盤側(cè)板。
我國很早就開始尋求用其它的材料來替代木材使用,傳統(tǒng)的竹包裝技術只能解決小包裝問題,多為竹簍竹筐,現(xiàn)在竹包裝板材多是采用高溫熱壓膠合工藝的制板成型技術,如竹膠合板。竹膠板與其它材質(zhì)的框架組合(木框架)可用于大中型產(chǎn)品的運輸包裝,其重量、性能均優(yōu)于實木包裝,尤其是價格低廉,能夠滿足海運、空運及其它運輸條件。目前已經(jīng)開發(fā)生產(chǎn)的竹包裝材料有六大系列:竹膠合板、特種竹膠合板、竹層壓板、竹材膠合板、竹材碎料板和竹材刨花復合板。竹膠板具有良好的物理和機械性能,如耐磨、耐腐、耐蟲、強度高、韌性好和抗沖擊性強等,其包裝產(chǎn)品近年來開發(fā)應用。
木質(zhì)包裝材料存在的問題和發(fā)展趨勢
木質(zhì)包裝材料是森林病蟲害傳播的重要載體,若控制不當就會產(chǎn)生嚴重的影響,使企業(yè)和社會都蒙受巨大的損失。木質(zhì)包裝材料經(jīng)常在貨物運抵目的地拆卸后隨意丟棄,一旦包裝材料來自疫區(qū)國家,則松材線蟲極易擴散。在跨國貿(mào)易中,很多種類的森林病蟲害可以隨木質(zhì)包裝材料在國際間傳播,松材線蟲(Bursaphelenchus xylo2philus)是中國禁止入境的植物危害性生物之一,也是國際上公認的重要有害生物。以松材線蟲為例,其最早是1929年由美國的斯蒂恩和布赫在得克薩斯州的實驗室里分離得到而定名,日本的真宮和清源于1972年報道了松材線蟲引起松樹萎蔫病枯死情況,目前只有北部清森和北海道兩縣尚未發(fā)現(xiàn)此病。我國于1982年在南京中山陵發(fā)現(xiàn)松材線蟲病, 1985年香港發(fā)現(xiàn)此類疫情, 1988年傳入廣東深圳,1991年山東省煙臺地區(qū),浙江省寧波市相繼發(fā)現(xiàn)疫情。從1998年8月～1999年10月間,我國寧波、上海、廣州、南京、深圳等出入境的檢疫局,已分別從美國、日本兩國輸華的木質(zhì)包裝中截獲松材線蟲各達44和28批次。此外松樹病木中羽化出的傳播媒介———天牛,可以攜帶大量松材線蟲,經(jīng)人類的運輸工具也會形成長途傳播。
木包裝材料的檢驗檢疫制度
2002年3月,為防止林木有害生物隨貨物使用的木質(zhì)包裝材料在國際間傳播蔓延,國際植物保護公約組織( IPPC)公布了國際植物檢疫措施標準第15號《國際貿(mào)易中的木質(zhì)包裝材料管理準則》(以下均簡稱ISPM15) ,要求貨物使用的木質(zhì)包裝材料應在出境前進行除害處理,并加施IPPC確定的專用標識,但經(jīng)人工合成的材料或深加工的包裝用木質(zhì)材料如膠合板、纖維板等并不在此列。此外,諸如鋸屑、刨花等木質(zhì)包裝材料,也許不是檢疫性害蟲引入的傳播途徑,因此可不被控制,除非技術上證明有必要。目前許多WTO成員國已基于該標準制定或采納了相應的措施,在發(fā)達國家中:美國、加拿大、歐盟、新西蘭和韓國都已完全實施ISPM15號國際標準實施除害處理,而澳大利亞和瑞士則是對本國進口木質(zhì)包裝材料的衛(wèi)生要求進行了修改,但修訂后的檢疫要求基本與ISPM15相符,除了ISPM15規(guī)定的以外,澳大利亞還將保持以下原有要求:無皮;每1m3 用48g溴甲烷熏蒸24h以上以及接受處理的木材最小刨面直徑不得超過200mm。在發(fā)展中國家:墨西哥、土耳其、秘魯、印度、菲律賓、厄瓜多爾和多米尼加也都宣布采納IS2PM15,現(xiàn)已全面實施。
為防止林木有害生物隨進境貨物木質(zhì)包裝傳入我國,我國也頒布了進境貨物木質(zhì)包裝檢疫新規(guī)定,要求進境貨物木質(zhì)包裝應按國際標準在輸出國家或地區(qū)進行檢疫除害處理,并加施IPPC專用標識,該規(guī)定已于2006年1月1日起施行。
木質(zhì)包裝材料的檢疫除害處理
木質(zhì)包裝材料的檢疫除害處理方法即關系到貨物的質(zhì)量,又涉及到有害生物的致死程度,還影響到進境成本和通關速度。目前木質(zhì)包裝材料檢疫中采用的技術手段有熏蒸、熱處理、藥劑噴灑法、輻射和微波處理法等。在我國熏蒸處理是目前普遍使用的化學處理方法,而溴甲烷又是木質(zhì)包裝出口貨物熏蒸中使用最多的熏蒸劑。ISPM15標準規(guī)定了溴甲烷熏蒸處理的最低標準: 熏蒸最低溫度不低于10℃,時間不少于16h,目前以澳大利亞等國對溴甲烷熏蒸處理的實施標準最為嚴格,被許多國家借鑒引用,該標準對10℃以下的溴甲烷熏蒸效果不予認可。目前我國認可的溴甲烷熏蒸標準規(guī)定還包括:在溫度≥5℃時投藥80g/m3 ,木質(zhì)包裝的熏蒸時間為24h。
木質(zhì)包裝材料的回收利用
木材是一種可回收再利用的生物質(zhì)材料,而木材制成的木質(zhì)包裝在使用廢棄之后,也可回收循環(huán)使用,或通過機械化學處理和分解處理等資源化利用途徑回收再利用,如木卡板和一些木包裝箱。目前已經(jīng)有一些企業(yè)涉足這一新興行業(yè),利用舊卡板、廢棄木包裝箱等為原料,制造刨花模壓制品。很多國家也十分重視包裝資源的回收利用,早在1990年,加拿大就通過了“加拿大優(yōu)選包裝法”,明確規(guī)定要減少包裝材料用量和包裝廢棄物的回收再利用,隨后丹麥,荷蘭,德國,奧地利,日本和法國等國也相繼頒布了類似的法。由于我國相關法律法規(guī)制度還不健全,較多的木包裝箱在使用后被廢棄,回收難度很大。
膠合板包裝材料的應用前景
膠合板是木材的深加工產(chǎn)品,其相對于實木包裝來說,不僅具有木材的一些天然特性,而且還具有一些獨特的優(yōu)點,可以預見膠合板箱逐步替代實木作為包裝材料將成為主流。
我國資源特點
我國是一個森林資源匱乏而農(nóng)林生物質(zhì)資源相對豐富的國家。據(jù)統(tǒng)計:我國第6次森林資源清查的森林總面積為1.75億hm2 , 其中人工速生林面積為0. 53億hm2 ,人均擁有森林蓄積量10m3 ,遠遠低于世界71. 8m3 的水平。而我國的竹類資源卻是世界上最豐富的國家, 現(xiàn)有竹林面積達500 萬hm2 ,占世界竹林面積的四分之一,竹林面積、蓄積量、竹材產(chǎn)量均居世界之首 。另外我國農(nóng)作物秸稈資源也十分豐富,僅每年產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈就達6億噸之多, 2 /3的秸稈資源已基本實現(xiàn)了機械化和過腹還田等綜合利用,還有約2億噸左右秸稈尚未得到有效利用。隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展,木材供需之間的矛盾越來越激烈,而膠合板工業(yè)能夠充分利用速生林資源、林木枝伢材、小徑木、加工邊角料以及豐富的竹材和農(nóng)作物秸稈資源,具有廣闊的市場前景,因此大力發(fā)展膠合板包裝材料勢在必行。統(tǒng)計資料顯示:我國膠合板產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,2005年我國共有膠合板生產(chǎn)企業(yè)6 000余家,產(chǎn)量達6 000多萬m3 ,已替代美國成為世界膠合板第一生產(chǎn)大國。
膠合板包裝不受檢驗檢疫制度限制
包裝用膠合板板材是經(jīng)干燥、熱壓等深度加工工藝制成,制造過程中的高溫已將有害微生物全部殺死,所以不需再進行殺蟲熏蒸除害處理。利用膠合板板材對貨物進行包裝即減小了跨國貿(mào)易中傳播森林病蟲害的風險,又加快了貨物的通關速度,也降低了木質(zhì)包裝的成本。
膠合板結(jié)構(gòu)具有可設計性
木材是生物質(zhì)材料,有著一些自身材料不可抗拒的特性,如木材易受溫度和濕度影響產(chǎn)生熱脹冷縮和吸濕解吸現(xiàn)象,導致箱體變形或裂縫,并且易燃和易腐朽。膠合板作為包裝材料使用時,其結(jié)構(gòu)性能具有可設計性,可以根據(jù)使用條件的不同(干燥或潮濕環(huán)境) ,精確地設計其載荷等級。通過對板材厚度、密度以及熱壓工藝的控制,獲得不同的力學機械性能。不同用途的包裝箱體可以選擇不同的膠合板結(jié)構(gòu)板材,使得包裝箱體在力學結(jié)構(gòu)上具有可控制性。當然膠合板也能很好地滿足大型包裝箱體的幅面要求。
展望
我國木質(zhì)包裝材料市場巨大,而且還在不斷增長。木質(zhì)包裝材料作為一種環(huán)境協(xié)調(diào)性材料,具有綠色包裝材料的特點,將會受到人們越來越多的重視。
1.實木包裝材料是國際貿(mào)易中林木害蟲的重要載體和傳播介質(zhì),為了降低有害生物入侵風險,減小企業(yè)熏蒸除害處理成本,大力發(fā)展經(jīng)過深加工的膠合板箱，刨花板箱等深加工材料將是我國木包裝的發(fā)展方向。
2.膠合板包裝材料應用前景廣闊,可以根據(jù)使用條件的不同(干燥或潮濕環(huán)境)來精確設計其結(jié)構(gòu)載荷等級,以達到節(jié)約和經(jīng)濟使用林木資源的目的。
3.選用農(nóng)林生物質(zhì)材料制得包裝用材也成為研究的熱點,用竹材制成的竹膠合板是近年一種開發(fā)較好的包裝材料。利用農(nóng)作物秸稈壓制的包裝用膠合板,其應用前景也十分廣闊,它將是一種很有前途的包裝材料。
