紙質育果袋性能分析與展望

摘" 要：紙質育果袋作為一種培育生產水果的農業生產工具，在果實培養中發揮著關鍵作用。該文對目前市場上常見的幾種紙質育果袋進行性能比較與展望。首先，對傳統的紙質育果袋進行分析，在保護果實免受日曬、風雨侵蝕方面作用明顯，但存在耐久性差、易腐爛等缺點。其次，介紹一些新型紙質育果袋，如防水紙質育果袋、可降解紙質育果袋等。這些新型育果袋在提高耐久性、降低環境影響等方面具有顯著優勢，有望成為紙質育果袋發展的重要方向。隨著科技的不斷進步和農業生產的需求不斷提升，紙質育果袋將不斷創新，結合新材料、新工藝，提高功能性和環保性，為果樹種植提供更多選擇，推動農業生產向更加可持續的方向發展。

關鍵詞;紙質；傳統育果袋；新型育果袋；可持續；性能分析

中圖分類號：S-1" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2024）24-0070-05

Abstract： As an agricultural production tool for cultivating and producing fruits， paper fruit cultivation bags play a key role in fruit cultivation. In this paper， the performance comparisons and prospects of several common paper fruit cultivation bags on the market are made. First of all， the traditional paper fruit cultivation bags were analyzed. They have obvious effects in protecting fruits from sun， wind and rain erosion， but they have shortcomings such as poor durability and easy perishable. Secondly， some new paper fruit breeding bags were introduced， such as waterproof paper fruit breeding bags， degradable paper fruit breeding bags， etc. These new fruit cultivating bags have significant advantages in improving durability and reducing environmental impact， and are expected to become an important direction for the development of paper fruit cultivating bags. With the continuous advancement of technology and the continuous increase in demand for agricultural production， paper fruit cultivation bags will continue to innovate， combine new materials and new processes to improve functionality and environmental protection， provide more choices for fruit tree planting， and promote agricultural production to develop in a more sustainable direction.

Keywords： paper; traditional fruit cultivating bags; new fruit cultivating bags; sustainability; performance analysis

紙質育果袋作為一項提高水果品質及商品化率的重要農業技術，在現代農業中得到了廣泛應用。然而，紙質育果袋在推廣應用過程中也面臨著諸多挑戰，如強度不足、防水性差等問題[1]，這些問題限制了其在實際生產中的應用范圍和效果。因此，對紙質育果袋的性能進行改良，開發新型紙質育果袋材料，已成為當前研究的熱點。

隨著新材料技術的不斷發展，通過納米技術、生物工程技術等[2]手段改良紙質育果袋的性能，已經取得了初步成果。這些高性能的紙質育果袋不僅保留了紙質育果袋環保、可降解的優點，而且在防水性、透氣性、耐久性等方面都有了顯著提升[3-6]。此外，隨著人們對果品品質要求的提高，紙質育果袋在促進果實均勻著色、增加果實糖分等方面的作用也逐漸被發現和認可[7]。

因此，本文旨在全面分析我國紙質育果袋的現狀、性能、新型材料以及未來發展方向，為其研發與應用提供科學依據。

1" 研究現狀

在國內，對于紙質育果袋的性能評估與未來發展方向的研究已逐漸展開。從現有的文獻資料來看，研究者們主要關注了育果袋的物理性能、化學性能以及其對果實品質的影響等方面。

首先，關于育果袋的物理性能，研究者們通過實驗驗證了不同品牌的育果袋在透氣性、吸水性、抗張指數和撕裂指數等指標方面的表現[8]。結果顯示，大部分市售育果袋在這些指標上均符合標準要求，但仍有少數樣品在抗張指數和脫色試驗方面存在問題，這可能會對果實的生長環境產生不利影響。此外，還有研究者提出了一種低定量涂布育果袋紙的生產方法，該方法通過在育果袋原紙上涂布專用涂料，再經過干燥和壓光處理，得到了具有較好覆蓋率和松厚度的育果袋外袋紙[9]。這種新型育果袋紙在減少涂料用量、節省資源和降低生產成本方面具有顯著優勢。

在化學性能方面，研究者們關注了育果袋中可能存在的有害物質對果實品質的影響。例如有研究發現部分市售育果袋存在重金屬鉛超標的情況，這可能會對果實的安全性產生潛在風險[8]。因此，如何降低育果袋中的有害物質含量，提高其環保性能，是當前研究的重要課題之一。

研究者們還探討了育果袋對果實品質的影響。通過對不同品種蘋果套袋后的果實品質進行測定，發現佳農袋、愛農袋和盈動袋等品牌在果袋破損率、斑點病果率、果點密度、著色面積、可溶性固形物含量和果實硬度等方面均具有優勢[8]。這說明選擇合適的育果袋對于提高果實品質具有重要意義。

國內關于紙質育果袋的性能評估與未來發展方向的研究已取得了一定的成果。然而，目前仍存在一些問題和挑戰，如育果袋的環保性能有待進一步提高，以及如何根據不同地區和果樹品種的特點選擇合適的育果袋等。因此，未來的研究應繼續深入探討這些問題，為我國果樹產業的發展提供有力支持。

2" 發展趨勢

在探討紙質育果袋的性能評估與未來發展方向時，不可忽視的是其發展趨勢的多維性。從現有的研究和實踐進展來看，紙質育果袋領域呈現出幾個明顯的趨勢，這些趨勢不僅影響著產品的質量和功能，也指引著行業的創新方向。

2.1" 傳統育果袋

2.1.1" 傳統單層紙質育果袋

單層紙質育果袋是最常見的育果袋，通常由一層質地較輕、透氣性好的紙材制成。單層紙質育果袋主要由天然纖維素材料制成，具有良好的生物降解性和環保特性。顧紅等[10]的研究表明，純紙質育果袋對果實的保護作用明顯，能有效減少果實表面的病害發生率。然而，其耐久性相對較差，容易在潮濕環境中破損，限制了其在雨季時期的應用[11]。從表1可以看出，紙張在相同時間內的空氣透過量和水蒸氣透過量都大于聚乙烯膜。

2.1.2" 傳統雙層紙質育果袋

雙層育果袋也叫復合育果袋，復合育果袋在純紙質基礎上增加了防水層或增強層，如PE薄膜、無紡布等，以提高育果袋的耐用性和防水性。內層貼近果實，柔軟且透氣；外層則更加厚實，起到防護作用。這種育果袋相比單層紙袋，能更好地防止外界物理損傷和部分病蟲害。復合材質的育果袋在保持良好透氣性的同時，顯著提高了防水性和耐久性。此外，這種育果袋對果實的品控能力更強，有利于提升果實品質[11]。雙層育果袋如圖1所示。

2.1.3" 傳統育果袋性能分析

傳統紙質育果袋作為一種古老而有效的農業技術，主要用于改善果實品質、保護果實免受病蟲害以及調控果實生長環境，其性能分析主要涵蓋以下幾個方面。

紙質育果袋具有良好的透氣性，能夠保證果實在成長過程中的氣體交換，有利于果實的正常呼吸和代謝。然而，透氣性的高低也直接影響到果實的水分蒸發速率，可能會在一定程度上影響果實的水分狀態和品質。有學者發明了一種通過優化紙質材料的組合和結構的育果袋，可以有效調節育果袋的透氣性，以適應不同環境和果種的需求。

雖然傳統的紙質育果袋具有一定的防水性，但在持續高濕環境下，其防水性能會顯著下降，影響到果袋的保護效果和使用壽命[12]。傳統育果袋材料分析和測試數據見表2。

2.2" 新型紙質育果袋

近年來，中國學者針對育果袋材質進行了廣泛的研究，提出了多種新型育果袋。其中，生物降解材料制成的育果袋因其環保特性受到廣泛關注。同時，納米材料的應用也大大提高了育果袋的功能性，如通過納米技術改性的育果袋在防病蟲害等方面展現出優異的性能。

2.2.1" 新型葡萄專用育果袋

新型葡萄專用育果袋使用高強漂白針葉漿和專用MF濕強劑，提升打漿度和紙張透明度，同時減少其使用時霉菌的生長。相較于傳統單層育果袋紙，其縱向抗張指數（N·m/g）≥50.0，縱向濕抗張指數（N·m/g）≥18.0，具有適當的打漿度和透明度，能夠增加照射強度，提高葡萄著色度[6]。葡萄專用型育果袋如圖2所示。

2.2.2" 新型抗菌育果袋

抗菌育果袋為外土黃內黑的雙層袋，內層涂有生物藥劑多抗霉素原藥和少量的滑石粉，對套袋蘋果果實果銹、水裂紋、黑紅點病的防治效果明顯，對蘋果果實果銹防治效果比對照（普通紙袋）提高30%～70%；對水裂紋防治效果在不同果園紅富士蘋果差異顯著，比對照提高10%～90%不等；對蘋果嘎啦的黑點病、紅點病防治效果比對照提高10%以上；且生物抗菌育果袋能改善蘋果果實著色，著色面積達1/2以上的果實占80%以上[10]。

2.2.3" 新型環保水性涂料高性能育果袋

新型環保水性涂料高性能育果袋以炭黑基水性為涂料，將一定配比的炭黑、高嶺土和蒙脫土與羥丙基甲基纖維素分散劑混合制得水相分散液;加入預配的聚乙烯醇（PVA）溶液、羧甲基丁苯膠乳、聚乙二醇（PEG）等組分，經高速剪切分散制備得到炭黑基水性涂料。經過涂料涂布后增強了育果袋紙的表面強度，提高了涂布紙張的不透明度，降低了涂料原料的成本，具有較好的黏結性、不透明度以及透氣性；并且在工藝上通過造紙污泥資源化利用系統，對造紙污泥進行回收再利用，避免了造紙污泥對環境的二次污染，能夠提高資源利用效率，避免造成資源浪費[13]。

2.2.4" 新型雙醛纖維素納米纖維育果袋

納米纖維素是一種由纖維素制成的具有可降解、高強度等特點的新型材料。將納米纖維素材料應用于紙質育果袋中，可以提高其強度和耐用性，同時保持環保特性。比如陳子健[2]對纖維素進行雙醛改性使纖維素結構單元中C2-C3位置發生開環，引入雙醛基。如圖3所示，納米纖維的醛基可與纖維表面的羥基發生半縮醛或者縮醛交聯，從而提升紙張整體抗張強度。

2.2.5" 新型紙質育果袋性能

透氣性是育果袋的重要性能，其決定了袋內的氣體交換效率，從而影響到果實的生長環境和品質。王興等[14]研究發現纖維配比對育果袋紙的透氣性有顯著影響。當廢舊報紙纖維用量增加至一定程度時，育果袋的透氣性會提高。這是因為廢舊報紙纖維的孔隙率較高，有利于氣體的流通。

防水性是育果袋的關鍵性能，其決定了育果袋能否有效阻擋水分侵入，保護果實免受潮濕和雨水的侵蝕。文章《高性能育果袋紙新技術的研究》[15]提到，育果袋的防水性與纖維配比有關。研究發現，當廢舊報紙纖維用量增加至一定程度時，育果袋的抗水性會先升后降，但最低值仍然優于國家標準。這說明，廢舊報紙纖維可以提高育果袋的防水性，但也可能導致物理強度下降。

可以看出，新型育果袋的性能受到纖維配比的影響。廢舊報紙纖維可以提高育果袋的耐久性和防水性，但也可能導致物理強度下降。而透氣性則隨廢舊報紙纖維用量的增加而提高。在實際應用中，應根據具體的育果需求和環境條件，選擇合適的纖維配比，以達到最佳的育果效果。

3" 可能存在的問題

紙質育果袋在現代果業中的應用日益廣泛，其對提高果實品質和減少病蟲害的貢獻不容忽視。然而，盡管紙質育果袋的使用帶來了許多益處，但在性能評估與未來發展的道路上，仍存在一些不可忽視的問題。

從性能評估的角度來看，紙質育果袋的透氣性和吸水性是影響果實品質的2個關鍵因素。根據已有的研究，不同的育果袋品牌在這些性能指標上表現出顯著差異。例如某些品牌的育果袋在透氣性方面表現優異[15]，而另一些則在防水性上更為突出[16]。這種不均衡的性能展示可能導致果實生長環境的微氣候調控不足，進而影響到果實的最終品質[17]。此外，育果袋的抗張指數和撕裂指數也是衡量其性能的重要參數[8]，但研究顯示市場上部分產品的這些物理性能并不理想，這可能會影響到育果袋在實際使用過程中的耐用性和保護效果。

進一步探討，涂布技術作為生產育果袋紙的一種重要方法，其在提升育果袋性能方面具有潛在的優勢。通過在育果袋原紙上涂布專用涂料，不僅可以改善紙張的表面性能，還可以通過調整涂料配方來優化育果袋的透氣性和抗水性。然而，涂布工藝的復雜性和對精確控制的高要求意味著在實際操作過程中可能會遇到技術和成本的挑戰。特別是對于低定量涂布技術，如何在保證涂層均勻性和覆蓋效率的同時，降低生產成本和環境影響，是一個值得深入探討的問題。

除了上述問題外，育果袋的環境安全性也是未來發展中需要重點關注的一個方面。隨著環保意識的提高，如何確保育果袋的生產、使用和廢棄處理過程對環境的影響最小化，是擺在生產商和研究人員面前的一大挑戰。此外，抗菌型復合膠粘劑育果袋[18]的開發雖然為提高果實保護效果提供了新的思路，但其長期效果和安全性仍需進一步驗證。

盡管紙質育果袋在提升果業生產效率和果實品質方面發揮著重要作用，但在性能評估和未來發展方向上仍面臨一系列挑戰。這些問題的解決需要多學科的合作，包括材料科學、農業工程和環境科學等領域的共同努力，以實現育果袋技術的持續創新和可持續發展。

4" 解決方案

4.1" 推動環保法規政策的建設

從環境保護的角度來看，育果袋的生產和使用過程中的環境影響不容忽視。隨著環保意識的提高，各地方企業通過制定相關法規政策和生產標準推動紙質育果袋等環保產品的發展與應用。如圖4所示，筆者通過查詢育果袋標準發現，我國的企業標準主要分布在10個省份，包括河北、山西、福建、山東、河南、甘肅、陜西、四川、云南和海南，其中，主要分布在河北、陜西、四川3省之間，占總數的80%以上。

4.2" 貼合消費者需求的變化

經濟效益同樣是評估紙質育果袋性能的重要指標。如圖5所示，在市場經濟條件下，消費者對環保產品的需求不斷增加，這將推動紙質育果袋等環保包裝材料的市場需求，進一步促進其發展與應用。

展望未來，紙質育果袋的發展應著重于3個方向：一是持續優化育果袋的物理和化學性能，以滿足不同果樹種類和生長條件的需求；二是加強環保型生產技術的研發和應用，減少育果袋生產和使用過程中對環境的負面影響；三是通過材料創新和工藝改進，進一步降低育果袋的生產成本，提高其在市場中的競爭力。

5" 結束語

在探討紙質育果袋的性能評估與未來發展方向的文獻綜述中，深入分析了育果袋紙的重要性、性能指標以及其對果實品質的影響。通過綜合考察現有研究成果，發現了育果袋紙在提升水果市場競爭力方面的關鍵作用，并對其未來的技術革新和可持續發展方向提出了展望。

紙質育果袋作為一項農業技術，其主要功能是保護生長中的果實免受外界因素如病蟲害和機械傷害的影響，同時也能改善果實的外觀質量。通過對不同品牌育果袋的性能進行比較，研究發現透氣性、吸水性、抗張指數和撕裂指數等物理參數對果實的生長環境有著直接的影響。此外，涂布貯藏方式相比其他貯藏方法在保持果實硬度和可溶性固形物含量方面顯示出優越性。

從生產角度來看，表面涂布技術的應用不僅優化了育果袋紙的生產過程，還提高了生產效率和產品質量。低定量涂布技術的開發減少了資源消耗并降低了生產成本，同時保證了育果袋紙的功能性和環保性。進一步地，抗菌型復合膠粘劑的應用增強了育果袋紙的防護功能，為水果提供了更好的保障。

盡管當前的研究已經取得了一定的進展，但仍存在一些挑戰和限制。例如部分育果袋樣本在抗張指數和重金屬含量方面未能完全滿足標準要求，這可能對果實安全構成風險。未來的研究需要更加關注育果袋材料的安全性和環境影響，確保其在提升果實品質的同時，不會對消費者健康和生態環境造成負面影響。

育果袋紙的發展應著重于技術創新和可持續性。一方面，通過改進原材料和生產工藝，提高育果袋紙的生物降解性和環保性；另一方面，加強功能性設計，如通過微孔調控技術優化透氣性和防水性，以適應不同水果的生長需求。同時，加大對抗菌和防蟲等功能的研究力度，將進一步提升育果袋紙的應用價值和市場競爭力。

總之，紙質育果袋作為提升果實品質和產量的有效工具，其性能評估和優化是實現高效、環保農業的重要環節。未來的研究和開發不僅要注重產品性能的提升，更需要關注環境保護和可持續發展的要求，以期在全球范圍內推廣和應用，促進農業產業的綠色發展。

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*通信作者：萬?。?986-），女，碩士，副教授。研究方向為高分子材料。