LOGO物理防护包装工艺东北林业大学工程技术学院包装 工程专业: 王桂英LOGO本章内容防震包装工艺1集合包装2易爆、有毒及放射性物质的包装3阻热包装工艺4本章重点: 防震包装工艺、阻热包装工艺LOGO第一节 防震包装工艺v 物理防护包装：为避免产品在流通过程中，因物理因素引起 破坏而采取的防护包装措施。 v 防震包装（称缓冲包装）：就是指为减缓内装物受到冲击和 振动，保护其免受损坏所采取的一定防护措施的包装。 v 产品脆值的确定：试验法或类比法。 v 一、防震与振动、冲击的关系 v 防震既包括防振动又包括防冲击，因此，防震所用的材料既 可以成为防震材料与防震器材，也可以称为缓冲材料与缓冲 器材。 v 二、防震材料 v 1、缓冲材料的特性 v (1) 具有弹性或黏弹性：能吸收冲击、振动产生的能量； v (2) 具有良好的复原性：载荷去除后恢复原来的形状； v (3) 温度稳定性：纤维材料和热塑性材料温度稳定性不好；LOGOv (4) 吸湿性小； v (5) 酸碱性适中、较小的蠕变性能、较高的强度、耐化学腐 蚀性、抗霉变性、良好的加工性能和经济性。 v 2、缓冲材料分类 v (1) 按材质分类 植物纤维类：棉花、碎布条、木屑、纸屑、稻草、麦杆 、纸浆模制品等； 矿物纤维类：如石棉、矿物棉、玻璃纤维等； 动物纤维类：如毛皮、毛、毛毡、猪鬃等； 气泡结构类：如天然橡胶、合成橡胶、泡沫塑料、气泡塑料薄膜、发泡片材板材等； 纸及纸制品类：如瓦楞纸板、纸板、开槽纸板、旧报纸 、皱纹纸、玻璃纸等； LOGO珍珠棉、海绵缓冲材料图片LOGOv (2) 按材料结构分类 松散状：如木屑、纸屑、发泡材料碎块等； 规则形：如管状、条状、片状、颗粒状等； 成品状：根据被包装物品形状制成或现场发泡； 缓冲结构或器具：如纸或其它材料制成的隔板、衬垫、 框架；板状弹簧、充气垫等； v (3) 按力学性质分类 线性弹性类：如金属类弹簧等； 双线性弹性类：如金属类弹簧并联使用等； 三次函数弹性类：如木屑、塑料丝、弹簧吊装等； 正切曲线弹性类：如瓦楞纸板、泡沫橡胶、石棉等；LOGO 双曲正切曲线弹性类：如软质泡沫塑料发泡聚氯乙烯、 发泡聚乙烯、发泡聚氨酯等； 不规则弹性类：硬质泡沫塑料等。 v 3、常用的防震材料 v (1) 发泡聚合物类材料发泡成型:发泡成型是使塑料产生微孔结构的过程。几乎所有 的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料，常用的树脂有聚 苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、酚醛等。 按照泡孔结构可将泡沫塑料分为两类，若绝大多数气孔 是互相连通的，则称为开孔泡沫塑料；如果绝大多数气孔是 互相分隔的，则称为闭孔泡沫塑料。开孔或闭孔的泡沫结构 是由制造方法所决定的。 LOGOv 发泡成型方法:A.化学发泡:由特意加入的化学发泡剂，受热分解或原料组分 间发生化学反应而产生的气体，使塑料熔体充满泡孔。化学 发泡剂在加热时释放出的气体有二氧化碳、氮气、氨气等。 化学发泡常用于聚氨脂泡沫塑料的生产。 B.物理发泡:物理发泡是在塑料中溶入气体或液体，而后使其 膨胀或气化发泡的方法。物理发泡适应的塑料品种较多。 C.机械发泡:借机械搅拌方法使气体混入液体混合料中，然后 经定型过程形成泡孔的泡沫塑料。此法常用聚乙烯醇缩甲醛 、聚乙酸乙烯、聚氯乙烯溶胶等也适用。 v 发泡成型材料特点：阻止空气流通，不易传热、比重轻、吸 音隔音、具有弹性、不怕潮湿、吸水性小。LOGO发泡聚合物类材料分类 热塑性树脂泡沫材料：加热软化、冷却硬化特性的塑料。热固性树脂泡沫材料：受热或其他条件下能固化或具有 不溶（熔）特性的塑料。 聚乙烯泡沫材料、聚氯乙烯泡沫材料、聚苯乙烯 泡沫材料、聚氨酯泡沫材料、聚丙烯泡沫材料等酚醛树脂泡沫材料、尿醛树脂泡沫材料、 环氧树脂泡沫材料LOGOv 聚苯乙烯泡沫材料（EPS)：俗称泡沫板或保丽龙。 v a.优点：较好的防震缓冲性能、较高的耐压强度（压缩强度 随密度的增加而增加）、较小的吸水性能、抗油脂、容易成 型、价格低廉。 v b.缺点：压缩后易产生塑性变形、重复使用性差、耐侯性差 质地较脆、易破碎起尘。 v b.应用：家用电器和工业产品的包装。LOGO聚苯乙烯泡沫材料图片LOGOv 聚乙烯泡沫塑料(EPE)：俗称珍珠棉。 v a.特点：密度小、柔韧性好、回复率高；防震性能优于聚苯 乙烯塑料；具有独立的气泡结构，表面吸水率低；防渗透性 能好；耐酸、耐碱、盐、油等有机溶剂腐蚀，耐老化性能优 良；高温时不流淌，低温时不脆裂。 v b.应用：高档家具、家用电器、仪器仪表、工艺礼品、木制 品、玻璃陶瓷、建筑防水、地毯夹层、隔音、旅游箱包、精 密零配件、各种管道保温等领域。LOGO聚乙烯泡沫材料图片LOGOv 聚氨酯泡沫塑料(EPU)：分为聚酯型和聚醚型，按硬度分 为软、硬、半硬三种。 v a.优点：回弹性好；缓冲性能好；使用温度范围广。 v b.缺点：承载能力小，适用范围窄，不能用于较重产品包装。 v c.应用：聚氨酯泡沫材料具有防霉、防腐、防虫蚀、隔音、 隔热等特点，因此广泛地应用于建筑装饰行业、成型制品的 缓冲包装。LOGO聚氨酯泡沫材料图片LOGO聚丙烯泡沫塑料(EPP)：俗称拿普龙。 v a.优点：聚丙烯EPP发泡材料是一种性能卓越的高结晶型 聚合物/气体复合材料，以其独特而优越的性能成为目前 增长最快的环保新型抗压缓冲隔热材料。EPP制品具有十 分优异的抗震吸能性能、形变后回复率高、很好的耐热性 、耐化学品、耐油性和隔热性，另外，其质量轻，可大幅 度减轻物品重量。EPP还是一种环保材料，不仅可回收再 利用，而且可以自然降解，不会造成白色污染。 v b.应用：适用于经受反复压缩、振动大、运输环境恶劣的 产品包装。LOGO聚丙烯泡沫材料图片LOGOv (2)气泡塑料薄膜 v 特点：它是一种理想的缓冲材料，薄膜中间夹着排列规则 、大小均匀的空气气泡。使用片状或制成气泡袋,包裹在商品 外部或放置在商品包装箱或包装盒内，有着良好的抗震性能 ，不吸潮、不腐蚀金属，保证产品不受任何损害。规格种类：产品分为普通白色气垫和粉红色防静电气垫两 种，主要化学原料为聚氯乙烯，气泡直径6mm，10mm， 15mm。主要用途：产品广泛应用于各种易碎商品和精密仪器以及家电的外包装。如：玻璃、陶瓷、制品、礼品、小家电、家具、电子元件、金属表面的保护。 LOGOv (3)橡胶类缓冲材料 v 优点：弹性好、柔软、变形大、不易疲劳、不易虫蛀。 v 缺点：耐油性差，避免与油漆或涂漆表面接触。 v 适用场合：负载较轻或中等负荷产品的包装。LOGOv (4)木丝、藤丝、纸屑类缓冲材料 v 优点：能承受较大的静压、弹性好、价格低、对环境无污染 。 v 缺点：易吸潮，含水率高会发霉，使包装物体表面发霉或 生锈，含水量过低会发脆。 v 适用场合：防震要求不高且重量较轻产品的包装。 v (5)兽毛填充橡胶类缓冲材料 v (6)纸浆模塑类缓冲材料 v 优点：纸模工艺比发泡塑料简单，生产时间及周期短，能耗 和原料成本低，通气性好，防静电、防腐蚀、防震性能优于 发泡塑料制品，并且可以循环再生，废弃后在自然环境中会 类似于植物自行腐烂分解，不会对环境和回收造成障碍，得 到越来越广泛的应用。 LOGOv 成型工艺：纸浆模塑是将废纸或成品纸浆打碎成浆，并加入 适量防水剂胶料，使用真空吸附等造型法，采用与制品形状 相应的模具塑造成型，如容器、托盘、护罩、工业用缓冲包 装类制品。LOGOv 三、防震包装方法防震包装方法分为三类：全面缓冲包装、部分缓冲包装和 悬吊式缓冲包装。 v 1、全面缓冲包装：在产品（或内装物）与外包装容器之 间全部用缓冲材料填满的包装方法 v (1) 填充式包装方法; v (2) 裹包包装方法; v (3) 模盒包装方法;LOGOv (4) 现场发泡包装方法。a.用喷枪将异氰酸酯和多元醇树脂两种物质混合后喷入包装箱底，待其发泡成面包状；b.在继续发泡膨胀的炮沫上迅速覆盖一层极薄的聚乙烯薄膜，将产品放在其上；LOGOc.在产品上迅速覆盖一层薄膜，然后继续喷入聚氨酯化合物进行发泡；d.当泡沫充满包装箱后，将包装箱封口。LOGOv 2、部分缓冲包装：将产品表面的一部分用缓冲材料支撑或 包围的包装方法。LOGOv (1) 适用范围：产品整体性较好或有内包装容器的防护 包装。 v (2) 类型：面支撑包装、楞支撑包装、角支撑包装和混 合支撑包装; v 3、悬吊式缓冲包装：将产品与坚固的外包装箱之间通过用柔性或弹性的绳带、弹簧等连接起来，产品被吊在外包装箱中，不与四壁接触的包装方法。LOGOv 4、缓冲包装操作要点 v (1) 简化包装； v (2) 降低静压力； v (3) 对产品的处理； 形状不规则的产品的处理； 产品突出部位的处理； 对产品局部薄弱环节的处理。 v (4) 其它防护包装； 防倒包装； 常平包装。LOGOLOGOv 四、防震包装设计与计算 v 1、缓冲性能与冲击响应及冲击传递LOGOv 2、缓冲性能与振动衰减；设计原则：缓冲系统的频率产品脆弱元件的固有频率。LOGOv 3、缓冲包装的设计方法与计算 v (1) 设计程序 v 确定缓冲包装方案：根据产品的外形及结构特点，确定采 用哪一类缓冲包装方法； v 确定产品的脆值； v 确定流通环境的危险程度：主要来自冲击和振动方面的损 害； v 选择合适的包装材料：验证材料的压缩蠕变曲线和变形率 曲线； v 设计和制造原型包装； v 试验包装原型：冲击、振动、堆码、温度、湿度和气压等 试验，如不能满足，修正设计直至满意为止。LOGOv (2) 设计实例 v 例11-1.某产品的外形尺寸为483813 cm,表面平整,重 量均匀,质量为13.7kg，如下图所示。它的固有频率为90hz ，批量生产。某运输公司要求集装箱必须经得住从0.75m高 处跌落10次（六个面、一个角、三个楞）否则不予赔偿。LOGOv (1) 检验是否需要缓冲包装V=(2gh)-1/2 =383.5cm/sV Vc, 所以需要缓冲包装。 v (2) 根据产品的外形尺寸、重量分布，可选择部分缓冲包装 方法； v (3) 选择合适的缓冲材料并确定参数。经过分析和比较，B材料更合适。s= 10.3kPa LOGOv a.计算缓冲垫的支撑面积SS=w/s =13.79.8/(10.3103)= 130cm2b.进行弯度校核Smin=(1.337.5)2=99.5cm2S Smin, 不会弯曲。图11-12给出了7.5cm厚的B材料，当s =10.3时的振动传递率曲线可知，最大传递率的输入频率为20hz左右，该频率远离90hz,所以该材料会对产品产生振动衰减。LOGOv (4) 缓冲材料的安装设计方案1. 模切板厚为5cm的平板缓冲材料；方案2. 角垫缓冲包装法；LOGOv 方案3. 瓦楞纸板+缓冲垫；v 方案4. 模塑成型组合垫； v 检验所选材料的压缩蠕变量，制造原型包装样品并进行测试。 LOGO第二节 集合包装v 一、集合包装的特点 v 1、集合包装定义：又称组合包装，将若干个包装组合成一个 大包装。 v 2、集合包装分类：集装箱，托盘和集装袋。 v 3、集合包装特点 便于实现商品运输与装卸的机械化； 简化了货运环节，加快商品流通； 商品运输安全性提高； 降低外包装箱标准，节省运费； 促进包装规格标准化，提高储运效率。LOGOv 二、集装箱 v 1、集装箱定义：根据国标GB1413-1978，集装箱是具备下列 特点的一种运输工具： 具有足够的强度，能反复使用； 途中中转时，不必搬动箱内货物便可换装运输工具； 箱上备有装卸装置，便于快速装卸； 有1m3以上内容积。 v 2、集装箱种类和规格 v (1)集装箱种类 按材料分类：钢（不锈钢）、铝合金、玻璃钢