缓冲包装方案设计

缓冲包装方案设计（精选8篇）

篇1：缓冲包装方案设计

环保型缓冲包装材料的现状及发展前景

耿东伟,许文才,曹国荣

(北京印刷学院, 北京 102600)

[摘要] 环境保护和绿色贸易壁垒对我国所使用的缓冲包装材料提出了新的要求,为了研发并推广应用环保型缓冲包装材料,文中分析了瓦楞纸板、蜂窝纸板、纸浆模塑、缓冲包装纸、可降解泡沫塑料、再生泡沫塑料和发泡植物纤维等缓冲包装材料的现状和发展前景。

关键词:环保;缓冲包装材料;纸板;泡沫塑料;植物纤维

随着关税壁垒的逐渐弱化,国产商品的出口开始受到/绿色贸易壁垒0的困扰。有媒体报道中国已成为美国/绿色贸易壁垒0限制进口最多的国家。在这些/绿色贸易壁垒0中,由于我国的包装材料不合格而被拒之在他国门外的占相当大的一 部分。因此具有良好环境相容性的/环保缓冲包装材料0的研制与应用已成为21世纪的必然趋势[1]。1 瓦楞纸板

瓦楞纸板是人们较早使用的一种缓冲包装材料,它具有良好的加工性能,成本低,使用温度范围宽,既有利于环境保护,又可以回收利用。因此,多年来国内外许多学者对瓦楞纸板的力学性能进行了大量的研究。据有关资料报道,全球瓦楞纸、纸板的消费量约占全部纸和纸板消费量的1/3。据专家预测,2005年我国纸和纸板消 费量约5000万吨,瓦楞纸和纸板的消费如按30%测算,届时我国瓦楞纸板的消费量将达到1500万吨。随着我国加入世界贸易组织,对纸制品包装的需求量更大,这无疑为瓦楞纸包装的发展,带来了千载难逢的发展机遇[2]。降低成本和降低定量仍然是瓦楞纸板的发展趋势。基于环保和成本方面的要求,瓦楞纸板平均定量,包括箱纸板和瓦楞原纸的定量都必须降低。我国的瓦楞原纸普遍是高定量的,且在强度能达到国家产品标准A等的不多,因此每年不得不进口相当数量的高强瓦楞原纸。瓦楞纸板有许多优良的性能,但也存在一些缺点:如表面较硬,在包装高级商品时不能直接接触内装物的表面,使内装物与缓冲纸板之间出现相对移动而损坏内装物表面;耐潮湿性能差;复原性小等。这无疑在一定程度上限制了瓦楞纸板 的发展。2 蜂窝纸板

1998年美国、加拿大及欧盟等国家限制中国木质托盘包装箱出口,提出严格的熏蒸检疫等既繁琐、又增加成本的难题之后,震动了我国包装界,致使蜂窝纸板在国内异军突起。欧盟2003初出台的报废电子电气设备指令和关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令,将加快全球电子产品的环保型包装的进程,对于我国电子产品包装走上环保的轨道无疑是催化剂。据了解,广东地区的科龙、格力等品牌空调,为在包装上与国际市场接轨,亦将用蜂窝纸板陆续替代等 环保型缓冲包装材料的现状及发展前景EPS发泡塑料衬垫和木质托盘。海尔、澳柯玛、长虹等国内外知名企业品牌空调、电冰箱也陆续采用蜂窝纸板替代EPS发泡塑料和木质托盘。采用蜂窝纸板材料不仅降低了包装成本,而且有助于提升该公司的品牌和形象,减少了白色污染,为外贸企业产品出口打开了一条绿色通道[3]。但是蜂窝纸板制品使用量并不乐观,主要原因有:1)生产自动化程度低,难以达到纸蜂窝制品的标准化、系列化,纸蜂窝设备及制品在技术、工艺等方面有待进一步改进、提高和完善;2)目前纸蜂窝制品不仅表面粗糙,而且印刷色彩不佳,不够档次,尤其

是防水、防潮问题还没有得到很好解决;3)目前纸蜂窝制品的价格用户难以接受。3 纸浆模塑

纸浆模塑制品除具有质轻、价廉、防震等优点外,还具有透气性好、有利于生鲜物品的保鲜等特点,在商品流通上,被广泛用于蛋品、水果、玻璃制品等易碎、易破、怕挤压物品的周转包装上,是目前流行于国内外市场的泡沫塑料包装材料的换代产品。纸浆模塑包装材料以植物纤维为主要原料,采用先进的技术和科学工艺模塑成型,作为工业品的内包装,蛋托,果托等。欧美国家在设备的生产和制品的成型工艺都处于领先水平。从1984年湖南湘潭纸浆模塑总厂从法国引进了我国第一条纸浆模塑生产线,到目前为止我国年轻的纸浆模塑行业已走过了20年的历程。作为防治白色污染工作的先锋,我国纸浆模塑行业近几年来取得了有目共睹的成绩。目前高新技术的开发研制和移植应用已成为纸浆模塑行业的主体潮流;纸模制品应用领域的拓宽丰富了环保产业的内容,为防治白色污染增添了新的手段[4]。显然,从包装成本上,纸浆模塑包装材料与塑料无法竞争,但仅仅考虑生产成本无疑是片面的,更应该从社会成本、环保效益和经济承受能力等全方面进行分析。社会成本是指包装材料回收处理成本,泡沫塑料的回收处理费用高,这无疑增加了政府财政负担;从环保效益看,塑料无论是焚烧、掩埋,还是弃入江河湖泊都严重破坏生态平衡,其对农业生产、土壤及水资源所造成的社会经济损失是无法估量的;从经济承受能力来看,随着人们生活水平的提高,消费观念的转变,高档次、高价位的环保产品越来越多被人们所接受。4 缓冲包装纸

在发展瓦楞纸、蜂窝纸和纸浆模塑的同时,许多科研人员也正在寻找其他类型的缓冲包装垫。如英国一家公司开发的FLEXTRA纸卷,上面有许多小裂口,储运时占据空间较小;当纸卷拉开后,它就成为立体蜂窝状,高达原来的10倍,面积增加20%,能起到缓冲作用。这种纸卷用再生纤维制成,可以回收重复使用,废弃时,能生物降解。再如环保型充气纸垫是利用纸塑复合制袋充气而成的,它是一种具有良好缓冲性能、成本低、无环境污染的环保型缓冲包装材料。5 可降解泡沫塑料

塑料包装材料在包装材料中占据很大比重,从目前国内市场来看,完全放弃是不太可能的,因此研究开发可降解塑料已成为人们研究的热点。可降解塑料按降解机理可分为合成光降解塑料、添加光敏剂的光降解塑料和生物降解塑料,以及多种降解塑料复合在一起的多功能降解塑料。按降解塑料的环境条件分为光降解塑料、生物降解塑料(完全生物降解塑料、部分生物降解塑料)、化学降解塑料(氧化降解塑料、水降解塑料),以及上述3种降解塑料组合成的复合降解材料。对于合成光降解塑料,目前以聚羟基丁酸酯(PHB)及聚羟基戊酸酯(PHV)研究最多,它们的性能与PE和PP相似,价格约为PE的10倍,其降解原理是聚合物吸收紫外光发生光引发作用,使键能减弱,长链分裂成较低分子量的碎片,物理性能下降。较低分子量的碎片在空气中进一步发生氧化作用,产生自由基断链,进一步降解为CO2和水。添加光敏剂的光降解塑料是在塑料加工过程中加入少量的光敏剂。由于光敏剂的光引发作用及光化学反应而产生自由基引发源,因此可加快聚合物的光降解过程。这种方法简单,成本也较低。光降解塑料只有在太阳光辐照条件下才能降解,受地理环境、气候条件的限制,因此大面积推广应用受到一定的限制。对于生物降解塑料,目前研究较多的是以淀粉与聚烯烃塑料相混的不完全生物降解型。这类塑料的降解机理是淀粉颗粒先被真菌和细菌侵袭、消耗,从而削弱了塑料的强度,同时经过塑料与土壤中存在的某些盐类接触,自氧化作用而形成过氧化物，促使塑料中聚合物的分子链断裂,它们互相促进,相辅相成,细菌消耗淀粉,使塑料表面积增大而有利于自氧化降解。周而复始,高分子链逐渐断裂、缩短,使塑料强度降低,直至聚合物的分子量降低到能被微生物代谢的程度[5]。完全生物降解塑料主要采用天然高分子材料如淀粉、废蜜糖和具有生物降解性的合成高分子材料或水溶性高分子材料为主要原料。据有关资料报道,一家公司最近开发的一种新型生物降解包装缓冲材料(ECO-Foam),其淀粉含量40%,可生物降解成分60%,发泡倍率达30倍,密度为0.033g/f3,可用作精密仪器仪表、高档电子电器等缓冲包装材料,同时具有良好的环境适性。其降解机理是在常规室外自然条件下,自然界中的紫外线、氧气和微生物作用于制品,将聚合物的主链断裂,分子量急剧下降,缠绕在聚烯烃分子周围的淀粉同时分解,制品一触即碎。剩余物质能被环境接受,在昆虫和微生物的继续作用下,回归自然。德国明斯特大学微生物学家正在研究一种微生物造可降解塑料,生产这种可降解塑料的方法是通过微生物把有机物质吃掉转变成微型球体(聚酯化合物),然后从这些微生物身上取出微型球体,用溶剂溶解或用酶化解即可获得/生物塑料。这种生物塑料的基本物质是天然脂肪酸,因此可以很容易被降解。随着科技的发展已经研制出可降解的塑料,但是这种塑料价格昂贵,处理的条件要求严格。因此,这种塑料的推广也受到了很大的限制。低成本的可降解的泡沫塑料已成为研究的热点。6 再生泡沫塑料

据中国塑料网报道,墨西哥国立自治大学化学究所正在研究一种解决/白色污染的新方法,该方法可利用溶液把废弃的聚苯乙烯泡沫塑料恢复到原始的球珠状态。该研究项目负责人赫苏斯#格拉西亚#范德里克介绍说,将收集来的聚苯乙烯泡沫塑料放到一种溶液中,聚苯乙烯泡沫塑料便会分离成一颗颗干净的原始球珠,这些球珠可被重新制作成泡沫塑料制品。范德里克指出,目前世界上主要用/熔融造粒法回收泡沫塑料,即高温将其熔解后拉压成丝状物,然后再切割成再生塑料球珠,但是这种再生球珠的使用性能明显比新生球珠差,而用这种被称为/析出沉淀法的新方法所得到的球珠同经过发泡处理后的新生球珠在性能上完全一样,并且可以立刻用于压模生产。范德里克强调,回收泡沫塑料还有其它一些重要环节,但关键在于将废弃的泡沫塑料还原成压模前的原始球珠状态。目前该项研究已进入提取实验的最后阶段,接下来该研究所将建立一个小型实验工厂,验证该回收方法的实际操作性和测定生产参数,以便进行下一步的商业推广。7 发泡植物纤维

近几年,在研究可降解和再生泡沫塑料的同时,发泡植物纤维的研究也是一个热点。发泡植物纤维是以植物纤维(废旧报纸、纸箱纸和其他植物纤维材料等)以及淀粉添加助剂材料制作而成。国内外都在进行发泡植物纤维缓冲包装材料的制作及机理方面的研究,已取得了不同程度的阶段性成果。实验室制成的样品已显示出该产品的发展具有巨大的市场潜力。目前,欧美及日本等发达国家为寻求无污染的新型环保包装材料,正在加紧进行植物纤维发泡技术的研究。国外植物纤维发泡制品所采用的工艺方法主要集中在不添加化学发泡剂,即无须发泡剂产生发泡,原料是通过水蒸气的作用发泡,形成颗粒型发泡纸浆。该制品工艺比采用添加化学发泡剂的工艺方法难度大,但该植物纤维发泡制品的生产和使用有利于环保。国内也有几所院校及单位正进行这方面技术的研究和开发,并已取得了阶段性的成果。国内所研发的植物纤维发泡制品的工艺方法主要集中在使用添加化发泡剂,即采用发泡剂产生发泡,原料是通过化学发泡剂的作用发泡,形成颗粒型发泡纸浆。使用发泡剂的工艺比不用发泡剂的工艺较为简单,但如发泡剂选择不当，该类植物纤维发泡的方法及制品在生产过程和使用后的处理对环境有可能造成一些不利的影响,故该项技术还有待于改进和提高[6]。当前,无论国内还是国外,对植物纤维发泡包装制品的研究基本上还处在实验阶段,还未达到工业化大规模连续化生产的要求。同时,目前对植物纤维发泡包装制品的性能特点的研究主要集中在单件和实验性,而对于多件或实际应用的性能参数还未获得验证。8 结 语

无论是瓦楞纸板、蜂窝纸板、纸浆模塑、泡沫塑料还是植物纤维缓冲包装材料都有其各自的优点和不足,因此现阶段多元化研发新的环保型包装材料,推广使用可降解材料,无疑是包装产业的一次新技术革命。在这场新的革命中谁能取得胜利,这主要取决于哪种包装材料更加环保,更有利于社会的发展。参考文献

[1] 张绍华.绿色包装工业和环境保护协调发展的最佳途径[J].中 国包装,2001,(1)[2] 邝仕均.关于发展高强瓦楞纸的思考[J].中国造纸,2000,(1)[3] 叶柏彰.我国蜂窝纸板产业现状分析[J].株州工学院学报, 2003,(2)[4] 曹世普,郭奕崇,马玉林.纸浆模塑工业包装制品缓冲机理研究 及有限元模拟[J].中国包装,2002,(7)[5] 高德.可降解缓冲包装材料的发展现状及发展前景[J].包装工 程,2002,(5)[6] 曹绍文,吴其叶.发泡植物纤维缓冲包装材料[J].中国包装工 业,2002,(9):8-11

篇2：缓冲包装方案设计

通过对客户的深入了解，总结出以下关于缓冲条采购方面的方案和建议供客户参考。

作为工业产品不同于个人淘宝网上交易方式，工业产品交易有以下特点：

1、工业产品价值较大且对质量要求较高；

2、工业产品需求往往具有长期性和连续性；

3、一旦出现问题维权较为麻烦，后期带来维护及使用成本较大；

篇3：玉米秸秆瓷具缓冲包装设计

一、设计的背景及意义

我国是农业大国, 近年来, 随着科学技术的进步和农产品产量的不断增加, 一些农作物的废弃物处理也随之成为了问题。其中, 玉米秸秆的污染和浪费就是一个典型的例子。每年我国都会产生大量的玉米秸秆, 虽然其中一部分可以用作畜牧业饲养的原料, 但大部分的秸秆都是焚烧化处理。这种就地焚化方式使得每到秋冬之交, 空气污染指数严重, 农作物秸秆也成为了众矢之的。 在当今提倡健康绿色未来的理念下, 这种做法不仅浪费资源, 更会造成环境污染。因此具有良好环境相容性的 “环保缓冲包装材料”的研制与应用已成为21世纪的必然趋势[1]。本文中所介绍的瓷具缓冲包装是用农作物秸秆粉碎物和粘接剂作为原料, 经混合、交联反应、发泡、 浇铸、烘烤定型、自然干燥等工艺后, 制成减震缓冲包装材料[2]。在材料成型包装方面, 可模仿中国古代的榫接, 以插片的形式连接, 不再使用其他胶黏剂;可模塑成型, 一体化造型;可开发研制植物纤维发泡法, 贴合瓷器造型, 结构巧妙。这些都是利于降低成型成本、运输成本、 安装成本等的方式, 是集资源型、实用性、艺术性、经济化为一体的新型缓冲包装设计, 必将具有良好的社会效益。

二、瓷具缓冲包装设计方法

瓷具缓冲包装设计方法包括陶瓷器具性能分析、市场上常见瓷具类缓冲包装对比、玉米秸秆缓冲包装的具体工艺制作流程以及同类缓冲材料性能的部分参数。最后展示了适应于不同瓷具产品的成品效果。

(一) 陶瓷器具性能分析

产品的性能主要是对设计对象进行特点分析。发现产品的性能缺点, 才能了解产品的薄弱环节。

我国是瓷具大国, 以“瓷”为主的产品可谓种类繁多、 争奇斗艳。从陶瓷的功能进行分类, 有艺术陈列类瓷具、 饮食厨卫类瓷具、化工纺织类瓷具等。所以, 不同用途的各种功能陶瓷器具, 自身的易损点和着重点都是截然不同的。就艺术陈列类瓷具分析, 它们的呈现形态大多具有个性化和现代艺术气息, 其易损点主要集中在一些张扬的艺术细节设计边缘, 包装时就该着重关注此处结构, 进行有效保护。而又如饮食厨卫类瓷具, 大多符合人体工程学设计理念, 边缘较圆润, 整体较四方统一, 包装时就该特别注重圆润处的保护, 以免磕出棱角, 影响瓷具产品的使用。

(二) 市场上常见瓷具类缓冲包装的对比

缓冲包装旨在用较低的成本包装使产品在流通运输工程中获得较完善的保护。据调查发现, 我国工业化仍处于产品生产超前产品包装的现状。瓷具的包装方式逐渐从简陋过渡到精美、从笨重发展到细致。以下是市场上常见的瓷具产品包装形式:

(1) 采用草绳或者塑料包装带等简易材料进行堆叠捆扎形式打包。打包方式较简便、成本低, 但缺点是美观性较差、产品破损率高。草绳易断裂产生绳屑, 污染环境, 缓冲性能难以预测, 已逐渐被淘汰;

(2) 利用瓦楞纸板或瓦楞纸箱作为外装物, 内里衬上泡沫塑料或者瓦楞衬垫, 对不同尺寸的产品进行固定打包。此方法为现在的主流缓冲包装方式, 绿色环保。 缺点是较浪费纸板, 包装适用范围受局限, 不能紧密贴合内装物, 发生相对移动损伤内装物;

(3) 蜂窝纸板方式, 与瓦楞纸板不同的是, 内里做成适合于产品的孔穴状形式, 对产品进行缓冲。采用蜂窝纸板材料不仅降低了包装成本, 而且有助于提升该公司的品牌和形象, 减少了“白色污染”, 为外贸企业产品出口打开了一条“绿色通道”[3]。但是由于生产自动化程度低等工艺问题没有解决, 所以尚在完善阶段。

(三) 玉米秸秆缓冲材料工艺流程

1. 原料

每年春秋月份, 是玉米成熟的主要季节。在玉米收割后, 对废弃的青 (干) 玉米秸秆进行粗挑, 去除非植物纤维性垃圾。对剩下的玉米秸秆进行暴晒, 除去大部分的植物水分, 留下较干燥的秸秆原料。

2. 粉碎

使用玉米秸秆粉碎机对秸秆原料进行一次性彻底粉碎, 秸秆的长纤维在此步骤中迅速断裂, 得到植物纤维较短的的玉米秸秆粉碎物, 堆叠以便于后期的加工。

3. 粘结剂成型

在玉米秸秆粉碎物中, 按照适当配比, 加入工业水溶性胶黏剂, 然后进行均匀地搅拌, 使得水溶性胶黏剂与秸秆粉碎物秸秆颗粒物呈现半固体状, 然后通过工业设备制成缓冲纸板或者缓冲纸盒。制成的缓冲包装就可以被用于各式各样陶瓷器具的包装。

(四) 玉米秸秆板材料分析

这种由植物纤维和淀粉胶黏剂混合的得到的缓冲纸板材料具有较好的性能参数。综合成本较低;防静电、 防腐蚀能力均大于EPS发泡材料;防震隔震能力优于纸浆模塑。相较于纸浆模塑、EPS材料, 对于陶瓷器具产品的包装适用范围更广。

三、设计特点

一款好的瓷具缓冲包装, 不仅需要具备优良的缓冲防震功能, 减少陶瓷器具在运输和交易途中受到冲撞而损坏, 更要加强环保意识, 符合人们追求简约绿色生活、 回归朴素自然的理念。所以, 我们在设计瓷具的缓冲包装时, 充分了解陶瓷在运输装卸时的脆弱性和交易时的美观性等可考虑因素, 采用大量废弃的玉米秸秆为原材料, 加以合理设计运用, 力求做到环保和包装两不误。

本次玉米秸秆瓷具缓冲包装很好的体现了缓冲包装设计的设计要素:

(一) 工艺性

包装容器、缓冲包装设计方法等方面全面论述了现代包装力学的框架体系[4]。瓷具的缓冲包装, 从早前的稻草捆扎包装发展到后来的木箱装运, 直到后来的瓦楞纸板缓冲包装, 逐步完善了对陶瓷器具的缓冲研究。在追求简洁轻便卫生的前提下, 工业科技含量大大加强。 当下的缓冲包装, 先不管其工艺构成特点如何, 适应企业工业化量产, 同时又兼顾包装在基本意义上的艺术特殊性, 成为了缓冲包装的核心组成要素。

本次设计的玉米秸秆缓冲包装采用多种方式成型:

(1) 片状组合压制插片形式:a工艺上简单明了, 简化了制作成型的步骤, 短期内即可大批量生产;b插片式设计具有结构感, 匠心独运地表现出新造型展现形式;c包装盒侧面楞向内折形成的凹槽富有曲线美, 同时兼顾了外观形态;

(2) 几何模塑成型:根据不同陶瓷器具的几何外观尺寸, 采用类似纸浆模塑的方式, 热压脱模生产, 玲珑有型;

(3) 植物纤维发泡:a生产工艺简单, 无需多次发泡和冷却;b生产同数量的包装材料, 纤维发泡比塑料发泡生产成本低廉。

(二) 功能实用性

产品在流通过程中要经过装卸、搬运、运输和储存环节, 其包装件要根据流通环境要求来设计[5]。随着现代审美艺术的逐步发展, 陶瓷越来越受国内外人们的喜爱, 陶瓷器具的流通量和流通广度在世界上是名列前茅的[6]。再者, 瓷器的种类、尺寸、形状等也越来越多, 对于瓷器包装方式的改革也呼之而出。好的缓冲包装设计不仅可以给瓷器提供安全可靠的保护方式, 在缓冲材料的选择上也不再单方面地停留于棉絮、锯末、稻草等。

以压制插片一套瓷杯为例简单介绍:

通过压制而成的秸秆板材分别进行加工处理。缓冲包装内芯采用根据瓷杯大小的薄片, 通过切口方式, 进行穿插联接;盒身周围与盒盖通过对一套瓷杯的放置尺寸测量, 在秸秆板材的内侧划痕, 方便弯折成型, 整体性强。研究表明, 玉米秸秆缓冲包装盒侧面楞向内陷, 形成凹槽, 使包装边缘更加贴合内装物, 防震缓冲性能好, 能耐多次冲击, 动态变形小, 能有效减少瓷具在运输流通途中的摩擦碰撞, 更好地固定瓷器, 满足各类动态运输变化。

(三) 经济性

包装业实施循环经济的模式, 首先要通过科学指导下的优化设计和工艺创新, 减少包装原料的使用量[7]。 因此, 缓冲材料如何在瓷具的流通过程中较好地进行抗震缓冲, 同时又能节约资源保护环境、降低材料成本, 这些是大众所关注的焦点。本次缓冲包装有如下优势:

(1) 原料选材来自大量废弃的玉米秸秆, 成本较低, 资源丰富, 取材方便;

(2) 纸板采用插片、模塑。发泡等方式成型, 无额外胶黏剂, 降低了缓冲包装的成型成本;

(3) 结构简单理想, 操作时可免去工具, 降低安装成本;

(4) 片状纸板运输时体积较小, 可节省运输空间, 节约运输费用。

压制插片法

(四) 环保性

诚然, 瓷器缓冲包装材料从一开始是为了保护陶瓷器具免受损坏而出现, 但是发展到今天, 一个越来越明显的现象出现了:人们对于瓷器包装的态度开始从单一的缓冲保护功能着眼于绿色环保性。一类对环境友好的瓷器缓冲包装成为后起之秀。本次研究设计的玉米秸秆瓷具缓冲包装的原料是植物性粗纤维和淀粉性胶黏剂, 融于环境可自然降解, 不会对环境造成污染和破坏。部分缓冲包装还可回收再生利用, 粉碎后还可二次充当缓冲充填物, 解决了秸秆最终去向的后顾之忧。

四、应用前景

随着实用设计感的理念日渐人心, 缓冲包装的外表设计更趋于艺术化, 材质结构也更加丰富。他们已不再单纯地被认为是运输途中的“护花使者”, 在陶瓷器具的销售和商品价值上, 已经开始展现自己独特的魅力。 同时, 由于缓冲包装的巧妙结合, 陶瓷器具等的脆弱包装物已然展现出运输轻巧的一面, 必将拥有良好的商业应用前景。

模塑法

五、结束语

玉米秸秆瓷具缓冲材料可以就地取材, 采用最简化的工艺方式和新技术对旧材料进行合理的改造运用, 大大降低了包装成本。与其他缓冲包装材料相比, 减少了森林资源的供需, 减少塑料制品的使用, 保护了环境, 同时, 增加了粗植纤维的综合利用性, 增加了产品的经济价值。

参考文献

[1]张绍华.绿色包装工业和环境保护协调发展的最佳途径[J].中国包装, 2001 (1) .

[2]王高升, 邵文泉, 王丽, 张力.农作物秸秆缓冲包装材料的研制[J].包装工程, 2001, 22 (6) :16-19.

[3]叶柏彰.我国蜂窝纸板产业现状分析[J].株州工学院学报, 2003 (2) .

[4]王志伟.现代包装力学[J].包装工程, 2002, 23 (1) :1-5.

[5]彭国勋.物流运输包装设计[M].北京:印刷工业出版社, 2006.

[6]张咸镇.陶瓷运输包装浅析[J].中国包装, 1986 (02) .

篇4：冰箱缓冲包装优化设计研究

摘 要：以某冰箱为例，本文对现在比较科学合理的缓冲包装设计六步法进行了分析和介绍，并且与缓冲材料测试设备以及CAD/CAE包装设计软件相结合，优化设计了包装系统。选择该方法能够有效地降低冰箱包装系统的成本，并且可以确保产品平台通用化的实现，最终能够将冰箱包装系统模块化设计平台建立起来，可以很好的指导其他的冰箱包装设计。

关键词：缓冲包装；优化设计；冰箱现在冰箱行业的竞争越来越多的呈现出白热化的状态，很多冰箱企业的发展的瓶颈就是成本，因此冰箱企业一直在采用材料替代、产品结构设计等各种方法从而对成本进行控制。现在在很多方面的技术已经变得越来越成熟，因此冰箱企业也具有了越来越少的可挖掘的降低成本的空间，然而很少有冰箱企业对如何优化设计包装系统进行深入的研究，往往是在设计完产品之后再对包装设计进行考虑，这样就将包装设计受到的结构设计的影响忽略了，导致包装和产品之间具有较高的综合成本，所以必须要采取有效的措施对包装成本进行控制。

1 冰箱包装设计六步法

①要将在流通全过程中包装件的外部环境条件确定下来，并且制定科学合理的试验标准。②要将可以承受的最大加速度的冰箱表征的脆值确定下来。③对冰箱设计中的薄弱的连接方式、工艺材料以及结构等进行改进，使其脆值得以提升。④以冰箱的缓冲材料以及脆值等综合特性为根据将最佳的尺寸确定下来，并且对缓冲结构进行设计。⑤对环保、成本、特色等多方面的因素进行综合考虑，优化设计包括包装袋、瓦楞纸箱、缓冲垫以及塑料罩在内的物流包装系统结构，同时对原型运输包装件进行制作。⑥严格地以企业的试验标准为根据对原型运输包装件进行试验和评价。一旦试验结果不符合预期的设计结果，就要对试验结果进行参考，对相关参数进行改进，并且要对上述的步骤进行不断的重复，最终到获得满意的结果位置[1]。

2 设计包装系统的步骤

2.1 制定包装系统试验标准 利用跟踪调查国内冰箱运输环境的方式，我们可以发现，卡车双层放置运输是现在国内冰箱物流的基本运输方式，而人工装卸方式则是最为主要的装卸方式，具有较低的机械化装卸程度。以我国冰箱实际的运输情况为根据，并且对国内外包装试验标准进行参照，某公司将新的企业试验标准制定了出来。标准内容主要包括按照底面、三棱以及两角的顺序开展的跌落试验、抱夹试验、斜面冲击试验以及随机振动试验等。

2.2 确定产品的脆值 可以采用下面的方法确定冰箱的脆值：首先是选择结合脆值测试系统和跌落试验机的方式将不同跌落方位的频率以及加速度峰值等确定的冲击响应谱破损边界曲线；其次是选择结合脆值测试系统和跌落试验机的方式将不同跌落方位的频率以及加速度峰值等确定的保守的矩形冲击脉冲确定的破损边界曲线；最后是对已有的类似冰箱的数据的估计进行参考[2]。

2.3 优化产品脆值 在进行试验测试之后，我们发现，某冰箱压缩机底板具有比较低的脆值，在具体的跌落实验中很容易出现变形的情况，只有将很多的缓冲材料添加进去才能够使运输过程中的底板不会发生变形，但是这样就使得运输成本和包装成本得以极大增加。后来通过对过渡结构尺寸等进行调整以及增加强筋等会结构优化设计的方法在保持成本不变的情况下使其脆值得以极大提升，因此大幅度的降低了包装成本。

2.4 设计缓冲部件参数 首先是要选择科学合理的缓冲材料：要保证材料具有较好的振动以及冲击隔离性能，从而可以将向产品传递的振动和冲击减小；要具有较小的压缩蠕变；具有较小的永久变形；与产品直接接触的材料在受到振动和冲击的时候不会对产品表面产生擦伤。

其次是确定缓冲材料技术参数：严格的以冰箱与缓冲部位的动刚度、质量、脆值等为根据对缓冲材料密度进行初选，优化设计缓冲垫的结构，将该缓冲垫的成本计算出来。

再次是确定产品的可缓冲部位：以该冰箱的外形结构为根据可以将其可缓冲的部位确定下来，要保证这些部位具有较高的刚度和强度[3]。

2.5 确定缓冲结构尺寸 要以试验标准中的跌落次数和高度以及该冰箱的脆值等为根据对缓冲的厚度进行初选，然后利用缓冲曲线将最适合的静应力优选出来，通过静应力就能够将缓冲面积求出来。以选定的跌落高度缓冲厚度以及冰箱重量等为根据，然后通过CAD/CAE包装设计软件将最佳缓冲垫缓冲面积确定下来。随后对缓冲材料的性能参数进行优化，而且对上述的优化计算进行不断的重复，就能够得出缓冲垫的结构尺寸。

2.6 验证试验以及优化措施 以上述的缓冲包装设计为根据将样件制作出来之后，就需要采用试验的方式验证包装设计关键性能，跌落试验是其中最为重要的验证试验。通过结合脆值测试系统和跌落试验机的方式将该包装件有关试验结果求出来。然后以试验结果为根据，我们可以发现，相对于脆值而言，各方位的最大冲击加速度都要小，以响应谱项目为根据开展优化设计，并且使成本得以进一步降低，最终选择反复验证的方式将优缓冲包装设计方案确定下来。

3 关于冰箱包装研究的最新进展

现在对冰箱的绿色包装系统进行积极的研究，然后以生物降解与堆肥、能量回收、循环再生、重复使用以及预先减少用量等相关的包装标准为根据，最终能够将与冰箱绿色包装相适应的新型包装系统开发出来，比如低成本的生态塑料袋、循环包装系统、可再生纸浆膜包装系统、低碳的气垫包装系统等。

4 结语

在本次研究中将新的冰箱运输包装试验企业标准建立了起来，在试验内容以及试验项目上相对原标准而言，其具有了很大的提升，并且与物流的实际运输情况更加符合，能够对由于包装而引起的运输过程质量问题进行有效的控制。采用该方式优化设计冰箱包装系统，相对原包装系统而言，其成本实现了较大幅度的降低。总之，通过研究该项目将冰箱包装系统模块设计平台建立起来，从而确保了包装系统参数化设计的实现，除了能够使包装设计的开发进度得以提升之外，还能够对包裝系统结构种类进行有效控制，最终使通用化率得以全面提升。

参考文献：

[1]武英英，许恒庭，沈燕萍，曹雪峰.耐温聚酰亚胺泡沫缓冲材料静态压缩性能研究[J].包装工程，2014（01）.

[2]郭静，康勇刚.充气垫缓冲材料动态冲击性能评价[J].包装工程， 2014（01）.

篇5：机载电子设备的缓冲包装设计

针对设备开展的缓冲包装设计, 应结合设备的特点[3], 如: 设备外部有电连接器和安装支点等突出物;设备根据其在飞机安装的位置不同, 其能够承受的最大加速度 (脆值) 不同;设备多为不规则外形, 外壳经常设计有加强筋等斜面等。缓冲包装设计从以下几个方面进行介绍。

1缓冲包装方法的选择

缓冲包装设计方法有全面缓冲、局部缓冲、悬浮式全面缓冲等三种。在选择缓冲包装设计方法时, 因为设备外表面不是规则面, 所以无法选择全面缓冲包装法, 因为设备可以承受一定的加速度, 基于成本考虑, 不需要采用悬浮式缓冲包装法, 所以, 通常设备采用局部缓冲包装。下面以某设备进行局部缓冲包装设计为例, 介绍缓冲包装的设计。

2缓冲包装设计步骤

2.1一般步骤

缓冲包装设计按以下步骤执行:A.确定所有有关的因素, 它们包括产品的特性、重量、脆值、尺寸及其他特点 (如凸起部分或非支承表面等) 、产品的数量、预计的运输环境条件 (尤其是跌落高度、包装容器冲击部位、大气条件以及运输方式等) ;B.确定防护产品的最经济的缓冲包装材料及方法;C.计算或估算需要用来补偿蠕变的缓冲衬垫的厚度余量;

2.2基本参数的确定

在开展缓冲设计时, 需确定以下参数:A.产品特性:包括产品的长、宽、高的外形尺寸 (A×B×C) , 重量 (W) ;B.脆值:产品的脆值是机载电子设备在破坏和发生功能失效前在任何方向所能承受的最大加速度。目前民机机载设备产品约为20G, 军机机载设备产品约为40G;C.跌落高度 (H) :按照HB5871.1规定, 设备类产品的包装件流通条件为Ⅰ级 (运输距离远、转运次数多, 可能遇到粗暴的装卸作业) 。按照HB5871.4规定, 包装件流通条件为Ⅰ级, 重量小于25KG时, 其跌落高度为900mm。

2.3缓冲包装材料的选择

目前GJB/Z 85缓冲包装设计手册中, 常用的缓冲材料有聚氨酯、聚乙烯泡沫、聚苯乙烯泡沫、气泡薄膜等几种。其中聚乙烯泡沫具有密度低、重量轻、隔热、防水和良好的缓冲性能等优点, 考虑到采购渠道和使用经验方面, 本文推荐选用聚乙烯泡沫作为缓冲包装材料。该种材料可以针对设备有突出物的特点, 在包装时及时对相应区域进行裁剪修改, 方便操作。

2.4缓冲包装材料的厚度

2.4.1计算方法

确定缓冲材料的厚度按照以下情况进行计算:

对于已经确定了缓冲材料和产品的接触面积A的情况下, 需确定厚度, 按以下公式进行计算:

a) 由公式 σm=WG/A求出最大应力;

b) 找出缓冲系数C- 最大静应力 σm曲线中对应最大应力值的缓冲系数C;

c) 根据公式T=CH/G, 求出缓冲材料的最小厚度T。

2.4.2示例

某设备, 如图1所示, 其重量为15KG, 外形尺寸为320mm ×256.3mm×194mm, 其脆值为40G, 要保证从90CM的高处跌落而不破损, 缓冲材料选用密度为0.037g/cm3的聚乙烯泡沫, 计算产品上下接触面的缓冲材料所需最小厚度。

由于上下接触面是产品的外表面全面缓冲, 所以已知了接触面积A, 则按照计算方法中的第一种方法进行计算即可。

a) 由公式 σm=WG/A求出最大应力:

b) 找出缓冲系数C- 最大静应力 σm曲线中对应最大应力值的缓冲系数C;从缓冲材料C-σm曲线, 密度为0.037g/cm3的聚乙烯泡沫对应的 σm=0.7×105pa时, 缓冲系数C=5.2。

c) 根据公式T=CH/G, 求出缓冲材料的最小厚度T。

由此可以计算出, 上下接触面的最小厚度为11.7cm。

3结语

我国机载电子设备的运输包装由于一些条件所限, 缓冲包装设计经验还不够成熟, 设计人员往往是冗余设计或盲目设计, 导致缓冲包装没有起到应有的作用, 缓冲包装设计作为设备运输包装的重要部分, 只要设计人员充分认识缓冲包装设计的重要性, 以标准为依据, 合理选取设计防护材料, 积极积累经验, 才能使设备的运输包装真正满足包装、装卸、运输等要求。

摘要：通过对缓冲包装设计理论进行研究, 针对机载电子设备越来越精密、集成度越来越高的特点, 提出适合于机载电子设备缓冲包装的方法, 并按照局部缓冲包装法对某机载电子设备的缓冲包装进行设计。

关键词：机载电子设备,缓冲包装,运输包装

参考文献

[1]朱兰琴, 杨文芳, 李雨.某机载电子设备机架隔振缓冲系统设计[J].振动与冲击, 2015, 34 (11) :183-187.

[2]生建友.谈军用电子设备的包装[J].包装工程, 2013, 34 (011) :121-125.

篇6：酒品运输缓冲包装设计方案分析

酒及其包装的特性分析

酒作为一种饮品，属于液体状，所以在日常生活中需要使用容器对其进行盛装，这就要求在酒的运输包装设计中，需要将酒与容器作为一个整体产品进行销售与运输。从目前市场上常见的酒来看，虽然酒的种类很多，容器造型各有不同，但使用的容器材料依旧比较传统，普遍选用的是玻璃瓶或陶瓷瓶，这类包装材料属于易碎包装材料，这使得采用这类材料作为容器来盛装的酒对运输包装的保护性能要求偏高，所以需要采用一定的缓冲包装材料进行间隔型的保护性设计，以应对其在整个运输环境中可能受到的各类冲击。

酒自身的特性，同样是运输包装设计中需要考虑的因素。有些酒也会因不同的品种有着不同的运输包装要求，例如，葡萄酒自身对环境温湿度有一定要求，一般要求环境温度保持在10℃～16℃，若环境温度过高会导致葡萄酒变质，环境湿度要保持在60%～80%，同时还应避免剧烈震动，以免影响到葡萄酒的品质。另外，葡萄酒酒瓶尽可能斜放、横放或倒立放置，便于酒与软木塞直接接触，这样储存才不会过多地影响到葡萄酒的保存期和品质。

可见，在酒的运输包装设计中，不仅需要注意酒自身的化学特性，还需要注意酒容器的物理特性，只有从这两个方面同时着手设计，才能既实现对酒的缓冲保护性能，又能保证酒的品质。

运输环境与缓冲需求分析

酒的运输环境与其生产来源地、销售地点、销售方式都有一定的关联，如果将酒产出时刻定义为初始节点，那么后面所需要经过的节点包括：灌装入瓶、单瓶或多瓶集合包装、长途运输（海运、空运、陆运等）、经销商仓储、门店仓储与销售、网络销售或电话销售、快递运输等。通常而言，传统的门店式销售方式是酒售卖的运输终点，而网络与电话销售的新形式改变了酒售卖的运输终点，从门店销售扩充到了网销快递运输形式，因此可以将酒的运输方式定义为两种：传统集合运输方式和网销快递运输方式。

1.传统集合运输方式

传统集合运输方式是常态的酒销售运输方式，酒采用集合运输包装形式，大批量地运输到经销商的仓库中，并分送至各个销售点或门店，由消费者购买后自行保存。在这种运输方式下，酒大多采用单瓶或套装瓶进行销售包装后再进行集合运输，或采用直接多瓶集合包装的运输方式。集合运输包装方式作为一个小的运输单元，其包装尺寸及重量都较大，加上其包装箱上需要明显地传递内装物是酒类产品的信息，目的是促使搬运者在搬运过程中轻拿轻放，因为搬运者对“酒瓶是一种易碎物品”有着较为清晰的概念，所以他们会减少运输环境中对酒的外部冲击，对缓冲包装保护需求稍有降低。

2.网销快递运输方式

网销快递运输方式是新形态的销售方式，可以看成是传统集合运输方式的延伸，即到销售点或门店后，再利用快递方式安全运输到消费者手中。在这种运输方式下，需要经销商根据消费者订单要求将单瓶或套装瓶作为一个新的运输单元，经过再包装后快递运输到消费者手中。这样缓冲包装保护主要集中在再包装过程中，因为快递运输方式下，新运输单元包装尺寸及重量都较小，且快递员往往不知道快递包装箱（或包裹）内盛装的是什么产品，所以不会因为内装物是易碎品而改变其日常的物流操作习惯，这无疑加剧了酒类产品快递运输环境的恶劣性，因此该运输环境下对缓冲包装保护性提出了更高的要求。

运输缓冲包装方案分析

针对上述两种运输方式，分别对运输缓冲包装方案进行分析。

1.传统集合运输方式下的缓冲包装方案

在传统集合运输方式下，酒的包装方案主要有以下3种。

（1）散装集合运输缓冲包装方案

该方案是将酒瓶（如图1）直接放在运输包装纸箱内。此类方案通常用于啤酒的包装，而在葡萄酒及果酒的集合包装上应用较少。这也是由于啤酒销售价格较低，对包装的成本控制较为严格，通常会减少缓冲包装材料的使用量，同时通过控制与改善运输物流环境，来减少其在运输环境中遭受到的冲击。

（2）盒装集合运输缓冲包装方案

该方案是直接采用销售包装盒（如图2）对酒瓶进行包装，然后将销售包装盒集合立放在运输外包装纸箱内。此类方案在销售盒内已经对酒瓶采用了一定的缓冲保护，如盒内或盒间的隔离、固定包装等方式。如果对销售盒包装的保护性有一定要求，如运输过程中要求销售盒面不能出现磨损，及包装盒楞角不能出现褶皱、凹陷或破损等，以免对酒的品牌形象宣传造成影响，还需要在销售盒与运输包装纸箱间增加平片式缓冲材料来进行保护。

（3）高缓冲运输包装方案

该方案是将酒瓶直接散装放在运输包装纸箱内，通过缓冲包装材料将酒瓶之间相互隔开，并给予充分的保护。例如，因产品具有较高的缓冲保护性要求或酒自身价值贵重，则酒瓶 在集合运输包装箱内需要采用足够的缓冲保护包装材料及结构设计来满足要求，这些材料可以采用纸浆模塑制品、EPS泡沫制品等。图3所示为3瓶装酒包装的纸浆模塑底衬实物图，图4所示为2瓶装酒包装EPS泡沫制品的上下底衬实物图。

2.网销快递运输方式下的缓冲包装方案

在网销快递运输环境下，酒的缓冲包装方案主要有以下3种。

（1）散装快递运输缓冲包装方案

该方案直接采用具有高缓冲性能的包装材料对酒瓶进行包装，然后再放入快递包装箱内。图5所示为气泡袋包装形式，图6所示为充气柱包装形式。对于缓冲要求特别高的酒，还可以采用多种缓冲材料组合包装来增强缓冲保护性能，如图7所示。

对于多瓶散装快递包装，既可以采用图3与图4所示的结构设计形式进行缓冲保护，也可以单瓶做好缓冲包装保护后直接放在快递包装箱内。

（2）盒装快递运输缓冲包装方案

该方案需要对销售包装盒直接进行缓冲保护，一般销售盒形状比较方正，其缓冲包装保护方案较为简单。图8所示为采用一些气泡片直接对销售包装盒进行裹包保护；图9所示为直接在销售包装盒四周采用EPE或EPS泡沫片进行缓冲包装保护。

（3）组合型快递运输缓冲包装方案

该方案其实就是上述两种方案的组合，消费者会通过网销购买不同品牌的酒，而不同品牌的酒在销售上会有不同的要求，消费者在网销购买时可能会在一个网络订单中同时购买散装与盒装两种形式的酒，这样就需要在快递运输包装方案设计时将二者结合在一起，以满足快递运输的保护性要求。

篇7：缓冲包装专利技术综述

受我国政治经济等诸多客观因素的制约,我国的缓冲包装技术发展相比于欧美明显滞后。在20世纪80年代之前,我国的缓冲包装技术研发工作进展非常缓慢。改革开放后,随着我国经济体制的持续进步与发展,我国的缓冲包装技术也进入了发展时期。目前,我国在缓冲包装材料生产方面已具有量的优势,但在质的提高问题上,我国仍存在较大的提升空间。特别是进入21世纪后,节能环保的理念更为深入人心,走可持续发展的道路已势在必行。

2 国内外缓冲包装专利发展分析

2.1 国内专利发展分析

2.1.1 国内专利申请趋势分析。

受经济发展等因素的制约,我国的缓冲包装起步较晚,20世纪80年代初主要是依靠引进国外生产设备及技术。直至改革开放后,随着我国生产、制造业的发展,物流运输对缓冲包装的需求不断增强,我国缓冲包装得以加快发展。2000年后,缓冲包装技术的专利申请快速增长,如图1所示。

2.1.2 国内重要申请人分析。

缓冲包装的重要申请人大多分布在长三角、珠三角等制造业发达的地区,申请量居于首位的均是大规模的液晶显示器生产商,其对缓冲包装需求较大。其他缓冲包装生产企业与产品制造之间存在密切联系,缓冲包装生产企业以产品制造为依托,为其产品的运输提供合理的缓冲包装材料及包装设计方案。随着制造业的发展和商品流通的加剧,为避免商品运输过程中的破损,缓冲包装不断加速发展,缓冲包装生产企业也不再是简单的进行机械生产,而是更加注重“一体化服务”即集新型包装材料研发、包装产品设计与方案优化等于一体,更加注重知识产权保护,用自身技术占据市场。

2.1.3 国内专利申请领域分布。

图2为国内专利申请领域分布,从图中可以看出,缓冲包装的专利申请主要集中在缓冲包装自身的功能、结构领域,如B65D81/02、B65D81/03、B65D81/05等;缓冲包装的专利申请还集中在其针对的物品上,如B65D85/30、B65D85/48、B65D85/68;此外,缓冲包装通常还作为包装专利申请的部分特征,如B65D5/50、B65D77/26。

2.2 全球专利发展分析

2.2.1 全球专利申请趋势分析。

从图3中可以看出,缓冲包装在全球的发展经过了起步、缓慢发展、快速发展三个阶段。

(1)起步阶段。缓冲包装自起源至上世纪70年代处于起步阶段,相关专利申请较少。主要是由于此阶段经济水平相对落后,商品流通较少,对缓冲包装的需求较低。(2)缓慢发展阶段。上世纪70-90年代,商品流通的增多促进了缓冲包装的发展,但发展速度仍然缓慢,技术相对落后。(3)快速发展阶段。上世纪90年代后,全球化进程不断加快,商品流通的需求进一步促使缓冲包装快速发展,而缓冲包装技术的发展保障了商品流通的可行性,进而直接的影响着商品经济市场的发展。

2.2.2 全球专利申请国别及重要申请人分析。

图4是全球缓冲包装专利申请国别分布情况,从中可以看出,中国、美国、日本占据了全球申请量的一半以上,以上国家均为制造产业发达,进出口贸易繁荣的国家。而我国的缓冲包装虽然起步较晚,但发展迅速,已超越很多发达国家成为申请量最大的国家,这除了与我国是制造业大国、进出口贸易频繁相关外,还与我国近几年鼓励发明专利申请、注重知识产权保护有较大关系。

与国内申请人分布情况类似,全球重要申请人很多也是制造企业,本身生产能力强,工厂数量多、分布广泛,对缓冲包装有着较大的需求与要求,如MATSUSHITA DENKI SANGYO KK(松下电器产业株式会社);另外,虽然我国的缓冲包装专利申请总量已居世界首位,但专利申请分散,国内申请量首位的企业全球排名仅第10位,说明我国的缓冲包装不仅要在量上有较大的发展,更要注重自主研发,不断增强企业实力,实现质的提升。

3结束语

篇8：纯水机瓦楞纸板电商缓冲包装设计

目前，市场上的纯水机大多采用泡沫作为缓冲材料，而泡沫材料虽然缓冲性能好、质量轻、生产成本低，但其易燃，燃烧后会释放有毒气体，且成型后体积较大，物流成本较高。另外，我国制定了限制泡沫塑料产品生产的相关规定，这就要求企业必须寻找绿色材料来代替泡沫材料。瓦楞纸板凭借加工性能佳、缓冲性能好、环保可回收等优势逐渐被广泛应用，而且瓦楞纸板的包装成本与运输成本较低，是替代泡沫材料最经济、环保的选择。

同时，随着互联网技术的飞速发展，网络购物方式的快速流行，纯水机的网络销售越来越普遍，这就要求企业对其缓冲包装进行合理设计。本文，笔者以某品牌纯水机为例，介绍其瓦楞纸板电商缓冲包装的设计过程，供大家参考。

瓦楞纸板电商缓冲包装设计步骤

瓦楞纸板电商缓冲包装发展较晚，其设计不像泡沫材料电商缓冲包装设计一样有理论依据可循，只能依靠设计者的经验，具体设计步骤如下。

（1）了解产品流通环境，给出相关参数。

（2）分析产品本身结构特性，确定产品脆值，根据其结构、形状、性能和缓冲要求，结合雅图CAD等相关设计软件设计出缓冲结构。

（3）配材的选择。根据产品价值高低、性能指标及缓冲要求，选择瓦楞纸板的楞型、里纸、面纸及芯纸。

（4）设计电商运输包装箱。

（5）安全性测试。按照设计图纸打样，在实验室里进行安全性测试。若测试未通过，则调整设计方案，重新测试；若测试通过，即可定案。该步骤一般依靠测试结果或经验判断。

产品特性

本文的包装设计对象为RO-185F厨房纯水机，总重量为10kg，产品最大外形尺寸为385mm×185mm×480mm。内装物有纯水机主机、压力储水桶、说明书、保修卡、电源、鹅型水龙头、配件包等，如图1所示。其中，纯水机主机作为缓冲结构设计的主体，主要由主机板、滤管组成。主机板壁薄、受力面积较大；滤管为聚丙烯材料，壁厚为7～10mm左右，壁厚较厚，强度较大，与主机板相比，能承受较大的冲击力。压力储水桶为塑料材质，不需要缓冲，将其固定在箱内即可。配件种类较多，但质量不大，拟设计一配件盒将其装入，置于箱内，与产品主体不接触。

本设计采用类比法确定该产品的脆值为60G。运输方式为纯水机主机、压力储水桶及配件共同装箱单台运输，毛重为10kg左右，以人工装卸搬运、货车运输为主，发往全国各地。值得注意的是，纯水机装卸过程中需满足91cm的跌落高度。

缓冲结构设计

1.设计思路

考虑到压力储水桶与纯水机主机尺寸的关系，设计中将主机站立放置、压力储水桶及配件置于主机上面，主机板因背面呈平面状，受力面积较大，且为机身突出部分，故应重点防护，因此在主机板四周设计缓冲结构保护，底部设计底座用以缓冲固定。压力储水桶与瓦楞纸箱内壁的空隙处设计一纸盒，用来放置配件。另外，设计过程中根据经验在产品的长、宽和高3个方向上均留出大约3cm的缓冲空间。综合上述分析，利用雅图CAD软件设计出纯水机缓冲结构效果图，如图2所示。

2.尺寸设计

纯水机缓冲结构由3部分组成，包括两个纸卡和一个配件盒。其中，纸卡一采用一片式外折三角形稳定结构，主要用于主机板的重点缓冲保护。同时，当产品受到冲击时，三角形结构可以很好地吸收冲击力，从而起到保护产品的作用，且三角形结构本身为稳定结构不易变形。纸卡一效果图与展开图如图3所示。

纸卡二采用并排3个“几”字形支撑滤管下部，且在上板的对应位置处设计了3个圆孔，用于插入滤管下部，使得产品不发生移动，起到很好的固定作用。上板两侧的结构下折插入下板内，以防下板3个支撑的四边形变形失去缓冲性能。纸卡二效果图与展开图如图4所示。

各配件置于配件盒内，与压力储水桶一起放在主机上方。配件盒内部设计“丁”字形隔板，用于放置滤芯、电源和水龙头开关、其他三部分配件。配件盒展开图如图5所示。

通过以上设计，纸卡及产品组成的缓冲结构的外形尺寸为445mm×245mm×753mm。

3.瓦楞纸板材料选择

缓冲结构设计中常用的瓦楞纸板有A、C、B、E、AB及BC型。根据产品尺寸、重量及实际经验判定，本设计中纸卡及配件盒均采用UV形B型单瓦楞纸板，面纸和里纸选用定量为200g/m2的一等普通箱纸板，芯纸选用定量为127g/m2的一等瓦楞原纸。要求瓦楞纸板的耐破度不低于1000kPa，纵向边压强度不低于4500N/m。

根据所选材料定量，计算瓦楞纸板定量=内外面纸定量之和+∑（瓦楞原纸定量×收缩率）+胶黏剂定量=200×2+127×1.36+25=597g/m2。其中，B型瓦楞纸板收缩率为1.36，胶黏剂定量为25g/m2。

电商运输包装箱设计

1.瓦楞纸板材料选择

在电子商务背景下，产品的流通环境变得更复杂且不可控，快递企业的参差不齐更加剧了商品运输环境的风险性。因此，为保证产品能够适应各种运输环境并安全送达消费者手中，纯水机电商运输包装箱应选用BC型双瓦楞纸板作为包装材料，外面纸选用定量为220g/m2的优等牛皮箱纸板，内面纸选用定量为175g/m2的一等牛皮箱纸板，夹芯纸选用定量为127g/m2的一等普通箱纸板，芯纸选用定量为127g/m2一等的瓦楞原纸。要求瓦楞纸板的耐破度不低于1380kPa，纵向边压强度不低于7000N/m。

2.箱型设计

纯水机产品重量较大，其电商运输包装箱的设计应选用底部强度较高的瓦楞纸箱，本设计选用的是0204型瓦楞纸箱，我们根据纸卡及产品组成的最大外形尺寸445mm×245mm×753mm计算得知，纯水机电商运输包装箱的内尺寸为448mm×248mm×756mm，外尺寸为464mm×264mm×784mm。

试验验证

纯水机电商缓冲包装设计完成后，参照运输包装试验相关国家标准，在标准温湿度条件下，即温度（23±2）℃，相对湿度（50±2）%，分别对产品进行跌落试验、振动试验和压力试验，具体试验项目与结果如表1所示。

通过以上试验验证可知，本文设计的纯水机电商缓冲包装具有较好的保护性能，能够完全取代现有泡沫材料，保护产品不受损坏，符合绿色包装要求，具有极大的推广应用价值。