软包装复合技术7.1

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1．板栗的加工及软包装蒸煮袋 包装的设计假设
熟制板栗制品含水量为40％-50％，对应 的相对湿度为50％-85％，一般储存在平 均温度为25度、相对湿度为40％的环境 中。 所设计蒸煮袋尺寸为25cmx20cm，所包 装熟制品板栗的重量为200g，含水量为 50％(对应相对湿度为70％)，保质期为1 年。
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几种典型产品的软包装设计
一、复合软包装蒸煮袋的设计 板栗的加工及软包装蒸煮袋包装的 设计假设 二、鲜肉充气软包装保鲜袋的包装设计
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一、复合软包装蒸煮袋的设计
所设计的蒸煮袋正面为透明阻隔耐蒸煮 袋材料(可展示以引起购买欲望)，背面为 不透明阻隔耐蒸煮材料(阻光延长货架寿 命)，同时忽略印刷层对水蒸气和02透过 率的影响。
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2．软包装没计的材料
现代包装工业中主要的软包装材料有纸、塑料、 金属箔材及各种复合材料等。选择使用时，必 须考虑材料的物理性能(如透明、厚度、阻隔 性等)、材料的化学性能(如化学稳定性、安全 性、防腐、防锈特性等)、材料的机械性能(如 机械强度、弹性模量等)、材料的成型加工(如 流变性、可塑性、涂装性、复合性能等)和材 料的可装饰性(如印刷适性、光滑度等)。
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3．产品的物流环境
方便产品安全通过物流领域是包装的主 要功能之一，在进行软包装设计时，必 须考虑其要经过的物流环境因素。
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软包装容器结构设计内容
1．具体设计内容 (1)软包装容器的外观构造设计。软包装 容器的外观构造设计，既要符合造型设 计中的美学原则又要考虑包装容器成型 工艺的影响。它包括包装图案的设计(装 潢设计色彩、图文)、艺术造型设计等。
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(2)包装容器内部结构设计。包装容器内 部结构设计包括软包装容器壁厚设计、 结构尺寸设计(容量设计计算、强度计算、 刚度设计计算)、局部结构设计、结构设 计计算等。
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2．结构尺寸的设计与优化
包装容器大都属于一种几何形体，从经 济性来考虑，总是希望在满足被包装产 品的条件下使制造容器的材料消耗达到 最少，而容器消耗材料的多少与容器的 壁厚和外表面积大小直接相关。
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产品包装时，有时既要达到防潮包装目 的，又要达到阻氧包装或防霉包装目的。 因此，一般先以产品包装的某种主要包 装目的和产品货架寿命确定复合包装材 料厚度，再根据材料的厚度和另一种包 装的目的估算设计的包装的理论保质期， 来验证设计包装的合理性。
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软包装设计标准化
1．包装标准化的重要意义与作用 ①有利于提高包装生产效率。 ②便于识别、计量和使用。 ③有利于节省材料和降低成本。 ④有利于保证包装质量并提高可靠性 ⑤有利于包装容器的回收和利用。
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2．包装标准化的主要内容 包装标准化主要从包装材料、结构造型、 规格尺寸、包装容量、包装标记、封严 方法、捆扎方法等几个方面来进行。我 们在软包装设计时，要严格按国家标准 进行，如果是出国包装还应按国际包装 标准或出口国标准进行。
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软包装设计的评价
设计的评价，就是对设计过程中所提出 来的设计方案进行评价，判定实际设计 方案的优劣，确定其方案的设计先进性、 经济性等水平。设计评价内容包含以下 几个方面。
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一般的壁厚越小包装容器的耗材越少， 故在壁厚尺寸的设计上，在满足强度、 刚度和产品货架寿命条件下，尽量选择 较小的值，当壁厚确定，可采用最优化 方法对包装容器进行优化设计获得包装 容器的最佳尺寸。
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四、软包装复合材料的设计
1．软包装材料的选择 根据产品包装的要求和包装的标准选择 包装材料，对材料进行优化组合，从而 实现包装的功能。主要包括热封层材料 的选择、功能层材料的选择和强度支持 层材料的选择。
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2．经济性原则
可实现某产品包装功能的包装设计方案 有许多，如何合理筛选最佳包装设计方 案，其首当其冲的是经济性好，成本应 尽可能的低；同时也要讲究包装价值的 对等性原则，即整个包装的价值应与产 品的档次相对等。既不能过度包装，造 成包装浪费，又不能过于简单化包装， 降低产品的附加值。
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3．包装标准化、规范化原则
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软包装设计原则
1．实现包装功能原则 包装具有保护容纳产品、方便物流(储存 和运输)、促进销售和方便使用四大功能。 软包装一般直接用于销售包装。
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软包装材料必须具备优良的机械性能(抗 张强度、刚性、耐磨性、密封性、伸长 率、摩擦力等)、物理化学性能(阻隔性能、 保香性、抗油性、抗化学介质性、遮光 性等)、加工型性能(适印性、成型性、防 静电、热收缩能力等)、展示性(透明度、 白度、光泽度)、环保性(卫生性、安全性、 废弃物易处理)等。
确定出设计参数，如被包装产品的计量 值，允许偏差，货架寿命等；设计容器 造型方案；由多种包装容器结构设计方 案经对比分析评价确定最佳的结构设计 方案。
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3. 详细设计
将结构设计方案转化为具体详细的结构 表达，即对结构进行强度，刚度和稳定 性的分析计算，选定材料，确定技术要 求，绘制出全套图纸，编制说明书和有 关技术文件；结合软包装容器结构，企 业文化和传统文化等，对软包装进行平 面设计，造型设计和装潢艺术设计。
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②根据被包装产品的最大允许吸氧量确 定，该方法主要适合产品对氧非常敏感 的产品阻隔性包装，其关键是计算软包 装复合材料的透氧系数。
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③单位体积或单位表面积最大允许微生 物的数目确定，该方法主要适合产品对 微生物的非常敏感的防霉包装，其关键 是确定产品微生物的种类及其繁殖生长 规律等。
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④包装容器允许的最大透C02或透02量， 该方法主要针对产品的充气保鲜包装， 具有生命活性的产品既需要02保鲜或保 持鲜艳的色泽，又需要高浓度的CO2来 抑制微生物的生长繁殖，其关键是计算 软包装复合材料的透氧系数和透C02系数。
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4. 验证和改进设计
根据样品试验，使用，鉴定和市场反馈 等环节暴露出的问题，对软包装作适当 的技术处理，以确保质量。
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软包装设计的基本因素
1.被包装产品 ①产品的物理性质。产品的物理性质主要包 括产品的形状、结构、尺寸和物态(固态、液 态、粉状和气态)等。 ②产品的化学性质。产品的化学性质主要包 括易损性、变形性、耐水性、耐湿性、防锈性 和抗霉性等。 ③产品的应用领域。产品的应用领域主要包 括食品、医药、电子、化工等。
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2．各层材料厚度的确定 热封层一般通过市场“通用化和标准化” 原则确定，强度支持层材料厚度一般由 被包装产品的重量确定，而功能材料的 厚度一般由货架寿命确定。
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理论确定软包装复合材料厚度 的方法
①根据被包装产品的最大允许吸水量或 产品的最大允许脱水量确定，该方法主 要适应产品的防潮包装设计，其关键是 计算软包装复合材料的透湿系数。
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二、鲜肉充气软包装保鲜袋的 包装设计
充气包装是一种适合于各类新鲜方便食 品或半成品的包装新技术。它是根据各 种新鲜食物的性质和保鲜要求，用适合 食品保鲜的混合气体置换包装体内的空 气，并利用软包装材料的透气性和阻气 性，使食品始终处于适宜的气体环境中， 抑制变质和腐败的发生，达到储藏保鲜 延长货架期的目的。
目前，产品流通速度快，生产周期更快， 因而产品的包装，尤其是产品的软包装， 要求其机械化和自动化程度要非常高， 以满足社会的各种需要。这就需要软包 装基材的厚度、宽幅等标准化，以适合 各种软包装材料自动化复合设备、软包 装容器成型设备、高速印刷设备的流水 线生产，同时节约软包装基材。
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4．品牌个性化原则
第七章 软包装设计及应用
主讲：张治国
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软包装材料的设计
主要包括软包装基材的选择及其配合(组合)、各基材厚度的 确定等；软包装容器结构设计主要根据产品结构、形状及 尺寸等进行平面结构设计和立体构型设计；软包装机械与 设备设计主要是对软包装材料复合设备、成型加工设备、 产品充填与灌装设备及其他辅助包装设备的设计与合理选 用；软包装装潢设计是结合软包装容器结构、产品的性质 与用途等，将某种文化与艺术融人包装而进行的外观装潢 与整体造型的设计。
随着科学技术与生产水平的提高，各种 产品充斥市场，竞争非常激烈，同时， 人们消费水平的大大提高，对包装质量 要求也越来越高。因此，将企业文化、 产品的传统文化与艺术等通过包装设计 融人包装，以形成个性化包装、品牌包 装，从而增强产品的竞争力，提高产品 的附加值。
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软包装设计的程序
软包装设计包括软包装复合材料的设计、 软包装容器结构设计、软包装机械与设 备设计和软包装装潢设计等，它是一个 巨大的系统工程，且各部分的设计相互 联系、相互制约。
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软包装设计步骤
从软包装设计流程中的总体结构来看， 大致可分为以下四个步骤。 1. 设计条件分析 明确设计要求，调查研究掌握必须的资 料；对被包装产品的类别，物态，理化 及生物特性等进行分析；明确包装环境 条件，流通条件，市场条件等；了解包 装材料，容器类型和现有的生产条件。
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2. 方案设计
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2．软包装材料的选择
(1)基材选择 ①不透明型高温蒸煮袋阻隔层材料的选 择 ②透明型高温蒸煮袋阻隔层材料的选择 ③热封层材料的选择
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3．各种材料厚度的确定
(1)基材、热封层厚度的确定 (2)透明阻隔层PVDC厚度的确定 (3)铝箔层厚度的确定
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4．理论保质期的计算
蒸煮袋应能防止空气中氧对产品质量的 影响，能否同时防止一般物流领域中水 蒸气对其质量的影响，还须通过熟制板 栗的最大允许透水量、所设计材料的透 湿系数及其厚度等来估算蒸煮袋的理论 保质期。
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2．经济方面的评价 结构设计方案的实施费用与可能取得的经 济效益的比较，即成本与效益的比较。 3．社会方面的评价 结构设计方案的社会效益，它包括提高社会 生产力、推动技术进步、环境保护、资源的有 效利用等，对设计方案的评价，就是求得技术 与经济之间合理的协调。设计者的目标就是在 设计中追求设计技术方案的先进性、成本、效 益三者关系的最佳化。
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(1)复合软包装结构设计
透明阻隔型软包装保鲜袋有阻隔性强， 商品展示性好，成本低等优点，适合鲜 肉的包装要求，因而鲜肉充气保鲜袋的 设计为透明阻隔型保鲜结构。
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(2)软包装材料的设计
①材料的选择及组合 a．复合软包装基材的选择 b．阻隔层材料的选择 c．热封层材料的选择
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ材料厚度的确定 a．阻气性的要求 b．根据存储期计算PVDC复合薄膜的透 二氧化碳系数
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5．总结
(1)采用高温蒸煮袋技术，围绕软包蒸煮袋的结 构及蒸煮袋材料的选择、材料厚度的确定、理 论保质期的计算等内容对熟制板栗进行软包装 蒸煮袋袋装设计。 (2)由存储期、复合材料的透氧率、产品最大容 许吸氧量和所设计材料的厚度之间的关系式， 确定了阻隔层的厚度。 (3)由熟制板栗的最大允许透水量、所设计材料 透湿系数和厚度，理论估算该高温蒸煮袋的保 质期为4年，符合设计要求。
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1．技术方面的评价
保证实现包装功能目标，在技术上的先进性等 和实现功能的程度。技术评价验证方法如下： ①样品验证试制样品，将样品通过实际使用试 验，取得必要的技术评价资料。 ②模型验证，把设计方案中的设计参数做成模 型，在模拟条件下试验取得必要的初步评价资 料。 ③理论验证对设计方案中的技术参数进行理论 计算，取得进行比较的技术评价资料。
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3．鲜肉保鲜袋包装设计理论保 质期的计算
水分活度(Aw)定义为：食品的水汽压P和 在其温度的最大水汽压P0之比，也可用 食品中水平衡相对湿度(RH％)表示。 可以通过计算食品中最大极限的Aw值来 计算鲜肉的保质期。
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(1)计算透过包装的水蒸气量 (2)软包装复合材料允许的透湿系数 (3)确定包装材料实际的透湿系数 (4)计算保质期