缓冲包装技术发展趋势

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上述五步法等都是基于对指定产品的缓 冲包装设计 ,其 中并不涉及到对产品提出改进意 见。许多学者在深入研究缓冲包装设计 的基础上,提出了 “ 折 中”设计的新思路 。这是一种 行之有效的降低成本的方法 ,它兼顾产品脆值 ,产品改制费用和包装成本 的关系 。若产品设 计得过于坚固 , 节省 了包装费用 , 但产品的制造费提高了,总费用就高 ;反之,产品设计得 很脆弱 ,制造成本低 了, 但必须使用较昂贵的缓冲包装。因此 ,把产品脆值订在一个合理的 尺度上 ,方便制造又不需要太多包装是 “ 折中”设计的关键 。“ 折 中”设计的思路已不再把 目光仅仅盯在缓冲设计 上 ,拓展了人们 的视野 ,使人们 能从更高的层 次来看待缓冲包装设
参 考 文 献
】 囊顺才 .运输环境书件 与包蓑 .9 6国际包装 学术讨论喜论文集
2 S i n .s P a t i; T t e s t p c o t o c  ̄ ' lh s l n ul a l i n g ¨ k a n d v i b r a i t o n a n d r a l li n r p a  ̄ i n 徽怕 o f 衄 n e 瞄 P a c k
计。
2 缓冲 包装技 术 的发 展趋 势
2 . 1 缓冲包装设计的计算机化 计算机模拟及信息技术迅速渗透到包装设计领域 ,使得缓冲包 装设计计算机化成 为可 能。新加坡标 准与生产力局设计 了视窗环境下 的物流运输包装 软件 。软件从 物流整个系 统出发,用户每输入一种所需包装产品的尺寸 、重量,软件就会给出合适的瓦楞纸箱的尺寸 规格 、产品在瓦楞纸板箱内的最佳排列组合 、纸箱在托盘上的排列、托盘在集装箱内的排列 组合以及瓦楞 纸箱的堆垛层次。 美国正致力于开发一种组合式智能包 装系统 ( H I P S ) 。该 系统由人工神经 网络、人工 智能和数学程序结合而成 ,包括两个模块 : 智能操作模块和检测模块。智能操作模块又分为 两部分 :一是简单的信号模块 ,二是包装模块 。信号模块采用 了专家系统 以及一些分配工作 任务的准则 ,以适应各种不同的包装类型 ;包装模块执行包装命令并能作后续 的调整;检测 模块由数学程序构成 ,负责检测包装类型 ,以确定最佳工作方案 。计算机是一种新型便捷 的 工具,在缓 冲包装领域中必将有更广阔的应用前景 。 2 . 2 新材料的不断研制和开发 在未来的包装工业发展中,人们对包装材料 的认识 已不再仅仅局限于对传统材料 的利 用 ,而是采用各种先进 的方法和科学手段来创造出各种满足包装工业要求的具有各种优 良缓 冲性能的材料 ,可以预言,新型包装材料的开发和研制是未来包装工业发展 的基础和前提。
料 力 学性 能 的方法 。
新型的缓冲包装材料 的开发一直是人们关注的热点 。根据不同的缓 冲要求 ,人们研制了 不 同的材料 ,而且那些符台现代绿色环保意识 ,又具有 良好缓 冲特性的材料,对缓冲包装的 推动将是巨大的。以纸浆模塑产品为例 ,由于它废弃后无环境污染 ,可 以生物降解 ,可模 制加工成型 ,满足不同用途的包装 ,得到了迅速 的发展 ,被用于产品运输包装 中的固定 、缓 冲、 减震及产品的盛装和展示等 ,在很大范围上可替代泡沫翅料。然而纸浆模塑制品 的防潮 性及防霉变性较差 ,还有 待进一步 的改进 ,同时它也仅能满 足较轻型产 品 的缓冲包装 的要 求 ,对于一些重型的工业制品的缓 冲包装则显得力不从心 ,因而有人提出从国情出发,利用 年 两季 的稻杆 、麦 杆 以及 甘 蔗 渣 作 为 原料 生 产 缓 冲包 装 材 料 ,这 方 面 的 试 验正 在 进 行 之
2 . 3 包装 更具 环保 意识
随着人们环保意识 的不断增强,对包装的环保要求越来越高 ,相应的 ,人们对包装 的分 析 、认识也在进一步提高 ,提出了包装的寿命 周期分析和环境分析的理论 , 亦 即生命循环周 期分析 ( L i f e C y c l e A s s e s s m e n t 即L c A ) ,用来评定某项包装材 料是否对环境有 益或有害 。 这种方法是考虑包装 材料从原料获取 、制成 包装 品过程 ,最终被废弃 回收或处理 ,即整个 “ 生到死”的过程中,到底消耗掉了多少能源、产生 了多少种有害物来总体评价这个包装制 品的环保效果 ,而不是单纯以能否循环使用、再生产作 为指标 。L c A法 目前正处在发展 中, 我 国也正在逐步推广使用 。
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第十三 卷 n ● 第 四 期
^ ,
江 南 学 院 学 报
J OU R NAL O F J I AN G NA N C OL L E GE
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1,●●,
缓冲包装技术发 展趋 势
1 . 2 缓 冲包 装材 料的研 究
缓冲包装技术发展到今天 ,已研制 出很多性能 良好的缓冲材料 ,如发泡塑料。人们除研 究其生产制造工艺外,还对其力学性能进行 了广泛 、深人的研究 ,并得出了一 系列的结论。 人们利用扫描电镜对聚合物泡沫塑料进行显微观察 】 , 认 为真实低密度泡沫塑料的胞体结构 基本上是五边十二面体结构形态 ,并提出了平行于发泡方向具有对称轴的伸长五边十二面体
稿审毕 1 3 期 :1 9 9 8 —1 0 — 0 5 钱静 无锡江南学院机械系教师 无锡 2 1 4 0 6 3 武冬雁 无锡轻工大学机械系研究 生 无锡 2 1 4 0 3 6
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结构模型。在模型的基础上讨论 了泡沫塑料的力学行为 ,得到拉伸 、压缩 、剪切强度和弹性 模量等力学参数的计算结果 ,并以实验测量结果进行验证 ;探讨 了应变率 和温度对泡沫塑料 力学性能的影响,以及泡沫塑料的缓冲特性 、能量吸收和阻尼特性 ,同时提出了增强泡沫塑

中。
1 . 3 缓冲包装设计理论 的研究 1 9 4 5 年 ,M i n d l i n 对缓冲包装模型进行 了动力分析 .用 量化的参数设 计 ,取代 了靠 “ 试 探法”或凭经验进行缓冲包 装分 析和设计 的传 统方法 .首次提 出了缓 冲系数 的重要概念 。 1 9 6 8 年 №Ⅲ o n 提出了包装产品破损的边界条件理论 ,打开 了脆值冲击试验的大门。M i n d l i n 和N e w t o n 开创性 的工作奠定 了现代缓冲包装分析和设计的基础。八十年代 ,基于脆值 的边 界条件理论 ,美国 M T S 公司和 M i c h i g a n 州立大学包装学院研制成功缓冲包装 的五步设计法 】 ( 1 确定环境条件 ;2 确定产 品脆 值;3 选用缓 冲材料 ;4 设计制作 缓冲包装模 型;5 原形包 装试验) ,稍后又发展 了缓 冲包装设计 的六步法 ,并给出了每一步骤应 贯彻 的 A S T M标 准。 五步法及六步法均针对一定流通环境 中的具有一定脆值的产品台理确定出缓 冲垫 的材料 、结 构及尺寸 ,通常采用材料的最大加速度 一静应力 ( G m — )曲线和缓冲系数 一 最大应力 ( C
【 关键词 】缓冲包装;缓 冲包装材料 ;缓 包装设仇理论 中囤法分类号 T I M8 5 . 1 .
已 工氍 .
随着经济的发展 ,产 品跨 省 、跨国运输 的增多 ,产 品的缓冲包装 愈来愈受 到人们 的关 注。缓冲包装技术的发展集中于对流通环境 、缓冲包装材料及缓冲包装设计理论的研究上。
1 缓冲 包装技 术现 状
1 . 1 运输环境条件 的研究 物流环境是- - H综合性边缘学科 , 很早就引起人们 的重视。各主要工业 国家都先后投人 巨资进行这方面的研究 ,并取得 了很大成果 。国际电工委员会率先 在七十年代末发 布了运 输环境条件标准 ( 草案) ,并推出了影响产品寿命 的环境试验方法标准体 系,其中包括气候 实验方 法 、机械 实验 方 法 、生 化 实验 方法 等 。这些 实验方 法经 过各 国环境 界 工程 技术人 员 不 断实践 、 完善 ,为产品的例行实验及包装运输实验打下坚实的基础 。 对 于流通过程中各种运输工具所产生冲击特性的研究 , 通常采用实地测量方法,记录下 整个运输过程 中包装件的实际振动状况及最大加速度 , 但这种方法耗时费力 。国外已有利用
3 结语
百度文库
我 国每年 由于包装不善造成 的损失超过亿元 ,缓冲包装的进一步发展已是迫在眉睫 ,缓 冲包装技术需要更多学者的关注和参与。基 于缓冲包装技术发展的使命感和紧迫感,在众多 学者 的共 同努力下 ,相信我国的缓冲包装在各个方面都会有更进一步的发展。

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定的设备模拟实际环境 ,从 而得到不同运输工具 冲击 、 振动状况 的数据 。如美国两位科学
家就通过装有福特发动机 的试验台对货车运输和铁路运输过程 中的冲击和振动进行了三维的 定量的研究0 J 。研究表 明: 货 车运输 中,最大的振动发生在垂直方向 ,频率为 4 H z ,纵向和 横向的振动明显小于垂直方向;铁路运输中垂直方向的振动频率为 1 2 —1 6 H z 。
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概率来描述 。文献[ 1 4 ] 在引入缓 冲失效概率 、 可靠指标 、状态 函数 等概念后 ,建立 了缓 冲包装设计法的基本框架。该法是按预定的包装产品失效概率和可靠指标应用概豪理论来设 计缓 冲包装 ,与定值法有着本质的区别 。从经济角度看 ,缓冲包装有着最佳失效概率点 ,文 献 提 出的基于概率理论 的最适度缓冲设计 , 就是在最佳失效概率点上进行缓 冲包装设计 , 因而具 有 良好 的经 济性 和适 度性 。
奠 定 了基 础 。
前述的缓冲包装设计法属定值设计范畴。当缓 冲包装满足设计条件时 ,定值设计法认为
包装 产 品是 绝对 安 全 的 ,否则 认 为 是 绝 对 不 安 全 的 。实 际 上 ,流 通 环 境 条 件 、缓 冲材 料 性
能 、缓冲垫几何参数 、产品脆值 ,都具有随机性特征 ,因而缓冲包装保护产品的能力应 当用
钱静武 冬 雁 贡 晓 婷 7 2 ; 炒I . /
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【 摘要】缓 冲包装是 包装工程 中的重要组 成部分。缓冲 包装技 术在 包装流通环境、包装
材料 ,以及 包装设计理论三方面 已有 了最新的研 究成果 ,缓冲包装技术将向以下三个方向发 展 :即缓 冲包装设计的计算机化 ,新材料的不断研制和开发 ,环保意识的不断增强。

d )曲线进行设计。为弥补这两种设计方法的不足之处 ,国内学者也纷纷提 出缓冲包装中
优化设计的新理论和新方法 :如采用平均 B 量法进行缓冲包装系统的设计 ;功率流作为隔
震效 果 的评价 手段 等 。
实际流通领域中使用的缓冲材料太多具有非线性力学性能。常见的非线性材料有 :三次 非线性弹性体 ,双线性弹性体 ,正切型弹性体,双曲正切型弹性体等。因而借助于数值计算 方法来分析这些材料在各种外界激励 ( 如矩形波 、半正弦波、前后锋锯齿波 、有限上升阶跃 波等)下的响应 , 亦即非线性缓 冲系统的冲击谱分析 ,受到众多学者的重视 | _ 。通过冲 击谱的分析同时可以得到各种缓 冲系统的破损边界曲线 ,为更好地进行各种缓冲系统的设计
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