瓦楞纸板缓冲包装结构的缓冲性能研究
多层瓦楞纸板缓冲特性仿真与实验的研究的开题报告
多层瓦楞纸板缓冲特性仿真与实验的研究的开题报告一、选题背景随着现代物流和快递业的不断发展,瓦楞纸板作为包装材料越来越受到广泛的应用。
多层瓦楞纸板以其优良的缓冲性能,在物流和快递业中得到了广泛的应用。
因此,对多层瓦楞纸板的缓冲特性进行深入研究,以提高其缓冲性能和降低成本,具有重要的理论和实践意义。
二、研究目的和内容本文的研究目的是通过数值仿真和实验研究多层瓦楞纸板的缓冲特性,分析其缓冲机理,探讨多种因素对其缓冲性能的影响,为提高瓦楞纸板的缓冲性能提供理论基础和实验指导。
本文的研究内容包括:1.多层瓦楞纸板的结构及其缓冲特性分析;2.多层瓦楞纸板缓冲特性的数值仿真模拟;3.多层瓦楞纸板缓冲特性的实验研究;4.多种因素对多层瓦楞纸板缓冲性能的影响分析。
三、研究方法1. 文献调研法:通过查阅文献和资料了解多层瓦楞纸板的发展历程、结构形式、缓冲特性等方面的知识。
2. 数值仿真法:通过ANSYS软件对多层瓦楞纸板的缓冲特性进行数值模拟分析,得到其受力情况、失稳破坏模式等信息。
3. 实验方法:通过设计合理的实验方案,对多层瓦楞纸板的缓冲特性进行实验研究,探讨其受力性能、缓冲能力等方面的特点。
四、研究意义和创新点本文的研究可以深入探讨多层瓦楞纸板的缓冲特性,为实践中的包装设计和选择提供一定的参考依据和理论支持。
同时,对于优化和提高多层瓦楞纸板的缓冲性能,提供一定的理论与实践指导。
在方法上,本文采用了实验与数值仿真相结合的研究方法,为多层瓦楞纸板的缓冲特性研究提供了多种并罗列、可验证的数据,为深入研究多层瓦楞纸板的缓冲机理和优化其性能提供了一定的切入点和创新点。
纸质结构型包装材料缓冲性能研究进展
*深圳职业技术学院重点项目资助(06K Jra022)王冬梅:1976年生,博士研究生,讲师,主要研究方向为多孔材料的力学性能、环保型缓冲材料、运输包装等纸质结构型包装材料缓冲性能研究进展*王冬梅1,2,王志伟3(1 江南大学现代机械与包装研究所,无锡214122;2 深圳职业技术学院媒体与传播学院,深圳518055;3 暨南大学包装工程研究所,广州510632)摘要 综述了国内外瓦楞纸板、蜂窝纸板和纸浆模塑制品等纸质结构型缓冲包装材料结构缓冲的研究现状,并分别总结了上述材料国内外的研究侧重点:国内的研究多处于对现有材料的试验阶段;而国外则侧重于用力学理论基础知识来解释这些材料的力学性能,并用有限元软件对其力学模型进行仿真,该研究结果对于不同材质的结构型材料具有一定的普适性。
在此基础上得出开发新型结构型材料,寻求普适性的缓冲性能表征方法是下一步研究的方向。
关键词 缓冲材料 结构 瓦楞纸板 蜂窝纸板 纸浆模塑制品Research Advance in Paper Structure Cushioning Packaging MaterialsWANG Dong mei 1,2,WANG Zhiw ei 3(1 M aching Eng ineer ing I nstit ute,Souther n Y angtze U niver sity,Wux i 214122;2 Schoo l of M edia and Co mmunicatio n,Shenzhen Po ly technic,Shenzhen 518055;3 P ackag ing Eng ineer ing Institute,Jinan U niver sity,Guang zho u 510632)Abstract T his paper summarizes t he r esear ch adv ance and emphases o f paper str ucture cushio ning packagingmateria ls, e.g.co rr ug ated paper bo ard,honeycomb pa perbo ard and paper pulp pro duct at ho me and aboar d.Inland re -sear ches focus on the ex periment stag e o f the ex isting mater ial.Over seas researches focus on the ex planation o f the me -chanical behav iour based o n t he mechanical theor y and the simulation of t he mechanical mode based o n the finite ele -ments prog ram.T he over seas r esear ch r esults are univer sal.T his paper show s that the further study directio ns of a -bov e materia ls are the development of new str uctures and the univer sal char acter istics methods o f cushioning pr oper -t ies.Key words cushioning mater ials,structur e,cor rug ated paper bo ard,honeyco mb paperboard,paper pulp0 前言随着人们对资源、环保、可持续性发展认识的加强,环保型产品越来越受到人们的青睐,停止使用作为缓冲包装材料的EPS 发泡塑料成为/禁白0的一项重要工程。
缓冲材料力学性能的测试方法研究
缓冲材料力学性能的测试方法研究摘要缓冲材料一直伴随着人类社会的进步而在不断地发展着,从以前的碎纸屑、木屑、泡沫塑料发展到现在的很多绿色的缓冲包装材料,比如有蜂窝纸板、玉米秸秆缓冲材料、瓦楞纸板、纸浆模塑制品、珍珠棉以及发泡聚乙烯缓冲材料等,这些新型环保缓冲材料的出现,大大促进了包装工业的发展。
为了能在日常生活中更好的利用缓冲包装材料,所以对缓冲材料力学性能的测试是非常必要的。
本文介绍了缓冲材料的主要力学性能包括:压缩性能、拉伸性能、弯曲性能、剪切性能、缓冲性能等,并对各力学性能的测试方法进行了对比分析,尤其是对正交试验、曲线拟合法、计算机仿真设计以及数字相关测量方法等等进行了详细地介绍,为现代缓冲包装材料的开发和研究提出了新的方向。
关键词:缓冲材料,力学性能,测试方法研究BUFFER MATERIAL MECHANICS PERFORMANCETESTING METHODABSTRACTBuffer material has been accompanied by the progress of human society and developing, and from the previous paper, broken wood, foam development of many green until now, for instance a cushion packaging material of honeycomb paperboard, corn straw cushioning material, corrugated, paper pulp molding products, pearl cotton and foaming polyethylene buffer material, these new environmental buffer material greatly promoted the development of packaging industry.In daily life, in order to better use and so on cushion packaging material buffer material mechanics performance test is very necessary. The paper introduces the main buffer material mechanics properties including compression performance, tensile properties, bending, cutting performance and buffering properties, and the performance of the mechanical properties test methods were analyzed, especially the orthogonal experiment, curve-fitting method of computer simulation, the design and digital correlation method etc. Carried on the detailed introduction to modern cushion packaging material, for the development and research of new direction.KEYWORDS: cushioning materials, mechanical properties, test methods目录前言 (1)第一章缓冲材料的介绍分类 (2)1.1 蜂窝纸板 (2)1.2 泡沫铝 (2)1.3 玉米秸秆 (2)1.4 纸浆模塑材料 (3)1.5 珍珠棉(EPE) (3)1.6 发泡聚乙烯缓冲材料 (3)1.7 金属多孔材料 (4)第二章缓冲材料的力学性能及测试 (5)2.1 压缩性能 (5)2.1.1 蜂窝纸板的压缩性能 (5)2.1.2 发泡聚乙烯缓冲材料的压缩性能 (7)2.1.3 金属多孔材料的压缩性能 (8)2.1.4 珍珠棉(EPE)的压缩性能 (9)2.2.弯曲性能 (11)2.2.1 蜂窝纸板的弯曲性能 (11)2.2.2 泡沫铝的弯曲性能 (11)2.3 剪切性能 (12)2.3.1 蜂窝纸板的剪切性能 (12)2.3.2 泡沫铝的剪切性能 (15)2.4 缓冲性能 (16)2.4.1 发泡聚乙烯缓冲材料的缓冲性能 (16)2.4.2 玉米秸秆的缓冲性能 (17)2.5 拉伸性能 (20)2.5.1 泡沫铝的拉伸性能 (20)2.5.2 纸浆模塑材料的拉伸性能 (21)第三章缓冲材料力学性能和测试方法研究 (23)3.1 包装用缓冲材料性能分析 (23)3.2 测量缓冲包装材料力学性能的方法 (24)3.2.1 正交试验、曲线拟合法 (24)3.2.2 计算机仿真设计 (25)3.2.3 用数字相关测量方法 (26)3.2.4 应用有限元理论和有限元方法 (27)3.2.5 智能材料电流变流体在运输包装中的应用研究 (27)结论 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)外文资料翻译 (32)前言随着社会的进步,科学技术的飞速发展,越来越多的缓冲材料被应用到生产实践中。
瓦楞纸板及其结构件缓冲性能的研究进展
瓦楞纸板及其结构件缓冲性能的研究进展
苟进胜;樊晓敏;张强军
【期刊名称】《包装工程》
【年(卷),期】2009(30)9
【摘要】论述了国内外对于瓦楞纸板力学性能、缓冲性能和瓦楞纸板结构件缓冲
性能的研究进展,在此基础上提出了瓦楞纸板及其结构件缓冲性能研究的发展趋势。
【总页数】4页(P114-117)
【关键词】瓦楞纸板;瓦楞纸板结构件;缓冲性能
【作者】苟进胜;樊晓敏;张强军
【作者单位】北京林业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TB484.1;TB485.1
【相关文献】
1.瓦楞纸板缓冲包装结构的缓冲性能研究 [J], 刘功;刘占胜;宋海燕
2.瓦楞纸板结构件承载性能研究 [J], 鄂玉萍;张新昌
3.瓦楞纸板缓冲结构的缓冲性能影响因素研究 [J], 张丽;王保升;武华
4.奇偶层交错对瓦楞纸板缓冲性能的影响 [J], 孙德强;郝静;李靖靖;安兴;孙玉瑾
5.快递包装EPE/瓦楞纸板动态缓冲性能 [J], 尹兴;陈志强;崔久刚;郑秋月
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瓦楞纸包装设计与结构
瓦楞纸包装设计与结构以瓦楞纸包装设计与结构为题,我们将探讨瓦楞纸包装的设计原理、结构特点以及其在不同领域的应用。
瓦楞纸是一种由纸板制成的材料,它具有轻巧、坚固、环保等特点,因此广泛应用于包装行业。
瓦楞纸包装设计与结构是为了满足不同产品的包装需求而进行的设计与构造。
我们来了解一下瓦楞纸的基本结构。
瓦楞纸由一层面纸和夹在其中的瓦楞纸芯组成。
瓦楞纸芯的形状通常为波浪状,它能够提供一定的缓冲和抗压性能,同时也能够增加纸板的强度和刚度。
瓦楞纸包装设计的核心原理是通过合理的结构设计来实现产品的保护和展示。
不同的产品对包装的需求不同,因此瓦楞纸包装设计需要兼顾产品的特点和包装的功能,并在此基础上进行创新。
在瓦楞纸包装设计中,一个重要的考虑因素是包装的结构稳定性。
通过合理选择纸板的厚度和波浪形状,可以增加包装的抗压能力和稳定性,确保产品在运输和储存过程中不受损坏。
瓦楞纸包装设计还需要考虑产品的外观展示和包装效果。
通过合理设计包装的外形和尺寸,可以使产品在货架上更加突出,吸引消费者的注意。
同时,通过采用不同的印刷技术和装饰工艺,还可以使包装更加美观、时尚,提升产品的品牌形象。
除了基本的保护和展示功能外,瓦楞纸包装还可以根据不同产品的特点进行功能扩展。
例如,在食品行业,瓦楞纸包装可以具有防潮、防油、防腐等特性,保证食品的新鲜和安全。
在电子产品行业,瓦楞纸包装可以具有防静电、防震、防水等功能,保护产品的完好性。
瓦楞纸包装还可以根据产品的使用环境和运输条件进行优化设计。
例如,在对抗振动和冲击的要求较高的场合,可以采用多层的瓦楞纸板,增加包装的缓冲能力。
在长途运输或需要堆码存储的情况下,可以采用折叠式的瓦楞纸箱,节省空间和运输成本。
总结起来,瓦楞纸包装设计与结构是为了满足不同产品包装需求而进行的设计与构造。
它具有轻巧、坚固、环保等特点,并通过合理的结构设计来实现产品的保护和展示。
瓦楞纸包装设计需要考虑结构稳定性、外观展示、功能扩展和适应环境等因素,并根据不同产品的特点进行创新和优化。
钙塑瓦楞纸板_蜂窝板复合结构缓冲功能实验分析_高德
23017
开始一次屈服。当应变 在 6% ≤ε≤17% 时,随 着 应 变 的增 大,钙 塑 瓦 楞 纸 板 被 压 溃,应 力 开 始 减 小,直 到 0.041 MPa,此时的应变为17%。当应变在17%≤ε≤ 100%时,完全符合 蜂 窝 纸 板 静 态 压 缩 曲 线 变 化 过 程, 即经过 线 性 弹 塑 性 阶 段、塑 性 坍 塌 阶 段 和 密 实 化 阶 段[10],峰值 为 0.200 MPa。 从 图 3 上 可 以 看 出,钙 塑 瓦楞纸板-蜂窝纸板复合结构 的 在 静 压 过 程 中,钙 塑 瓦 楞 纸 板 先 被 压 溃 ,进 而 蜂 窝 纸 板 再 被 压 溃 ,但 并 不 是 在 钙塑瓦楞纸板受 压 的 过 程 中 蜂 窝 纸 板 没 有 被 压,从 图 中的虚线和实线 的 对 比 可 以 看 出,复 合 结 构 在 受 压 过 程 中 ,蜂 窝 纸 板 和 钙 塑 瓦 楞 纸 板 同 时 在 变 形 ,只 不 过 钙 塑瓦楞纸板 的 变 形 要 比 蜂 窝 纸 板 变 形 的 速 度 要 快 一 些。 3.2 钙 塑 瓦 楞 纸 板 、蜂 窝 纸 板 和 复 合 结 构 的 静 压 实 验
contrast curve 3.4 静压速度对复合结构的 应 力-应 变 曲 线 的 变 化 趋
势的影响 分别取 静 压 速 度 为 12,48,72,100,120,140,160 和 180 mm/min,测 试 复 合 结 构 的 应 力 -应 变 关 系 曲 线 , 得到的结果如图6所示。
摘 要 : 利 用 万 能 实 验 机 分 别 对 钙 塑 瓦 楞 纸 板 、蜂 窝 纸板和复合结 构 进 行 静 态 压 缩 实 验,得 到 了 对 应 的 静
缓冲包装材料性能测试
第5章 缓冲包装材料性能测试缓冲包装材料是缓冲包装件的介质层,能够吸收冲击和振动的能量,具有抑制冲击和振动、减少或防止包装件破损的作用。
泡沫塑料、瓦楞纸板、蜂窝纸板、纸浆模塑制品、气泡塑料薄膜、气垫袋、粘胶纤维缓冲材料和纸垫等是目前常用的一些缓冲包装材料。
本章主要介绍缓冲包装材料的性能测试,包括静态压缩特性测试、动态缓冲特性测试、蠕变与回复特性测试和振动传递特性测试。
5.1 静态压缩特性测试缓冲包装材料的静态压缩试验是采用在缓冲包装材料上低速施加压缩载荷的方法而求得缓冲包装材料的静态压缩特性及其曲线。
通过静态压缩试验,首先得到缓冲包装材料的应力—应变曲线,计算出单位体积变形能()、缓冲系数(),从而得到缓冲系数—应变(e C ε−C )曲线、缓冲系数—变形能(e C −)曲线,再从变形能角度评价缓冲包装材料的静态缓冲特性。
这些数据和曲线可用于缓冲包装设计。
5.1.1 缓冲效率与缓冲系数缓冲效率、缓冲系数是评价缓冲包装材料的冲击吸收性的两个重要概念,对缓冲包装设计具有指导意义。
不同的缓冲包装材料具有不同的弹性特性,对冲击能量的吸收性也不同。
在流通过程中,当包装件满足产品所承受的冲击强度小于脆值时,若单位体积缓冲包装材料所吸收的冲击能量越多,则包装件所需用的缓冲包装材料也越少,在相同流通条件下的运输费用和包装成本也越低。
(1)缓冲效率图5-1是缓冲包装材料的静态压缩试验原理图,上压板对试样施加载荷,加载速度控制在12±3mm/min 范围内,几乎接近于静态加载。
图5-1 静态压缩试验原理图 1-上压板;2-试样;3-下压板缓冲效率是一个无量纲的物理量,指在压缩状态下单位厚度的缓冲包装材料所吸收的能量(TE)与压缩载荷之比,即FTE F T E==η (5-1) 式中 η—缓冲效率;T —试样厚度;F —压缩载荷;E —试样所吸收的能量。
式(5-1)表明,缓冲效率越大,单位体积缓冲包装材料所吸收的能量就越多,则包装件所需用的缓冲包装材料就越少。
瓦楞纸板缓冲结构[实用新型专利]
专利名称:瓦楞纸板缓冲结构专利类型:实用新型专利
发明人:章贤德
申请号:CN201220068688.3申请日:20120228
公开号:CN202449396U
公开日:
20120926
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种瓦楞纸板缓冲结构,包括盒体(1),具体包括挡板(11)和盖板(12),且其内部中空,所述盖板(12)可开合的设置在所述盒体(1)的开口处;设置于所述盒体(1)外壁上的支撑(2)。
该瓦楞纸板缓冲结构在进行包装缓冲作用时,只需将产品装入瓦楞纸板缓冲结构,再将瓦楞纸板缓冲结构及产品装入外包装箱即可,不必重复地设置瓦楞纸板的多个盒体,从而简化了产品的包装过程。
申请人:斯道拉恩索正元包装有限公司
地址:064400 河北省唐山市迁安市丰安大路1299号
国籍:CN
代理机构:北京集佳知识产权代理有限公司
代理人:逯长明
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瓦楞纸板衬垫缓冲性能的研究_何慧君
击次数的增多而明显降低。
37g ; 厚度为 13 层 的衬垫 为 18g 、24g 、26g , 所以 可用于
综上所 述, 在瓦楞纸 板衬垫的垂直方向, 在较高 的
较轻的易碎物品的缓冲包装。
冲击 载荷作 用下表 现出较 好的缓 冲性能, 如静 应力 在 30K Pa 时, 产生 的 Gm 值 为 53~56g , 且与 衬垫 的厚 度 关系不大, 因而很适 合用作较重物品的 缓冲包装衬垫, 且采用 厚度较小的衬垫即 可满足要求。而用聚苯乙 烯 泡沫 塑料, 在此静 应力下 要达到 同样的 缓冲性 能则 需 要较厚的衬垫。在瓦楞纸板衬垫平面方向, 在较低的冲 击载 荷作用 下表现 出较好 的缓冲 性能, 且衬垫 厚度 越 大, 缓冲性能越好。尽管它的缓冲性 能随冲击次数的增 多而明显 降低, 但在 较低的冲击载荷作 用下, 即使多 次 冲击仍具有较好的缓冲性能。如静应力为 5. 68kP a 时,
图4 图 5 是 不同厚度的 试样在平面 方向第一 次冲击时 产生的 Gm - st 曲线。从图中可看出试 样的厚度 越大, 其产生的 Gm 值 越小, 即缓 冲性能越好。因为衬垫 越厚, 瓦楞数越多, 当受 到冲击载荷 作用时, 吸收的 冲击能量 也越多, 因而产生的 Gm 值就越小。
图5
图3
4 结 论
纸浆模塑制品、瓦楞纸板等。其中泡沫塑料具有良好的 合剂粘合 成瓦 楞纸 板 衬垫 试样 ( 见图 1) 其 厚度 ( 或高
缓冲性能, 易于制 成各种形状 的衬垫, 对产品的 适应性 度) t 的单位为 cm 或层数。
广, 是我国目前使用量最大的缓冲包装材料。但由于它
存在着体 积大、目 前回收利用 困难、废弃物不能 自然风
Zhuzho u I nstitute of T echno lo gy Song B aof e ng In t h is paper , t h e im plicat ion, res earch purpos e and ess ent ial cont ent of modern pack agin g dynamics are expound in detail . Th e
缓冲包装材料及其性能研究进展
缓冲包装材料及其性能研究进展随着科技的快速发展,产品在运输过程中受到的冲击和振动越来越成为影响其质量和使用性能的主要因素。
为了有效保护产品在运输过程中的安全,缓冲包装材料应运而生。
本文将围绕缓冲包装材料及其性能研究进展进行深入探讨,旨在为相关领域的研究提供参考和借鉴。
缓冲性能:能够有效吸收和分散外界冲击力,减轻产品受到的损伤。
密封性能:防止水分、尘土等外界物质侵入包装内部,保证产品纯度和质量。
耐久性能:在多次使用或长时间使用后,材料本身应保持完好,不影响再次使用。
针对不同类型的产品,应选择合适的缓冲包装材料,以下为几种常见的缓冲包装材料:塑料:具有较好的缓冲性能和密封性能,同时成本较低,广泛应用于电子产品、精密仪器等产品的包装。
橡胶:具有优良的缓冲性能和耐久性能,能够承受较大的压力和冲击,常用于机械设备的包装。
纤维:具有较好的耐久性和环保性,可分为天然纤维和合成纤维。
天然纤维如纸、木材等,多用于食品、书籍等产品的包装;合成纤维如聚酯纤维、尼龙等,具有较好的缓冲性能和耐久性能,常用于电子产品、医疗器械等产品的包装。
制作缓冲包装材料的工艺流程主要包括以下步骤:材料准备:选择合适的原材料,如塑料、橡胶、纤维等,并按照一定比例混合。
加工成型:通过热压、注塑、挤出等工艺手段,将原材料加工成不同形状和规格的缓冲包装制品。
质量控制:对生产过程中的关键控制点进行监控,确保产品质量符合相关标准。
随着科技的不断发展,缓冲包装材料及其性能的研究也在持续进步。
未来的发展方向和挑战主要有以下几个方面:环境友好:随着环保意识的提高,研究环保型缓冲包装材料已成为趋势。
一方面要寻找可降解、可循环利用的包装材料,另一方面要优化现有材料的生产工艺,降低能耗和废弃物排放。
高性能化:针对不同产品的特殊需求,研发具有更高缓冲性能、密封性能和耐久性能的缓冲包装材料。
智能化:将传感器、RFID等技术引入缓冲包装材料中,实现产品信息的实时监控和追踪,提高物流效率和产品质量。
瓦楞纸板缓冲包装结构缓冲性能分析研究
瓦楞纸板缓冲包装结构的缓冲性能研究The Research on the Cushion Performance of Corrugated Cardboard as Package Structure天津科技大学刘功刘占胜宋海燕LIU Gong LIU Zhan-sheng SONG Hai-yan在分析瓦楞纸板特点瓦楞纸板缓冲包装four types of cushion structure of corrugated cardboard are designed. At the samecardboard cushion木、以纸代塑就是其中一类。
瓦楞纸板是目前市场上使用较多的纸质包装材料,在包装领域中起着非常重要的作用。
它不仅具有一定的缓冲的多。
进行静压实验时,当压缩量小于35%时,主要显示出弹性和部分塑性;当压缩量超过35%时,叠层逐层破坏,表现出蠕变状态;当压缩量A型瓦楞纸板的缓冲吸振性能比B型瓦楞纸板好;AB型瓦楞纸板由于是由A型楞和B型楞组合,冲击吸收性能结合了两种楞型的优点,努力提高其缓冲性能。
在结构设计中尽可能考虑使其缓冲性能最优,并考虑使其适于规模生产,降低成本。
纸板。
将A楞三层白纸板卷为三层六棱形结构,再与AB楞五层瓦楞纸板粘接。
将瓦楞芯纸折成波浪形,与AB楞五层瓦楞纸板粘接。
瓦楞芯纸一页成型。
与AB型五层瓦楞纸板粘接。
图4录四种瓦楞纸板缓冲结构的力—形变关系曲线,进而经过数据处理,得到应力-应变曲线和缓冲系数-应力曲线。
分别如图5、图6、图7图7对应缓冲材料的变形能。
在保证作用到产品上的破坏力小于产品的易损值时,单位体积缓冲材料吸收能量越大的,所需材料越少。
根据图5结构4具有最小缓冲系数。
缓冲性能。
0Hz时,瓦楞纸板缓冲结构包装的传递率小于聚苯乙烯结构包装,抗振效果较好,但是当频率较高时<大于40 Hz时),抗振效果不如聚苯能力完全可以与聚苯乙烯结构包装相比。
缓冲垫的结论。
瓦楞纸板缓冲设计
瓦楞纸板缓冲设计折叠瓦楞纸板缓冲衬垫具有良好的承载强度和缓冲性能,可以应用于大型、重型电子产品的缓冲包装。
合理的结构设计、尺寸设计可以大大提高衬垫的缓冲性能,对其力学性能的科学评价、缓冲结构的优化和模块化研究将极大地推动其在工业生产中的应用。
作为一种绿色环保型包装材料,折叠瓦楞纸板缓冲结构件将有广阔的发展前景。
缓冲设计需要考虑的因素十分复杂,好了解产品的许用脆值、形状、尺寸、重量、重心位置、数量和其它有关特征;要调查流通过程的环境条件,如运输区间、运输方式、装卸方式与次数,从而确定等效跌落高度、冲击方向、振动频率等设计依据,同时还要了解气候条件、仓储条件;要了解缓冲材料、外包装容器等的结构、形状与特性;要考虑操作的方便性、符合环保条件、销售地等标签与标志等有关法规条款;最后当然要做到减量化和成本合理。
本教程主要分为一下几节:一. 瓦楞纸板作为缓冲材料分析二.缓冲结构设计三.缓冲尺寸设计四.缓冲内衬改进五.提高产品脆值节约包材成本一. 瓦楞纸板作为缓冲材料分析保护产品在流通过程中免遭冲击、振动等机械载荷损坏的目前最有效的常用办法,是在包装中添加缓冲材料。
缓冲材料可以大量吸收冲击能量,缓冲材料也可以起到隔振作用,避免内装物因冲击振动引起损伤。
采用什么缓冲材料、结构尺寸如何确定、如何评价缓冲包装的合理性等一系列缓冲包装设计问题,就是我们本次需要讨论的内容。
瓦楞纸板一般先从最弱部分被压坏,然后由这部分开始连续破坏。
例如,当瓦楞纸板叠层进行静压试验时,当压缩量小于35%时,主要显示出弹性和部分塑性;当压缩量超过35%时,叠层逐层破坏,表现出蠕变态;当压缩量达到80%以上时,载荷急剧上升。
动态压缩试验时,变形量达到一半时,便出现弹性破坏。
在众多的缓冲材料中,瓦楞纸板优缺各占一半;其缺点有:1.3.1.表面较硬,缺乏柔韧性.主要限于平面使用,包装商品时容易对商品表面造成损失;1.3.2.湿度对其影响较大,湿度愈大其性能愈显恶劣;1.3.3.复原性能差,一旦受载荷变形,各项性能数值下降迅速;1.3.4.多次跌落后缓冲性能会下降1/3左右;其优点有:1.2.1.废气物无须特殊处理,回收简单;1.2.2.加工性能好,裁切,模切,粘合均容易;1.2.3.储存,运输成本低,节省空间,使用时再折叠成型较为方便;1.2.4.可与外包装瓦楞纸箱配合使用,一起处理;1.2.5.可展开运输,节省空间占用率,减少物流成本;1.4.瓦楞纸板的瓦楞参数在结构设计中,瓦楞纸板的厚度决定了其缩位尺寸,缓冲性能等相关参数;因此,需要了解各种瓦楞纸板的参数规格等.1.5.纸张材料的定量及质量要求1.6.瓦楞纸板的动态缓冲性能曲线2.1. 设计流程2.1.1.收集流通环境可能导致产品损坏的数据;2.1.2.收集产品的资料,包括产品的形状与尺寸,重量及其分布情况,产品的冲击与振动脆值等;2.1.3.确定产品脆值;2.1.4.选择缓冲材料及其结构形式;2.1.5.绘制结构图,并审核结构合理性;2.1.6.制作实际样板;2.1.7.按照要求进行测试;2.1.8.不通过,更改设计;通过,图纸审核受控;2.1.9.计算包装成本;2.2. 缓冲设计缓冲包装的缓冲垫的结构形式,因产品的质量、形状和尺寸不同,可采用全面缓冲设计、局部缓冲设计和悬挂式缓冲设计等三种方法。
纸质结构型包装材料缓冲性能研究进展
0 前言
随着人们 对资源、 环保 、 可持续 性发展认 识 的加 强 , 环保 型
缓冲 至关重要。 性能 1 国 内外研 究进展
1 1 瓦楞纸 板缓 冲性 能 的研 究进 展 .
瓦楞纸板作 为一种夹 层材料 , 因其波 纹状瓦楞夹 芯的形状 和种类不 同、 瓦楞纸板层数 不 同以及多层 瓦楞纸板 中瓦楞组合 方式 的不 同使 瓦楞纸板存 在多种结 构形式 , 这些不 同结构 的瓦 楞纸板 的缓 冲性能又存在差异 。国内瓦楞纸板的结构形式及其 缓 冲性能的研究主要有 :1 对不同结构组合形式 的瓦楞纸板 的 () yw r s
c s inn tras tu t r ,c ru ae a eb a d o e cm bp p r o r u ho ig maeil ,sr cu e o r g td p p r o r ,h n y o a e b ad,p p rp l a e up
m e t r g a n s p o r m.Th v r e s r s a c e u t r nv r a. Th s p p r s o h tt e f rh r s u y d r c in f a eo e s a e e r h r s l a e u i e s 1 s i a e h ws t a h u t e t d ie t s o — o
b v tr l r h e eo me to e sr cu e n h nv ra haa tr t smeh d fc s inn r p r o em ei saet ed v lp n fn w tu tr sa d te u ies lc rcei i t o so u ho i p o e— a a sc g
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瓦楞纸板缓冲包装结构的缓冲性能研究
瓦楞纸板缓冲包装结构的缓冲性能研究The Research on the Cushion Performance of Corrugated Cardboard as Package Structure天津科技大学刘功刘占胜宋海燕LIU Gong LIU Zhan-sheng SONG Hai-yan[摘要]在分析瓦楞纸板特点的基础上,设计了四种瓦楞纸板缓冲结构,并对其进行测试,总结其缓冲性能,以探索代替泡沫塑料的可能性。
[关键词]瓦楞纸板缓冲包装性能研究[Abstract] On the basis of the characters of the corrugated cardboard, four types of cushion structure of corrugated cardboard are designed. At the same time, we test the cushion performance of them and draw a conclusion.[Key Words] corrugated cardboard cushion package performance research抑制“白色污染”,倡导“绿色包装”是当今世界的主课题,人们越来越重视对环保包装材料的研究和开发,以纸代木、以纸代塑就是其中一类。
瓦楞纸板是目前市场上使用较多的纸质包装材料,在包装领域中起着非常重要的作用。
它不仅具有一定的缓冲性能、抗压性能,还具有廉价和可回收利用的优点。
为了更好地利用瓦楞纸板,有必要对它的各种性能及新的结构进行研究和开发。
一、楞纸板的综合分析1.楞纸板材质分析(1)瓦楞纸板作为缓冲材料的优点a.包装废弃物无需焚烧处理,可任其自动降解或回收利用,其回收技术及成本较EPS泡沫塑料要简单和低的多。
b.加工性能良好,裁切、模切、粘合均容易。
c.储存、运输成本低,节省空间,使用时再折叠成型较为方便。
一种具有缓冲效果的瓦楞纸板[实用新型专利]
专利名称:一种具有缓冲效果的瓦楞纸板专利类型:实用新型专利
发明人:不公告发明人
申请号:CN201921246948.X
申请日:20190804
公开号:CN210553499U
公开日:
20200519
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种具有缓冲效果的瓦楞纸板,包括第一瓦楞芯纸和第二瓦楞芯纸,第一瓦楞芯纸的上表面粘合有基板,基板的上端向外侧凸起,且呈空腔,通过第一瓦楞芯纸、第二瓦楞芯纸、基板、面纸、固定板和卡接结构的配合使用,通过基板设置在面纸与第一瓦楞芯纸之间,通过基板上呈腔室的凸起部位在受到碰撞时,减少第一瓦楞纸芯的变形,进而起到缓冲的效果,通过卡接结构能够将第一瓦楞纸芯和第二瓦楞纸芯拼接在一起,进而增加其强度,通过两个固定块之间的缝隙,减少冲击力,通过条形板能够增加第一瓦楞芯纸的坚韧强度。
申请人:浙江爱事达彩印包装有限公司
地址:321200 浙江省金华市武义县经济开发区百花山工业区
国籍:CN
代理机构:杭州新泽知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人:曾建芳
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瓦楞纸板缓冲包装结构的缓冲性能研究The Research on the Cushion Performance of Corrugated Cardboard as Package Structure天津科技大学刘功刘占胜宋海燕LIU Gong LIU Zhan-sheng SONG Hai-yan[摘要]在分析瓦楞纸板特点的基础上,设计了四种瓦楞纸板缓冲结构,并对其进行测试,总结其缓冲性能,以探索代替泡沫塑料的可能性。
[关键词]瓦楞纸板缓冲包装性能研究[Abstract] On the basis of the characters of the corrugated cardboard, four types of cushion structure of corrugated cardboard are designed. At the same time, we test the cushion performance of them and draw a conclusion.[Key Words] corrugated cardboard cushion package performance research抑制“白色污染”,倡导“绿色包装”是当今世界的主课题,人们越来越重视对环保包装材料的研究和开发,以纸代木、以纸代塑就是其中一类。
瓦楞纸板是目前市场上使用较多的纸质包装材料,在包装领域中起着非常重要的作用。
它不仅具有一定的缓冲性能、抗压性能,还具有廉价和可回收利用的优点。
为了更好地利用瓦楞纸板,有必要对它的各种性能及新的结构进行研究和开发。
一、楞纸板的综合分析1.楞纸板材质分析(1)瓦楞纸板作为缓冲材料的优点a.包装废弃物无需焚烧处理,可任其自动降解或回收利用,其回收技术及成本较EPS泡沫塑料要简单和低的多。
b.加工性能良好,裁切、模切、粘合均容易。
c.储存、运输成本低,节省空间,使用时再折叠成型较为方便。
d.可与外包装瓦楞纸箱配合使用,一起处理。
(2)瓦楞纸板作为缓冲材料的缺点a.表面较硬,缺乏柔韧性,主要限于平面使用,包装商品时容易对商品表面造成损伤。
b.湿度对其影响较大,湿度愈大其性能会随之愈显劣化。
c.复原性差,一旦受载荷变形,各项性能数值下降迅速。
2.瓦楞纸板性能分析瓦楞纸板一般先从最弱部分被压坏,然后由这部分开始连续破坏。
例如,当瓦楞纸板叠层进行静压试验时,当压缩量小于35%时,主要显示出弹性和部分塑性;当压缩量超过35%时,叠层逐层破坏,表现出蠕变状态;当压缩量达到80%以上时,载荷急剧上升。
动态压缩试验时,变形量达到一半时,便出现弹性破坏。
通过对10张重叠的A型瓦楞纸板、B型瓦楞纸板、AB型瓦楞纸板的动态缓冲特性的分析比较,我们得出:A型瓦楞纸板的缓冲吸振性能比B型瓦楞纸板好;AB型瓦楞纸板由于是由A型楞和B型楞组合,冲击吸收性能结合了两种楞型的优点,充分发挥它们的缓冲性,使用范围也就宽多了。
AB型瓦楞纸板受冲击时,开始B楞几乎不受影响,在弱冲击时,A楞先破坏,然后B楞破坏。
另外,瓦楞纸板平面面积较大时,A 型和B 型瓦楞纸板缓冲性能的差异还受内部空气的影响。
二、瓦楞纸板缓冲结构设计瓦楞纸板经过开槽、压痕、插装、粘接等程序可制成各种结构,利用其结构优势及瓦楞纸板所特有的性能,努力提高其缓冲性能。
在结构设计中尽可能考虑使其缓冲性能最优,并考虑使其适于规模生产,降低成本。
结构1:如图1所示,由上至下材料组成分别是AB 楞五层瓦楞纸板——A 楞三层白纸板——AB 楞五层瓦楞纸板。
将A 楞三层白纸板卷为三层六棱形结构,再与AB 楞五层瓦楞纸板粘接。
结构2:如图2所示,由上至下材料组成分别是AB 楞五层瓦楞纸板——瓦楞芯纸——AB 楞五层瓦楞纸板。
将瓦楞芯纸折成波浪形,与AB 楞五层瓦楞纸板粘接。
瓦楞芯纸一页成型。
结构3:如图3所示,全部由AB 型五层瓦楞纸板构成。
先将AB 型五层瓦楞纸板折成单层六棱形结构,再与AB 型五层瓦楞纸板粘接。
结构4:如图4所示,全部由AB 楞五层瓦楞纸板构成。
将AB 楞五层瓦楞纸板折叠粘接,一页成型。
图1图2图3图4三、瓦楞纸板缓冲结构性能测试1.静态压缩试验静态压缩试验是在压力试验机(YE-50型)上,根据《包装国家标准汇编》中GB8186进行试验,测试并记录四种瓦楞纸板缓冲结构的力—形变关系曲线,进而经过数据处理,得到应力-应变曲线和缓冲系数-应力曲线。
分别如图5、图6、图7所示。
图5图6图7结果分析:a.缓冲材料的缓冲特性是通过力—形变曲线来表征的。
在力一定的情况下,曲线与横坐标之间所夹的面积对应缓冲材料的变形能。
在保证作用到产品上的破坏力小于产品的易损值时,单位体积缓冲材料吸收能量越大的,所需材料越少。
根据图5所示,结构4单位体积吸收变形能最多。
b.缓冲系数越小,缓冲效率越高,因此,在实际的缓冲包装设计中,选最小的缓冲系数。
根据图7可见,结构4具有最小缓冲系数。
c.可见,结构4的缓冲性能优于其他三种结构。
2.包装件振动和跌落试验选用瓦楞纸板缓冲结构4与聚苯乙烯泡沫塑料包装同一产品,衬垫尺寸相同,进行振动与跌落试验,比较其缓冲性能。
(1)振动试验由振动试验,测得瓦楞纸板缓冲结构与聚苯乙烯泡沫缓冲结构的传递率-频率曲线如图8所示,当频率小于40Hz时,瓦楞纸板缓冲结构包装的传递率小于聚苯乙烯结构包装,抗振效果较好,但是当频率较高时(大于40 Hz时),抗振效果不如聚苯乙烯。
(2)冲击试验由冲击试验,测得两种结构包装的产品6个跌落面的冲击加速度,如图9所示,瓦楞纸板缓冲结构的抗冲击能力完全可以与聚苯乙烯结构包装相比。
图8 图9四、结语通过对瓦楞纸板缓冲结构的设计和测试分析,在标准温湿度下得出瓦楞纸板缓冲结构完全可以替代泡沫塑料缓冲垫的结论。
可以充分利用瓦楞纸板设计不同的缓冲结构,选出缓冲性能最优者,用于缓冲包装,减少“白色污染”,保护环境。
在应用瓦楞纸板缓冲结构时,如需对瓦楞纸板进行防潮处理,也是今后形成产业化生产急需解决的问题。
作者简介:理查德·爱希克教授,德国汉堡包装研究所所长,今年4月对中国进行了参观访问,并与我国包装界的同行们进行了广泛的交流;向明,西安理工大学印刷包装工程学院教师,目前正在德国攻读包装工程博士学位,这次随同Eschke教授一起回国并担任翻译,本文由他翻译整理。
一、前言这次有幸能去中国参观访问感到非常高兴,特别是能和这么多的中国同行们就包装方向的专题进行直接交流,更是一次难得的机会。
首先要讲的是,中国的几个城市,无论是春城昆明、古城西,还是首都北京都给人留下了深刻的印象。
这里的发展速度对大部分西方人来讲是不可想象的。
作为一个在包装领域工作多年的人来讲,中国的包装状况也让我感到惊奇,看到的比我想象的中国及其包装状况更好许多。
中国拥有大量的国土面积和人口,人口分布与结构有它自身的特点,作为一个改革开放的大国,中国必须走向世界,与世界各国进行广泛的交往和贸易往来,这对整个世界和中国都非常重要。
在经济全球化的今天,德国和欧洲市场上也出现了越来越多的中国产品,这势必就牵扯到了产品的包装问题。
在此想结合德国的包装情况谈谈对中国包装的一些看法和希望。
二、对中国包装的整体印象在中国我看到了中国的政府部门对包装都特别重视,除了中国包装技术协会这个中心机构外,各个省市还设有分会。
至少有30多所高等院校设有包装工程专业,与此同时也遇到了许多来自包装领域的报纸、刊物的同行们,这一点德国没法与中国相比。
所有这些都说明了中国很重视产品的包装,这也是一个正确的决策。
包装本身就属于产品生产的一部分,它的质量好坏直接影响着产品的质量和价格。
在中国好几次都听到了一句专业术语,讲到中国的产品及其包装是“一等产品,二等包装,三等价格”。
这个概念和术语已成了中国包装同行的口头语,而且据说已延续了十几年之久。
开始时作为一句干革命策语激励大家努力去改进中国的包装是件好事,但是到了今天有些观念也应该有所改变。
我们经常在德国市场上看到中国的产品,质量上完全可以与欧洲产品相媲美,而且产品的包装也达到了相当水平,不过很可异价格总是偏低。
我们一直在想,为什么中国的产品价格就不能相应提高一些呢?我们认为,中国同行的口头语应改为“一等产品,一等包装,一等价格”。
好的产品需要好的包装,好的产品及好的包装就应该卖好的价钱。
这不仅是对中国而言,对整个世界都是一样的。
其实,中国包装有着悠久的历史和传统,而且具有浓厚的东方色彩,这对西方来讲是相当有吸引力的。
虽然中国有一段时间由于各种原因与西方的贸易交往不多,相应的产品包装也出现了一段时间的反复,但我们高兴地看到,近20年来中国发生了巨大的变化,产品及其包装的质量也越来越高。
三、销售包装我们在中国去了一些现代化的超级市场,也参观了不少普通的商店,看到了许多不同的生活用品包装。
这些销售包装与德国相比应该说已达到了欧洲的水平。
无论是包装的装潢、造型、结构设计,还是包装的印刷质量,都给人一种全新的感受。
特别是中国的白酒、茶叶包装和喷雾罐等都给人留下了深刻的印象,不但设计精美,印刷加工精致,而且具有中国的民族特色,而最后一点是中国的包装同行们任何时候都不能丢掉的。
另外,许多德国人喜欢吃中国菜,因为中国菜的调料有它特殊的味道。
以前进了汉堡的中国商店就像到了厨房一样,空气中飘着调料品的味道,主要原因就是包装材料的阻隔性不好,按包装法规来讲这是不合格的。
但这次很高兴地看到,这种现象在超市里的调味品包装上再也闻不到了。
四、运输包装运输包装首先要保证产品在运输、储存、装卸过程中不发生损伤,然后还要满足方便、传递信息等的要求。
这一点中国的运输包装设计可以说已基本达到了相应的要求。
我们看到的电冰箱、彩电等电器的外包装箱强度已达到了一定的质量要求,中国的瓦楞纸箱的质量水平已相当高了,纸箱结构也设计合理。
现代运输包装不仅要满足其保护功能,销售包装一样也要美观大方。
在购物中心我们也看到了一些运输包装,大部分外包装设计印刷质量不错,并且也按相应的标准附有各种标志,这些对国际贸易来讲非常重要。
这里也真诚地希望,中国的运输包装都能按照国际标准去设计制造。
五、纸板包装材料这次还看到了纸板包装材料在中国的发展非常快。
大家知道,这种包装材料对环境保护有利,也易于回收处理,因此,纸板包装材料在运输包装方面得到了全球性的广泛使用。
它不仅大量用于外包装,而且在内包装及缓冲包装方面也拓宽了其应用范围。
中国的同行们不仅在瓦楞纸板的使用上做了大量的工作,也对蜂窝纸板在包装中的应用进行了大量的研究与开发。
从环保与包装废弃物回收角度来看这是一个不错的路子,不过在此应该注意一个问题,即这种纸板的使用肯定会受到一定的限制,特别是它吸收一定量的水份之后,其强度等性能会很快下降。