1、通过学习，应该达到以下基本要求：通过学习，应该达到以下基本要求：p 了解包装动力学基本理论；了解包装动力学基本理论；p 了解包装件流通的环境条件；了解包装件流通的环境条件；p 熟悉产品在流通过程中机械损伤的机理，掌握产品熟悉产品在流通过程中机械损伤的机理，掌握产品力学力学 性能的评价方法；性能的评价方法；p 熟悉缓冲包装材料，掌握其缓冲性能评价方法；熟悉缓冲包装材料，掌握其缓冲性能评价方法；p 熟悉纸箱、木箱、集合包装的结构设计方法与应用熟悉纸箱、木箱、集合包装的结构设计方法与应用；p 掌握缓冲包装设计的基本理论、方法、步骤；及与掌握缓冲包装设计的基本理论、方法、步骤；及与之相关的实验（检测）
2、设备和实验（检测）方法。之相关的实验（检测）设备和实验（检测）方法。第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 包装件的流通环境包装件的流通环境第三章第三章 缓冲材料性能缓冲材料性能第四章第四章 缓冲结构设计缓冲结构设计第五章第五章 纸制品运输包装纸制品运输包装第六章第六章 木箱运输包装木箱运输包装第七章第七章 集合包装集合包装第八章第八章 运输包装系统设计运输包装系统设计p 第一节 包装概述p 第二节 包装件系统组成p 第三节 包装与环境p 第四节 产品特性p 第五节 缓冲包装材料与缓冲结构设计p 第六节 纸包装材料与纸包装设计p 第七节 木包装材料与设计p 第八节 基于物流的包装设计第一节 包装概
3、述1.1 1.1 包装的定义包装的定义1.2 1.2 包装的作用包装的作用1.3 1.3 包装的分类包装的分类1.4 1.4 运输包装的定义运输包装的定义在国标包装通用术语中，包装的定义：在国标包装通用术语中，包装的定义： 为在流通过程中为在流通过程中保护产品，方便储运，促进销售保护产品，方便储运，促进销售，按一定技，按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助物等的总体名称。术方法而采用的容器、材料及辅助物等的总体名称。 也指为了达到上述目的而采用容器、材料和辅助物的过程中也指为了达到上述目的而采用容器、材料和辅助物的过程中施加一定技术方法等的操作活动。施加一定技术方法等的操作活动。1.1 包装的
4、定义某空调室内机运输包装某空调室内机运输包装1 包装的保护性作用2 包装的促销作用3 包装本身创造价值1.2 包装的作用1 1、包装的保护性作用、包装的保护性作用p 保护商品，便于储运。产品包装最基本的功能便是保护商品，便于储运。有效的产品包装可以起到防潮、防热、防冷、防挥发、防污染、保鲜、防易碎、防变形等系列保护产品的作用。因此，在产品包装时，要注意对产品包装材料的选择以及包装的技术控制。 1.2 包装的作用2 2、 包装的促销的作用包装的促销的作用p 包装能吸引注意力，给消费者以信心，形成一个有利的总体印象。消费者愿意为良好包装带来的方便、外观、可靠性和声望多付些钱。公司和品牌形象公司已意
5、识到设计良好包装的巨大作用，它有助于消费者迅即辨认出哪家公司或哪一品牌。p 销售包装的最高境界是“买椟还珠”。1.2 包装的作用3 3 包装本身创造价值包装本身创造价值 包装能提供创新的机会，包装的创新能够给消费者带来巨大的好处，也给生产者带来了利润。p 克拉夫特食品公司开发了听装混合乳酪，从而延长了乳酪的货架寿命，并使公司赢得了“可靠”的声誉。p 宝应县富产湖藕，采取深加工及保鲜包装后出口到日本，提高了湖藕的价值。1.2 包装的作用按包装目的分按包装目的分运输包装、销售包装按流通作用分按流通作用分内包装、外包装按包装容器分按包装容器分软包装、硬包装、折叠包装、便携包装按防护目的分按防护目的分
6、防潮、防水、缓冲、防霉、保鲜包装按包装技术分按包装技术分收缩、真空、充气、泡罩、贴体包装按包装材料分按包装材料分纸、塑料、复合、金属、玻璃、陶瓷包装1.3 1.3 包装的分类包装的分类泡泡罩罩包包装装实实例例贴贴体体包包装装实实例例 为了尽可能降低运输流通过程对产品造成损坏，保障产品的安全，方便储运装卸，加速交接点验，人们将包装中以运输存储为主要目的的包装称之为运输包装。1.4 运输包装的定义装卸搬运环节 运输环节 储存环节运输包装的要求运输包装应具有以下基本要求：运输包装应具有以下基本要求：p 具有足够的强度、刚度与稳定性；具有足够的强度、刚度与稳定性；p 具有防水、防潮、防虫、防腐、防盗等
7、防护能力；具有防水、防潮、防虫、防腐、防盗等防护能力；p 包装材料选用符合经济、安全的要求；包装材料选用符合经济、安全的要求；p 包装重量、尺寸、标志、形式等应符合国际与国家标准，包装重量、尺寸、标志、形式等应符合国际与国家标准，便干搬运与装卸；便干搬运与装卸；p 能减轻工人劳动强度、使操作安全便利。能减轻工人劳动强度、使操作安全便利。p 符合环保要求。符合环保要求。运输包装应遵循的原则运输包装器具设计应遵循的基本原则：n标准化、系列化原则；n集装化、大型化原则；n多元化、专业化原则；n科学化原则；n生态化原则等。 空调室内机运输包装系统空调室内机运输包装系统第二节 包装件系统组成k阻尼器mm
8、1cm3c2c1k2k1m1m2产品 简化的力学模型外包装箱产品缓冲衬垫(a) 部分缓冲结构产品(b)有易损部件的全面缓冲结构易损件第二节 包装件系统组成3.1 3.1 产品、包装及流通环境的关系产品、包装及流通环境的关系3.2 3.2 流通定义流通定义3.3 3.3 流通环境及基本环节流通环境及基本环节3.4 3.4 流通环境气象及生化条件流通环境气象及生化条件第三节 包装与环境3.1 3.1 产品、包装及流通环境的关系产品、包装及流通环境的关系p 流通环境特性流通环境特性p 产品特性产品特性p 包装特性：包装材料特性、包装容器特性包装特性：包装材料特性、包装容器特性3.2 3.2 流通定义
9、流通定义 指产品从生产工厂为起点，经过包装、装卸搬运、运输、指产品从生产工厂为起点，经过包装、装卸搬运、运输、仓储、陈列、销售等多个环节，以用户消费为终点的全过程。仓储、陈列、销售等多个环节，以用户消费为终点的全过程。 该流通过程的危害因素包括：装卸时的冲击或跌落；运输时的该流通过程的危害因素包括：装卸时的冲击或跌落；运输时的振动破坏；仓储和运输时的堆码；在流通过程中温度、湿度等的振动破坏；仓储和运输时的堆码；在流通过程中温度、湿度等的影响。因此要求通过包装辅助产品具备提抗这些因素破坏的能力。影响。因此要求通过包装辅助产品具备提抗这些因素破坏的能力。3.3 3.3 流通环境及其基本环节流通环境
10、及其基本环节包装件在运输流通过程中所接触的一切外部因素包装件在运输流通过程中所接触的一切外部因素统称为流通环境。流通环境三个基本环节：统称为流通环境。流通环境三个基本环节： 装卸搬运环节；运输环节；储存环节。装卸搬运环节；运输环节；储存环节。流通环境危害因素：流通环境危害因素：3.3.13.3.1装卸搬运环节装卸搬运环节特点：流程越长，周转环节越多，装卸搬运次数越多。特点：流程越长，周转环节越多，装卸搬运次数越多。装卸搬运作业分为人工装卸和机械装卸两种。装卸搬运环节的主要装卸搬运作业分为人工装卸和机械装卸两种。装卸搬运环节的主要危害是危害是跌落跌落。3.3.23.3.2运输环节：运输是流通过程
11、的必然环节。运输环节运输环节：运输是流通过程的必然环节。运输环节的主要危害是的主要危害是振动振动及各种气象条件的影响。及各种气象条件的影响。3.3.3 3.3.3 储存环节储存环节特点：储存周期越短，越有利于保护产品。储存环节的主要危害特点：储存周期越短，越有利于保护产品。储存环节的主要危害是是堆码载荷堆码载荷及气象条件、生物化学因素的影响。及气象条件、生物化学因素的影响。气象性环境条件：温度、湿度、气压、降水、阳光辐射气象性环境条件：温度、湿度、气压、降水、阳光辐射生化性环境条件：生物活性物质，化学活性物质，机械活性颗粒生化性环境条件：生物活性物质，化学活性物质，机械活性颗粒机械性环境条件：
12、非稳定振动，稳定振动，跌落，碰撞，静压力机械性环境条件：非稳定振动，稳定振动，跌落，碰撞，静压力电磁型环境条件：电场，磁场，发射线路干扰电磁型环境条件：电场，磁场，发射线路干扰3.4 3.4 流通环境的气象及生化条件流通环境的气象及生化条件4.1 4.1 商品分类商品分类1212种种4.2 4.2 运输包装设计时考虑的产品特性参数运输包装设计时考虑的产品特性参数4.3 4.3 脆值的定义脆值的定义4.4 4.4 脆值计算举例脆值计算举例第四节 产品特性4.1 4.1 商品分类商品分类1212种：种： 产品不同，运输包装施加的技术条件也不同。产品不同，运输包装施加的技术条件也不同。p产品的尺寸、
13、体积、重量、重心位置，产品形状，及其它物理化学性能。p确定产品的脆值Gc 或G ，分析产品的易损件，优化产品结构。4.2 4.2 运输包装设计时考虑的产品特性参数运输包装设计时考虑的产品特性参数p 脆值的定义：脆值的定义：产品不发生产品不发生物理损伤物理损伤或或功能失效功能失效所能承受的最大加速度（以所能承受的最大加速度（以重力加速度重力加速度g g为单位）为单位）脆值是产品经受振动和冲击时用以表示产品力学强度的定量脆值是产品经受振动和冲击时用以表示产品力学强度的定量指标。它代表的是产品抵抗破损的能力。以产品破损前的临界指标。它代表的是产品抵抗破损的能力。以产品破损前的临界加速度与重力加速度加
14、速度与重力加速度g g的比值来表示脆值，用的比值来表示脆值，用G Gc c表示。产品的脆表示。产品的脆值是通过测试获得的。值是通过测试获得的。p 许用脆值许用脆值 根据产品的脆值，考虑到产品的根据产品的脆值，考虑到产品的价值价值、强度偏差强度偏差、重要程重要程度度等而规定的产品的许用最大加速度，用等而规定的产品的许用最大加速度，用 G G 表示。表示。一般在设计时的安全系数为一般在设计时的安全系数为 n n 1 1因为因为 G=G G=Gc c/n/n，所以，所以 GG GGc c4.3 脆值的定义脆值的定义第五节 缓冲材料及缓冲结构设计5.1 5.1 缓冲的机理缓冲的机理5.2 5.2 缓冲
15、包装设计的要求缓冲包装设计的要求5.3 5.3 缓冲包装的形式缓冲包装的形式5.4 5.4 缓冲结构设计的任务缓冲结构设计的任务5.5 5.5 缓冲材料及其力学性能缓冲材料及其力学性能5.6 5.6 缓冲包装结构设计的步骤缓冲包装结构设计的步骤5.7 5.7 缓冲包装结构设计举例缓冲包装结构设计举例5.15.1缓冲的机理缓冲的机理 冲击与振动是造成产品在流通环节破损的最主要的原因，缓冲包装或防震包装就是为了减少产品在流通环境中由于冲击或振动而造成破损的包装。p 产品直接从H高度跌落，若冲击加速度超过产品脆值Gc，则产品会发生破损。采取缓冲包装后，延长了能量的释放时间，减小了冲击加速度，使最大冲
16、击加速度小于产品脆值Gc。5.1 5.1 缓冲的机理缓冲的机理5.2 5.2 缓冲包装设计的要求缓冲包装设计的要求p保护性保护性 应当提供冲击防护和振动防护，减少传递到产品上的冲击、应当提供冲击防护和振动防护，减少传递到产品上的冲击、振动外力；保护产品的表面；防止产品之间相互接触和碰撞。振动外力；保护产品的表面；防止产品之间相互接触和碰撞。p经济性经济性 提倡适当包装，既不因包装不足而造成产品破损，也不因过提倡适当包装，既不因包装不足而造成产品破损，也不因过度包装而造成浪费。度包装而造成浪费。p方便性方便性 包装要方便，使用要方便，缓冲材料处理也应方便。包装要方便，使用要方便，缓冲材料处理也应
17、方便。5.3 5.3 缓冲包装的形式缓冲包装的形式p全面缓冲包装法全面缓冲包装法是指包装容器内所剩的空间全部用缓冲材料填充。是指包装容器内所剩的空间全部用缓冲材料填充。p局部缓冲包装法局部缓冲包装法是对产品的拐角、棱及侧面进行衬垫缓冲的方法。是对产品的拐角、棱及侧面进行衬垫缓冲的方法。p悬浮缓冲包装法悬浮缓冲包装法是用弹簧把产品悬吊在包装容器内。是用弹簧把产品悬吊在包装容器内。5.4 5.4 缓冲结构设计的任务缓冲结构设计的任务 缓冲结构设计就是根据产品的缓冲结构设计就是根据产品的流通环境、脆值流通环境、脆值选择一种最合选择一种最合适的适的缓冲材料缓冲材料，并计算，并计算缓冲垫的面积与厚度缓冲
18、垫的面积与厚度，同时还应根据产品，同时还应根据产品的特点设计的特点设计缓冲垫的结构缓冲垫的结构，应尽量选择环保材料，降低包装的总，应尽量选择环保材料，降低包装的总体费用。体费用。 产品流通环境强度参数：跌落高度（产品流通环境强度参数：跌落高度（H)H)，振动，振动 产品性能参数：脆值产品性能参数：脆值, ,体积、形状等体积、形状等 5.5.1 5.5.1 缓冲包装材料的种类缓冲包装材料的种类1 1 塑料类缓冲材料：塑料类缓冲材料： EPS EPS（发泡聚苯乙烯，丽龙），（发泡聚苯乙烯，丽龙），EPEEPE（发泡聚苯乙烯，（发泡聚苯乙烯， 珍珠棉），珍珠棉），PUPU（发泡聚氨甲酸酯，聚氨酯，人
19、造海绵），（发泡聚氨甲酸酯，聚氨酯，人造海绵），EVAEVA，XPE/IXPEXPE/IXPE，EPDMEPDM、CRCR（人造橡胶），（人造橡胶），EPPEPP（发泡聚丙烯，拿普龙），气垫塑料薄膜，塑料（发泡聚丙烯，拿普龙），气垫塑料薄膜，塑料薄膜悬挂缓冲包装。薄膜悬挂缓冲包装。2 2 纸质缓冲材料：瓦楞纸板，蜂窝纸板，纸浆模塑，纸浆发泡块，纸纤维纸质缓冲材料：瓦楞纸板，蜂窝纸板，纸浆模塑，纸浆发泡块，纸纤维成型材料成型材料5.5 5.5 缓冲材料及其力学性能缓冲材料及其力学性能EPE缓冲结构缓冲结构XPEEPS缓冲结构缓冲结构PU现场发泡气垫塑料薄膜包装气垫塑料薄膜包装悬挂式高弹塑料薄膜结
20、构悬挂式高弹塑料薄膜结构瓦楞纸板缓冲结构衬垫瓦楞纸板缓冲结构衬垫某产品的全纸质包装某产品的全纸质包装瓦瓦楞楞纸纸板板缓缓冲冲结结构构蜂窝纸板蜂窝纸板(a)气垫塑料薄膜包装气垫塑料薄膜包装悬挂式高弹塑料薄膜结构悬挂式高弹塑料薄膜结构纸浆模塑缓冲结构纸浆模塑缓冲结构运输包装课程内容第一章第一章 包装动力学引言包装动力学引言第二章第二章 包装力学与流变学基本概念包装力学与流变学基本概念第三章第三章 振动与冲击理论基础振动与冲击理论基础第四章第四章 包装件的流通环境包装件的流通环境第五章第五章 产品脆值理论产品脆值理论第六章第六章 缓冲包装与防振包装设计缓冲包装与防振包装设计第七章第七章 面向现代物流
21、系统的运输包装面向现代物流系统的运输包装第八章第八章 木箱木箱第九章第九章 纸制品运输包装纸制品运输包装第十二章第十二章 集合包装集合包装第十三章第十三章 运输包装系统设计与试验运输包装系统设计与试验第十四章第十四章 运输包装试验运输包装试验通过学习，应该达到以下基本要求：l理解包装动力学基本理论；l了解包装件流通的环境条件；l了解产品在流通过程中机械损伤的机理，掌握产品力学性能的评价方法；l熟悉缓冲包装材料，掌握其缓冲性能评价方法；l熟悉纸箱、木箱、集合包装结构设计方法与应用；l掌握缓冲包装设计基本理论、方法、步骤；及与之相关的实验（检测）设备和实验（检测）方法。教学要求与运输包装相关的其它
22、信息与运输包装相关的其它信息课后题课后题p 1、包装的含义；p 2、运输包装的定义及基本要求；p 3、简述并理解运输包装课程的要求；p 4、简述并理解运输包装器具设计应遵循的基本原则；p 5、流通环境的基本环节。特性复原性缓冲性能密度尘埃度腐蚀性吸水性含水量防霉性耐候性柔软性成型性粘合性使用范围可燃性EPE好优小无无无无良良良良良宽易燃EPS稍差优小很小无无无良良稍差优良窄易燃PU好优小无无无微良良优优良宽易燃EVA好优小有无无无良良优良良宽易燃XPE/IXPE好优小无无无无良良优良良宽易燃瓦楞纸板差稍差一般稍有无大有不良良不良不可优宽易燃纸浆模一般差大稍有无大有不良良差优良宽易燃皱纹纸垫差不
23、良一般大量无大有不良良不良不可良宽易燃化纤丝稍差良小有无无无良良优稍窄易燃金属弹簧无不良大无无无无良良差不可不可宽不燃橡胶无优大无稍有大有不良不良优良良窄易燃薄膜气垫稍差良最小无无无无良良优不良良宽易燃薄膜悬挂稍差优极小无无无无良良优良良宽易燃3 缓冲材料性能比较F=kx02tan2bbk dxFd30Fk xxxFo000tank xFFF5.5.2 缓冲材料变形特点静态缓冲系数曲线Cm静态缓冲系数求解步骤：静态缓冲系数求解步骤： 1 1）通过压力机获得材料应力应变曲线；）通过压力机获得材料应力应变曲线； 2 2）对每一个应力点求出该应力点对应的单位变形能；）对每一个应力点求出该应力点对应的
24、单位变形能； 3 3）利用该应力除以对应的单位变形能获得对应的静）利用该应力除以对应的单位变形能获得对应的静态缓冲系数；态缓冲系数； 4 4）逐点求解即可。）逐点求解即可。5.5.3 缓冲系数0deCmm静态缓冲系数曲线Cm例：已知密度例：已知密度0.012g/cm0.012g/cm3 3的缓冲材料由万能材料试验机测试出的缓冲材料由万能材料试验机测试出的静态应力的静态应力应变曲线，试绘制这种材料的静态缓冲系数曲线。应变曲线，试绘制这种材料的静态缓冲系数曲线。5.5.3 缓冲系数5.6 缓冲包装结构设计的步骤缓冲包装结构设计的步骤一、确定流通环境的动力学指标二、分析产品特性，确定产品脆值三、缓冲
25、材料的选择与衬垫用量设计四、设计并制造包装样品五、对包装样品进行试验六、收集反馈信息，改进包装设计一、确定流通环境的动力学指标主要是指冲击和振动环境。主要是指冲击和振动环境。由于冲击环境远比振动环境强烈，在进行缓冲包装设计时先按由于冲击环境远比振动环境强烈，在进行缓冲包装设计时先按冲击环境计算缓冲衬垫的面积和厚度，再按振动环境效核。冲击环境计算缓冲衬垫的面积和厚度，再按振动环境效核。p冲击冲击 确定、设计跌落高度是关系到缓冲包装经济效益的至关重要确定、设计跌落高度是关系到缓冲包装经济效益的至关重要的一步。的一步。5.6 缓冲包装结构设计的步骤缓冲包装结构设计的步骤一、确定流通环境的动力学指标缓
26、冲包装设计可根据下表来确定设计跌落高度。缓冲包装设计可根据下表来确定设计跌落高度。5.6 缓冲包装结构设计的步骤缓冲包装结构设计的步骤二、分析产品特性，确定产品脆值p测量产品的尺寸、体积、重量、重心位置，分析产品形状，找出最薄弱的结构或部位。p确定产品的脆值，分析产品的易损件，优化产品结构。 第一步通过流通环境分析得到等效跌落高度H、道路运输振动频率f和激振加速度Gj等参数。 第二步通过产品特性分析得到产品许用脆值G及产品的尺寸、重量、体积等参数。 接下来选择了缓冲材料后就可以进行了缓冲结构的设计。5.6 缓冲包装结构设计的步骤缓冲包装结构设计的步骤p 例：聚乙烯泡沫塑料C-m如图所示。已知某
27、笔记本电脑的质量为2.4kg，长334mm，高39mm,宽237mm，等效跌落高度H为85cm，脆值G为70g。利用上述数据设计缓冲内衬。 5.6 5.6 缓冲包装结构设计的步骤缓冲包装结构设计的步骤三、缓冲材料的选择与衬垫用量计算三、缓冲材料的选择与衬垫用量计算mGWAGCHh 采用最小缓冲系数法进行设计：采用最小缓冲系数法进行设计： 在上图中，作一条水平切线，切点的纵坐标对应最小缓冲在上图中，作一条水平切线，切点的纵坐标对应最小缓冲系数系数C Cminmin，横坐标对应一个最大应力，横坐标对应一个最大应力m m。 得得C Cminmin =3.9 =3.9， m m =1.8=1.8101
28、05 5PaPa。将。将H H、GG、 C Cminmin 、 m m代入缓冲面积及厚度计算代入缓冲面积及厚度计算公式可得：公式可得：5.7 5.7 缓冲包装结构设计的步骤缓冲包装结构设计的步骤)(7 .914610108 . 1708 . 94 . 2265mmGWAm)(4 .47708509 . 3mmGCHh四、设计并制造包装样品五、对包装样品进行试验六、收集反馈信息，改进包装设计5.7 5.7 缓冲包装结构设计的步骤缓冲包装结构设计的步骤6.1 纸质包装材料纸质包装材料6.2 瓦楞纸板结构及抗压机理瓦楞纸板结构及抗压机理6.3 瓦楞纸箱结构设计瓦楞纸箱结构设计6.4 瓦楞纸箱强度设计
29、瓦楞纸箱强度设计第六节 纸包装材料与设计6 6.1 .1 运输包装纸质包装材料运输包装纸质包装材料p 瓦楞纸板瓦楞纸板p 蜂窝纸板蜂窝纸板p 重型瓦楞纸板重型瓦楞纸板 粘结胶粘结胶 蜂窝纸芯蜂窝纸芯 面纸面纸 蜂窝纸板与瓦楞纸板边压强度有限元分析蜂窝纸板与瓦楞纸板边压强度有限元分析 蜂窝复合运输托盘蜂窝复合运输托盘蜂窝纸板重型包装箱蜂窝纸板重型包装箱6.2 6.2 瓦楞纸板结构及抗压机理瓦楞纸板结构及抗压机理p 材料本身材料本身p 结构的影响结构的影响p 最常用的瓦楞纸板楞型有最常用的瓦楞纸板楞型有A、C、Bp 最常用的瓦楞纸板棱形有最常用的瓦楞纸板棱形有U、V、UV6.2 6.2 瓦楞纸板结
30、构及抗压机理瓦楞纸板结构及抗压机理p 面纸面纸箱板纸：普通箱纸板，牛皮挂面箱纸板，牛皮箱纸板箱板纸：普通箱纸板，牛皮挂面箱纸板，牛皮箱纸板普通箱纸板，牛皮挂面箱纸板分三级：普通箱纸板，牛皮挂面箱纸板分三级：优等品：适于制造重型、贵重、精细及冷藏物品包装用瓦楞纸板优等品：适于制造重型、贵重、精细及冷藏物品包装用瓦楞纸板；一等品：适于制造一般物品包装用的瓦楞纸板；一等品：适于制造一般物品包装用的瓦楞纸板；合格品：适于制造轻载瓦楞纸板。合格品：适于制造轻载瓦楞纸板。牛皮箱纸板分：牛皮箱纸板分：优等品和一等品，适用于制造重型、贵重、精细优等品和一等品，适用于制造重型、贵重、精细及冷藏物品包装用的瓦楞纸
31、板及冷藏物品包装用的瓦楞纸板 6.2 6.2 瓦楞纸板结构及抗压机理瓦楞纸板结构及抗压机理p 芯纸芯纸瓦楞原纸：分为优等品、一等品和合格品。瓦楞原纸：分为优等品、一等品和合格品。优等品：为国际先进水平；优等品：为国际先进水平； AAA AAA：瓦楞芯纸优等品中的最高水平；：瓦楞芯纸优等品中的最高水平； AA AA：瓦楞芯纸优等品中的第二等级；：瓦楞芯纸优等品中的第二等级； A A：瓦楞芯纸优等品中的第三等级；：瓦楞芯纸优等品中的第三等级；一等品：为国际一般水平；一等品：为国际一般水平；合格品：为国内合格水平；合格品：为国内合格水平；6.3 6.3 瓦楞纸箱结构设计瓦楞纸箱结构设计结构设计应综合
32、考虑的因素：结构设计应综合考虑的因素：p 用纸量：长：宽：高用纸量：长：宽：高=2=2：1 1：2 2；p 抗压强度：长：宽抗压强度：长：宽=1.4-1.6=1.4-1.6：1 1；p 方便堆码：长：宽方便堆码：长：宽=1.5=1.5：1 1；p 美观：长：宽美观：长：宽=1.618=1.618：1 1；p 方便人工搬运：长小于方便人工搬运：长小于70cm70cm，宽小于，宽小于40cm40cm；p 促销：促销：p 物流：方便地使用托盘、集装箱，并提高装载率；物流：方便地使用托盘、集装箱，并提高装载率；6.3 6.3 瓦楞纸箱结构设计瓦楞纸箱结构设计p 内装物的外廓尺寸内装物的外廓尺寸X Xo
33、 o： L Lo o、B Bo o、H Ho op 瓦楞纸箱的瓦楞纸箱的内尺寸：Xn=Xmaxnx+d(nx-1)+T+knp 瓦楞纸箱的制造尺寸瓦楞纸箱的制造尺寸: :X Xz z=X=Xn n+t+t+X Xz zp 瓦楞纸箱的外部尺寸瓦楞纸箱的外部尺寸: :X Xw w=X=Xz z+ +X Xw w X Xmax max 单件内装物的最大外廓尺寸单件内装物的最大外廓尺寸 n nx x 内装物排列数量内装物排列数量 d d 内装物形式确定的公差系数内装物形式确定的公差系数 T T 隔衬与缓冲固定件厚度隔衬与缓冲固定件厚度 k kn n 内尺寸修正系数内尺寸修正系数 t t 瓦楞纸板厚度瓦
34、楞纸板厚度 XXz z瓦楞纸箱制造尺寸修正系数瓦楞纸箱制造尺寸修正系数 X Xw w纸箱外部尺寸修正系数纸箱外部尺寸修正系数6.4 6.4 瓦楞纸箱强度设计瓦楞纸箱强度设计p 6.4.1 6.4.1 堆码强度堆码强度p 6.4.2 6.4.2 影响瓦楞纸箱强度的因素影响瓦楞纸箱强度的因素p 6.4.3 6.4.3 瓦楞纸箱的抗压强度经验公式瓦楞纸箱的抗压强度经验公式p 6.4.4 6.4.4 某长宽比系列纸箱抗压强度与计算值与测试值的比较某长宽比系列纸箱抗压强度与计算值与测试值的比较p 6.4.5 6.4.5 瓦楞纸箱抗压强度测试瓦楞纸箱抗压强度测试6.4.1 6.4.1 堆码强度堆码强度p
35、堆码强度条件堆码强度条件 （8 8）式中，式中，P Pc c纸箱的抗压强度，纸箱的抗压强度，N N K K 安全系数安全系数 G G 包装件的重量，包装件的重量，N N h h 包装件高度，包装件高度，cmcm H H 堆码高度，堆码高度，cmcmp 确定安全系数一般有两种方法：确定安全系数一般有两种方法：经验法经验法储存期少于储存期少于3030天，天，K = 1.6K = 1.6 储存期储存期3030100100天，天，K = 1.65K = 1.65 储存期在储存期在100100天以上，天以上，K = 2K = 2计算法计算法取决于产品的价值、环境条件、堆码时间、堆码尺取决于产品的价值、环
36、境条件、堆码时间、堆码尺寸、印刷开孔状况、装卸与搬运次数等。寸、印刷开孔状况、装卸与搬运次数等。hhHGKPc6.4.1 6.4.1 堆码强度堆码强度计算公式为计算公式为其中其中a ai i安全影响因子安全影响因子1iKa例：某产品出口，其纸箱的某产品出口，其纸箱的内尺：内尺：500mm500mm350mm350mm250mm250mm，产品及内衬的总质量，产品及内衬的总质量19kg19kg，堆码，堆码9 9层，层，库存时间库存时间10天，天，库存时最高湿度库存时最高湿度75%RH，采，采用柱形错位堆码，采用用柱形错位堆码，采用1200*800托盘集装，托盘有托盘集装，托盘有间隙，纸箱有手孔，
37、小面积间隙，纸箱有手孔，小面积印刷。印刷。试计算纸箱在贮存期试计算纸箱在贮存期间所需的抗压强度。间所需的抗压强度。预计纸箱质量1kg，堆码载荷为：P=（19+1）*（9-1）*9.81=1569N安全系数：则纸箱抗压强度P=K*P堆码=6432.9N1 . 49 . 09 . 08 . 09 . 09 . 074. 063. 011iaK6.4.2 6.4.2 影响瓦楞纸箱强度的因素影响瓦楞纸箱强度的因素p 原纸质量：原纸环压强度，纸板抗压强度；原纸质量：原纸环压强度，纸板抗压强度；p 原纸含水率；原纸含水率；p 瓦楞纸板的结构：瓦楞形状、楞型、层数、种类；瓦楞纸板的结构：瓦楞形状、楞型、层数
38、、种类；p 箱型：沿瓦楞方向承受压力的能力大，抗压强度大；受力的纸板箱型：沿瓦楞方向承受压力的能力大，抗压强度大；受力的纸板 层数越多，抗压强度越大；多层纸板之间粘结比不粘结强度要层数越多，抗压强度越大；多层纸板之间粘结比不粘结强度要 高；高；p 纸箱的周长；纸箱的周长；p 纸箱的高度；纸箱的高度；p 纸箱的长宽比纸箱的长宽比RL：纸箱周长不变，长宽比：纸箱周长不变，长宽比1.4-1.6时，抗压能力最好；时，抗压能力最好；p 纸板、纸箱的制造工艺；纸板、纸箱的制造工艺；p 流通条件：存储时间，环境湿度；流通条件：存储时间，环境湿度；p 手孔和通风孔。手孔和通风孔。6.4.2 6.4.2 影响瓦
39、楞纸箱强度的因素影响瓦楞纸箱强度的因素纸箱的形状：纸箱的形状：纸箱的周长：理论上周纸箱的周长：理论上周长越长，抗压强度越好。但试长越长，抗压强度越好。但试验证明，两者的增加不成比例验证明，两者的增加不成比例。纸箱的高度：在瓦楞纸纸箱的高度：在瓦楞纸箱周长一定的情况下，当纸箱箱周长一定的情况下，当纸箱的高度限定在一定范围内时，的高度限定在一定范围内时，纸箱的高度越高其抗压强度越纸箱的高度越高其抗压强度越低；但当高度超出了一定的限低；但当高度超出了一定的限定范围后，随着纸箱高度的增定范围后，随着纸箱高度的增加抗压强度下降的趋势不明显加抗压强度下降的趋势不明显。6.4.2 6.4.2 影响瓦楞纸箱强
40、度的因素影响瓦楞纸箱强度的因素纸箱的长宽比纸箱的长宽比RL：一般箱角：一般箱角处的抗压强度最大，离箱角越远，处的抗压强度最大，离箱角越远，抗压强度越低。但试验证明，抗压抗压强度越低。但试验证明，抗压强度的峰值出现在强度的峰值出现在RL = 1.4附近附近。纸板、纸箱的制造工艺：纸板、纸箱的制造工艺：影响最大的主要是纸板含水率影响最大的主要是纸板含水率和瓦楞制作成型引起的纸板厚度的和瓦楞制作成型引起的纸板厚度的变化。变化。6.4.2 6.4.2 影响瓦楞纸箱强度的因素影响瓦楞纸箱强度的因素流通条件：流通条件：储存时间：仓储时间越长，抗储存时间：仓储时间越长，抗压强度损失越大。压强度损失越大。大气
41、湿度：大气相对湿大气湿度：大气相对湿度的变化影响纸箱的吸潮量；度的变化影响纸箱的吸潮量；而纸板的含水量影响纸板的而纸板的含水量影响纸板的收缩和膨胀。收缩和膨胀。6.4.2 6.4.2 影响瓦楞纸箱强度的因素影响瓦楞纸箱强度的因素p手孔与通风孔：手孔与通风孔：一般手孔尺寸为一般手孔尺寸为100mm100mm（30304040）mmmm的腰圆孔，有半切型的腰圆孔，有半切型和全切型。和全切型。通风孔一般为腰圆孔或圆孔，尺寸为通风孔一般为腰圆孔或圆孔，尺寸为10 10 65 mm 65 mm或或20 mm20 mm。6.4.3 6.4.3 瓦楞纸箱的抗压强度经验公式瓦楞纸箱的抗压强度经验公式凯利卡特公
42、式（凯利卡特公式（K.Q.Kellicutt） （1） FPZJZaXPPxzx3/2)4/(其中:P瓦楞纸箱的抗压强度，N Px瓦楞纸板原纸的综合环压强度，N/cm aXz瓦楞常数 Z瓦楞纸箱周边长，cm J纸箱常数 F 综合系数 （2） 其中:Px瓦楞纸板原纸的综合环压强度N/cm; Rn面纸、里纸环压强度 N/cm; Rm瓦楞原纸环压强度N/cm; C瓦楞展开系数; mnxCRRP6.4.3 6.4.3 瓦楞纸箱的抗压强度经验公式瓦楞纸箱的抗压强度经验公式 马基公式马基公式 若已知瓦楞纸板的边压强度测定值时，若已知瓦楞纸板的边压强度测定值时，02010201型纸箱的抗压强度可采型纸箱的抗
43、压强度可采用马基公式计算：用马基公式计算： （3 3） 其中：其中：P Pc c为纸板的边压强度测定值（为纸板的边压强度测定值（N/cmN/cm）；）；Z Z为纸箱周长为纸箱周长（cmcm）；）；t t为纸板厚度（为纸板厚度（cmcm）。）。沃福公式：以瓦楞纸板的边压强度和厚度作为瓦楞纸板的参数，沃福公式：以瓦楞纸板的边压强度和厚度作为瓦楞纸板的参数，以箱体周边长、长宽比和高度作为纸箱结构参数计算纸箱抗压强以箱体周边长、长宽比和高度作为纸箱结构参数计算纸箱抗压强度度 ： 式中：式中：P Pw w为利用沃福公式计算的抗压强度（为利用沃福公式计算的抗压强度（N N）；）；P Pc c瓦楞纸瓦楞纸板
44、边压强度（板边压强度（N/mN/m）；）；t t瓦楞纸板厚度（）；瓦楞纸板厚度（）；Z Z纸箱周边长纸箱周边长（）；（）； R RL L纸箱长宽比；纸箱长宽比；H HO O纸箱外高度尺寸（）纸箱外高度尺寸（） 041. 02100) 11217. 03228. 0(1772. 1oLLcwHRRtZPP508. 0492. 0784. 5tZPPcm 6.4.3 6.4.3 瓦楞纸箱的抗压强度经验公式瓦楞纸箱的抗压强度经验公式p 利用瓦楞纸箱抗压强度计算公式的运算方法有两种：利用瓦楞纸箱抗压强度计算公式的运算方法有两种：校核：按预定条件计算出瓦楞纸箱的抗压强度，看其是否能满按预定条件计算出瓦楞
45、纸箱的抗压强度，看其是否能满足堆码强度要求；足堆码强度要求；设计：根据所定的抗压强度要求来选择一定的瓦楞纸板，进而根据所定的抗压强度要求来选择一定的瓦楞纸板，进而选择一定的瓦楞原纸。选择一定的瓦楞原纸。根据试验证明：增加瓦楞原纸克重，瓦楞纸板的边压强度会随根据试验证明：增加瓦楞原纸克重，瓦楞纸板的边压强度会随之增加，但对耐破强度影响甚微；而增加面纸克重时，瓦楞纸板的之增加，但对耐破强度影响甚微；而增加面纸克重时，瓦楞纸板的边压强度和耐破强度都会有所增加。故应先采用低克重的瓦楞原纸边压强度和耐破强度都会有所增加。故应先采用低克重的瓦楞原纸，而主要靠增加里、面纸的克重来增加瓦楞纸板的强度。，而主要
46、靠增加里、面纸的克重来增加瓦楞纸板的强度。6.4.4 6.4.4 某长宽比系列纸箱抗压强度与计算值与测试值的比较某长宽比系列纸箱抗压强度与计算值与测试值的比较11.21.41.61.822.22.42.62.8305001000150020002500300035004000RL(Aspect Ratio)Compressive strength(N)data line PtPmPkPw6.4.5 6.4.5 瓦楞纸箱抗压强度测试瓦楞纸箱抗压强度测试瓦楞纸箱的强瓦楞纸箱的强度主要指的是抗压度主要指的是抗压强度和耐破度，它强度和耐破度，它们既是们既是评价评价瓦楞纸瓦楞纸箱的重要指标，又箱的重要指
47、标，又是是设计设计瓦楞纸箱的瓦楞纸箱的重要条件。重要条件。1. 1. 抗压强度试抗压强度试验：验：经过纸箱抗压经过纸箱抗压试验，可得到压力试验，可得到压力变形量的关系曲变形量的关系曲线。线。纸箱抗压试验机纸箱抗压试验机GB-T 6543-2008 GB-T 6543-2008 运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱瓦楞纸板种类（瓦楞纸板种类（GB/T6544-2008GB/T6544-2008）7.1 木材概述7.2 木制托板7.3 木箱分类7.4 木箱的应用第七节 木包装材料与结构设计7.1 木材概述p 树去掉树枝，留下的树干称之为树去掉树枝，留下的树干称之为原木原
48、木p 将原木锯成木板和扁方材称之为将原木锯成木板和扁方材称之为木材木材p 木材的各向异性：横纹木材的各向异性：横纹年轮纹；顺纹年轮纹；顺纹木质纹木质纹p 木材的非均匀性木材的非均匀性不同部位的材料性质不完全相同不同部位的材料性质不完全相同木材的缺陷木材的缺陷p 木节：树干上环绕枝丫的细胞组织。由于与周围木质结合木节：树干上环绕枝丫的细胞组织。由于与周围木质结合较差，会降低木材的强度。较差，会降低木材的强度。p 斜纹：斜纹是年轮在原木纵切面上的表现。斜纹会降低木斜纹：斜纹是年轮在原木纵切面上的表现。斜纹会降低木材的纵向强度。材的纵向强度。p 裂缝：有干缩裂缝和天然裂缝，它破坏了木材的整体性。裂缝
49、：有干缩裂缝和天然裂缝，它破坏了木材的整体性。 木材的试验强度：将没有缺陷的木材制成试样，进行顺纹拉伸、木材的试验强度：将没有缺陷的木材制成试样，进行顺纹拉伸、弯曲、压缩试验。测得的强度极限称为试验强度，用弯曲、压缩试验。测得的强度极限称为试验强度，用b b表示。其强表示。其强度随承载的时间增加而减少；温度越高，含水率越大，强度越低；度随承载的时间增加而减少；温度越高，含水率越大，强度越低；试验结果表示：试验结果表示： 顺纹抗拉强度抗弯强度抗压强度顺纹抗拉强度抗弯强度抗压强度木材的许用应力是以试验强度为依据，考虑多种因素的影响而确木材的许用应力是以试验强度为依据，考虑多种因素的影响而确定的。下
50、表是日本包装箱规定的松木许用应力强度。定的。下表是日本包装箱规定的松木许用应力强度。7.1 木材概述7.1 木材概述木材的许用应力计算公式为木材的许用应力计算公式为p强度降低系数强度降低系数K K1 1：对试验强度取一个安全系数。一般取：对试验强度取一个安全系数。一般取K K1 1 = = 0.750.75p冲击载荷系数冲击载荷系数K K2 2：对试验强度加一个冲击安全系数。并取：对试验强度加一个冲击安全系数。并取K K2 2 = = 0.30.30.350.35p木材缺陷系数木材缺陷系数K K3 3：主要考虑木节和斜纹缺陷：主要考虑木节和斜纹缺陷p承载时间系数承载时间系数K K4 4：一般取
