陶瓷制品運(yùn)輸包裝設(shè)計(jì)19印刷一班駱敏我國是世界上最大的日用陶瓷生產(chǎn)國，也是重要的日用陶瓷貿(mào)易國。近年來，我國日用陶瓷行業(yè)快速發(fā)展，出口量不斷擴(kuò)大，已經(jīng)穩(wěn)居世界產(chǎn)量和出口量第一的位置，日益引起人們的關(guān)注。但是，陶瓷制品脆性大，在運(yùn)輸過程中極易受到?jīng)_擊碰撞發(fā)生損壞而失去其使用價值，因此運(yùn)輸包裝的設(shè)計(jì)對陶瓷制品的最終質(zhì)量起著極其重要的作用。目前，陶瓷制品由于包裝不完善在運(yùn)輸過程中的破損率比較高。如何使我們設(shè)計(jì)的包裝能夠降低破損率，使陶瓷產(chǎn)品能夠安全、完好無損地到達(dá)消費(fèi)者手中是我們需要研究的課題。陶瓷制品脆值的確定

我國的陶瓷制品歷史悠久、品種繁多，制造材料和工藝各有差異，流通環(huán)境不同，因而陶瓷制品的脆值也各不相同，所以在設(shè)計(jì)運(yùn)輸包裝之前，必須要測定該產(chǎn)品的脆值。脆值是產(chǎn)品經(jīng)受振動和沖擊時用以表示其強(qiáng)度的定量指標(biāo)，又稱為產(chǎn)品的易損度。它表示產(chǎn)品對外力的承受能力，一般用重力加速的倍數(shù)G來表示。G值愈大，表示產(chǎn)品對外力的承受能力愈強(qiáng)，在設(shè)計(jì)防振包裝時可以選擇剛度大的材料，反之，則表示產(chǎn)品對外力的承受能力越差，設(shè)計(jì)時應(yīng)作慎重考慮。因此，在不影響產(chǎn)品性能的條件下，努力提高產(chǎn)品脆值，可以大大簡化防振包裝、節(jié)約緩沖材料、減少勞動量、降低包裝成本。采用碰撞機(jī)試驗(yàn)法進(jìn)行測定時，碰撞機(jī)必須滿足下列條件:碰撞波形應(yīng)盡量接近正弦波;碰撞脈沖持續(xù)時間應(yīng)在200ms以下，并可以調(diào)節(jié);加速度誤差應(yīng)控制在10%以內(nèi)。自由跌落試驗(yàn)測試系統(tǒng)由試驗(yàn)機(jī)、加速度傳感器、信號放大器和顯示記錄儀等儀器和設(shè)備組成。采用這種方法進(jìn)行試驗(yàn)時，跌落設(shè)備必須滿足以下條件:跌落高度能夠任意、容易調(diào)整，最大跌落高度為1500mm;沖擊面為堅(jiān)硬平整的水平面，其質(zhì)量至少為被測樣品質(zhì)量的50倍;試樣能完全不受妨礙地自由跌落;便于對試樣進(jìn)行起吊操作。用試驗(yàn)的方法得到產(chǎn)品損壞前記錄下的加速度值后，取多個同類產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)的平均值?？紤]到產(chǎn)品強(qiáng)度及價格等因素，取平均值的80%作為產(chǎn)品脆值。采用試驗(yàn)方法測定產(chǎn)品脆值，必須對產(chǎn)品試樣作破壞性試驗(yàn)，這對于批量小、價值昂貴的產(chǎn)品來說成本較高，因此，對于價值較高的陶瓷產(chǎn)品可以采用經(jīng)驗(yàn)估算法，其基礎(chǔ)是對流通現(xiàn)場的監(jiān)察和對大量破損事故的調(diào)查與分析。調(diào)查某一包裝產(chǎn)品在裝卸或搬運(yùn)操作中的破損事故，常常能找到該產(chǎn)品的某些極限的運(yùn)動或動力學(xué)特征(如跌落高度、振動頻率、脈沖作用時間等)，只要掌握該產(chǎn)品包裝用材料的特性，這些力學(xué)參數(shù)就能換算成產(chǎn)品允許的加速度值。包裝材料的選用及計(jì)算陶瓷產(chǎn)品的包裝主要包含有以下功能:保護(hù)和美化商品、節(jié)約成本、便于儲運(yùn)、利于計(jì)量、引導(dǎo)消費(fèi)、增加產(chǎn)品附加值。其包裝性質(zhì)分為兩大類:一類是功能性，主要對商品進(jìn)行保護(hù)，它體現(xiàn)了包裝的本質(zhì);另一類是增值性，可促進(jìn)商品的銷售，展現(xiàn)包裝的魅力和效果。我國各地的產(chǎn)品特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，因而陶瓷包裝差異較大，所用的原輔材料及包裝水平存在著高低不一、發(fā)展不平衡等問題，但包裝的本質(zhì)并沒有多大的改變。陶瓷包裝用材隨著時代的發(fā)展也在發(fā)展，主要方向就是由簡單包裝向高級包裝、粗糙包裝向精細(xì)包裝發(fā)展。包裝質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著內(nèi)包裝物的質(zhì)量。運(yùn)輸包裝的材質(zhì)要根據(jù)陶瓷產(chǎn)品的特點(diǎn)進(jìn)行選用，同時它也隨著社會進(jìn)步而不斷演變。演變過程體現(xiàn)了由簡單原始化包裝向復(fù)雜現(xiàn)代化包裝的進(jìn)步，同時對陶瓷產(chǎn)品的安全可靠性保障也越來越有效。緩沖襯墊材料的選用緩沖包裝的結(jié)構(gòu)有多種形式，其中最常見的是用彈性材料作緩沖襯墊。緩沖襯墊作為內(nèi)裝物和包裝箱之間的介質(zhì)，它的作用是吸收沖擊能量，延長內(nèi)裝物承受沖擊作用的時間。緩沖襯墊的結(jié)構(gòu)形式因內(nèi)裝物的質(zhì)量、形狀和尺寸而不同。按承載面積，通?？煞譃槿婢彌_和局部緩沖兩種基本形式。全面緩沖使用的材料可以是泡沫塑料細(xì)條、碎粒、薄片或者現(xiàn)場發(fā)泡材料。這種結(jié)構(gòu)不需要預(yù)制的成型襯墊。重量或體積較大的產(chǎn)品，一般采用事先預(yù)制的成型襯墊。局部表面緩沖，多采用角襯墊、側(cè)襯墊、棱襯墊的形式。在設(shè)計(jì)緩沖襯墊時，基本要求是在保護(hù)產(chǎn)品免遭破損的前提下，選擇適當(dāng)?shù)牟牧?，確定合理的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。設(shè)計(jì)的基本參數(shù)包括產(chǎn)品的重量和尺寸，代表流通環(huán)境的等效跌落高度，代表產(chǎn)品強(qiáng)度的脆值以及代表材料緩沖性能的緩沖特性參數(shù)。具體設(shè)計(jì)步驟可參照緩沖包裝設(shè)計(jì)方法“6步法”進(jìn)行。常用的緩沖材料有泡沫塑料、氣泡塑料薄膜、蜂窩紙板、紙漿模塑等。泡沫塑料各種合成樹脂經(jīng)過發(fā)泡處理，可以制成不同性能的泡沫塑料，主要有聚乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、發(fā)泡聚丙烯等。同時各種熱固性酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等也能制成泡沫塑料。泡沫的性能除取決于本身材質(zhì)外，還主要取決于發(fā)泡程度和泡沫性質(zhì)。其中泡沫性質(zhì)又決定于氣泡結(jié)構(gòu)。氣泡結(jié)構(gòu)分兩種狀態(tài)，一種是一個個薄壁氣泡，每一個與旁邊的相互隔離形成獨(dú)立的氣泡;另一種是氣泡之間相互連通，成為連續(xù)的氣泡。幾種常用緩沖材料的性能見表1。表1常用緩沖材料性能比較Tab．1Propertycontrastofcommonbuffermaterials通過表1中這4種材料性能的對比，可得出:陶瓷產(chǎn)品包裝可采用綜合性能較好的聚氨酯、聚乙烯泡沫材料作為緩沖襯墊。材料復(fù)原性沖擊性吸水性成型性耐候性EPE好優(yōu)無良良EPU好良大良良EPVC差良無不可差EPS差優(yōu)無優(yōu)良?xì)馀菟芰媳∧馀菟芰媳∧な遣捎锰厥獾募庸し椒ǎ趦蓪铀芰夏ぶg封入空氣，在一面形成一個個氣泡。一般采用聚乙烯薄膜，其上涂聚偏二氯乙烯，可以減少空氣的透出?；鶎用姹∧さ暮穸葹樾纬赏怀鰵馀荼∧ず穸鹊?倍，氣泡的形狀分為圓筒形、半圓形和鐘罩型3種。氣泡塑料薄膜是充分利用封入氣泡內(nèi)的空氣的彈性來吸收沖擊的能量，而這種緩沖材料相對密度很小，在0．008～0．030之間，同時具有不腐蝕金屬、沒有吸濕性和具有較好的防潮性等特點(diǎn)，在每平方厘米負(fù)荷20g的條件下可以長期使用。這種材料可以直接用來包裝產(chǎn)品，所以很適合用來包裝小型機(jī)械和藥品等，但不適合于質(zhì)量較大、負(fù)荷集中的尖銳產(chǎn)品，以免刺破氣泡而失去緩沖作用。蜂窩紙板蜂窩紙板是根據(jù)蜂巢原理制作的，紙芯是把無數(shù)空心立體六角形用膠接的方法連成一個整體受力件。蜂窩紙板節(jié)省資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、成本低，其材料是以牛皮紙、再生紙等為原料，通過專用設(shè)備制成蜂窩狀的網(wǎng)芯，并在其兩面粘合面紙形成紙板材。蜂窩紙板作為緩沖材料具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如承載能力大、壓縮性能好;吸收物體撞擊能量大、防振性能好;易于切削、鉆孔，可以加工成各種所需形狀和尺寸，同時與其它結(jié)構(gòu)材料有很好的相容性;可回收利用，利于環(huán)保。紙漿模塑紙漿模塑是以一定濃度的紙漿，加入適量化學(xué)助劑，在帶有濾網(wǎng)的模具成型機(jī)中，通過真空或加壓的方法使纖維均勻分布在模具表面，從而形成具有擬定幾何形狀與尺寸的濕紙模坯，經(jīng)過進(jìn)一步脫水脫模、干燥整飾而成的制品。隨著紙漿模塑制品工藝的發(fā)展，如型腔式紙漿模塑制品工藝的出現(xiàn)，此定義已不夠準(zhǔn)確和完整。型腔式紙漿模塑制品采用組合模具的加工方法，紙漿模塑制品在結(jié)構(gòu)上是某種形式的封閉空腔或成型為小開口容器。型腔式結(jié)構(gòu)的紙漿模塑制品需要專用的成型設(shè)備和工藝完成這一類紙漿模塑制品的生產(chǎn)加工。該類紙漿模塑制品多作為盛器或裝飾物，組合加工形式則是通過多個不同形狀的紙漿模塑體在成型時，通過組合實(shí)現(xiàn)某種應(yīng)用的需要，完成所需的包裝功能。紙漿模塑制品除了具有質(zhì)輕、價廉、防震等優(yōu)點(diǎn)外，還具有透氣性好、有利于生物保鮮的優(yōu)點(diǎn)，在商品流通上被廣泛運(yùn)用于蛋品、水果、玻璃制品等易碎、易破、怕擠壓物品的周轉(zhuǎn)包裝上，是目前流行于市場的泡沫塑料的換代產(chǎn)品。紙模材料以植物纖維為主要原料，采用先進(jìn)的工藝和科學(xué)工藝模塑成型，可作為陶瓷制品的襯墊包裝材料。緩沖襯墊厚度的計(jì)算先根據(jù)包裝規(guī)格確定底面積A。再由公式:σm=W/A×G(1)［8］求出最大應(yīng)力σm，式中W指的是產(chǎn)品的重力，G指的是產(chǎn)品的脆值。從C－σm曲線查出對應(yīng)的緩沖系數(shù)C。根據(jù)公式:t=C×H/G(2)［8］計(jì)算襯墊厚度，H指的是等效跌落高度。校核方法:t'=t×(1+cr)(3)［8］進(jìn)行蠕變量校核，式中cr稱為蠕變系數(shù)，t'是校核后的襯墊厚度。在緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，由于很多產(chǎn)品表面形狀很不規(guī)則，所以僅用平板材料就不能滿足設(shè)計(jì)要求。緩沖襯墊的結(jié)構(gòu)要根據(jù)產(chǎn)品形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此會出現(xiàn)各種各樣不規(guī)則的形狀，這是就要用等效面積理論來計(jì)算緩沖包裝襯墊的尺寸。外包裝箱的選用1)瓦楞紙箱包裝:由于瓦楞紙板既符合國家產(chǎn)業(yè)政策，成本又不太高，因而應(yīng)成為我們現(xiàn)階段應(yīng)用的主流。瓦楞紙箱包裝易于印刷，裝潢設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單、方便。生產(chǎn)設(shè)備簡單，技術(shù)條件成熟，適合環(huán)保要求，通?？勺鳛樘沾僧a(chǎn)品的外包裝箱。2)木箱包裝:一般根據(jù)包裝物的形態(tài)現(xiàn)場加工，而且可以承受較大的重量，對內(nèi)包裝物能起到很好的保護(hù)作用，這些特點(diǎn)均優(yōu)于紙箱包裝。但是由于大量消耗自然資源，同時費(fèi)用也遠(yuǎn)大于紙箱包裝，因而木箱包裝成本較大，主要應(yīng)用于價值較高、重量較大的陳設(shè)藝術(shù)瓷器的包裝運(yùn)輸。3)其它包裝:當(dāng)前新興起來的以各種新型材料為原料的包裝，如塑料發(fā)泡包裝、金屬材料包裝、鈣塑瓦楞箱、紙塑瓦楞箱、竹膠合板箱等，采用了新技術(shù)、新材料，具有較大的發(fā)展空間。另外，在包裝設(shè)計(jì)時，注意要使包裝符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在包裝箱外要印刷必要的說明及標(biāo)志。實(shí)例：茶具運(yùn)輸包裝產(chǎn)品見圖2，包括大茶盤1只，直徑23cm，高2cm;茶杯4個，直徑6．5cm，高8cm;提梁壺1把，最大徑17cm，高15cm。質(zhì)量:1．2kg/套。包裝方案:茶壺和4個茶杯采用厚度為2mm紙漿模塑襯墊包裝，在襯墊內(nèi)鋪上錦緞;大茶盤采用E型小瓦楞紙盒單獨(dú)包裝，裝箱時立放，見圖3;最外面用彩盒包裝。圖二陶瓷茶具圖三家具緩沖包裝方案方案分析:茶壺和茶杯所用的紙漿模塑襯墊厚度是根據(jù)茶具重量和價格確定的。由于紙漿模塑制品對產(chǎn)品的保護(hù)作用主要是依靠結(jié)構(gòu)單元實(shí)現(xiàn)，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是緩沖包裝設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。茶杯外形規(guī)整，用四方形、平底的凹槽來安放。茶壺如果還用平底的凹槽來放，壺嘴和壺身就會不平衡，因此在圖3茶壺的位置要有一個與壺嘴相對應(yīng)的型腔，以保證整個茶壺可以穩(wěn)固的放入襯墊內(nèi)。包裝尺寸見表3。表3茶具包裝尺寸/cmTab．3Packagesizeoftheteaset/cm紙漿模塑襯墊E小盒(立放)彩盒尺寸綜合長寬高長寬高