鄺賢鋒緩沖包裝材料的緩沖特性一、緩沖材料的特性對比

緩沖墊的作用是通過為高速跌落過程中的產(chǎn)品提供達到靜止所需空間的方式來緩減沖擊載荷，并消散一定的沖擊能，保證產(chǎn)品在可能的惡劣物流條件下不損壞。緩沖墊還可衰減有害的振動，調(diào)整包裝系統(tǒng)的頻率遠離產(chǎn)品關(guān)鍵件的固有頻率，減少動應(yīng)力，有利于延長其疲勞壽命。1、2、對于緩沖材料的要求①通過選擇不同材料及其表觀密度（10～180kg/m3）達到有良好的沖擊能量和振動吸收性，②有耐多次沖擊的良好回彈性，即對外部載荷引起的5～10％壓縮變形都有良好的復原性，永久變形小。③壓縮蠕變越小越好。一般的緩沖材料在靜載荷連續(xù)作用下，隨時間而發(fā)生緩慢的變形，稱為壓縮蠕變。④有一定的彎曲強度，5％時的抗壓強度應(yīng)在0.07Mpa以上，不致被產(chǎn)品壓斷或壓碎。⑤有良好的柔軟性，室溫下壓縮5％時的彈性模量應(yīng)在0.15Mpa以下，在流通過程中不會擦傷產(chǎn)品表面。⑥耐物流環(huán)境可能出現(xiàn)的溫度（-20～40℃）和濕度，耐酸、耐堿、耐油、耐霉、耐有機物腐蝕、耐鹽、耐光、耐輻射，不腐蝕產(chǎn)品，抗靜電，易加工成型，易操作，成本低，易回收和處理，符合環(huán)保要求。3、最常用的緩沖包裝材料及特性對比（5分為最好，1分為最差）

緩沖材料（一）塑料緩沖材料1、分類①按結(jié)構(gòu)：泡沫塑料和氣墊塑料薄膜兩大類。②按塑料樹脂：熱塑性泡沫塑料（PE、PP、PS、PVC等）熱固性泡沫塑料（PU、酚醛泡沫等）。③按因發(fā)泡方法和工藝不同形成的孔結(jié)構(gòu)：開孔閉孔混合型④按泡孔形狀：球形橢球形通常橢球長軸方向的壓縮強度和彈性模量比短軸方向大2倍以上⑤按孔徑：大泡孔（直徑大于0.5mm）小泡孔（直徑小于0.25mm）⑥按泡沫密度：低發(fā)泡塑料中發(fā)泡塑料高發(fā)泡塑料密度在0.1～0.4g/cm3(氣體/固體1.5～9）把密度大于0.4g/cm3(氣體/固體＜1.5)密度低于0.1g/cm3(氣體/固體＞9）2、常用的緩沖材料（1）EPS（ExpandedPolystyrene）發(fā)泡聚苯乙烯（寶麗龍）美國于1954年開始用它作包裝的緩沖材料（可模塑的、輕質(zhì)的、半硬質(zhì)的、閉孔的和低成本的緩沖材料）。常見的緩沖包裝用EPS的密度為16～35kg/m3，發(fā)泡倍率為25～50。

利用多層熱壓機可生產(chǎn)EPS板材，最大尺寸為2000×1000×10～100mm.

EPS的優(yōu)點：模塑的EPS是半硬的，抗壓強度大；成本低，還可制成帶肋的復雜形狀以節(jié)約用量；振動阻尼大，即抗振性能好；光滑的略有彈性的模塑表面不會磨損內(nèi)裝物；不吸水；耐腐蝕、耐油、耐老化；隔熱和絕緣性好；可接觸食品；熱敏感性低，2秒內(nèi)便可自熄；抗蠕變性能好；重載下的緩沖性能好。

EPS的缺點：不耐多次沖擊；性脆，拉伸強度低。為了改善其復原性，一種辦法是將EPS制成直徑為1.5～6mm、長度為50～80mm的絲狀材料；這種材料不僅復原性好，蠕變也??；50℃下尺寸穩(wěn)定不變，80℃的變化不到1.5%（2）EPE(ExpandedPolyethylene)發(fā)泡聚乙烯（珍珠棉）是一種低密度的、半硬質(zhì)的、閉孔結(jié)構(gòu)的、耐候性好的、無毒的、耐腐蝕、阻水的和易回收的聚乙烯聚合物上世紀60年代才發(fā)展起來

輕型產(chǎn)品可選密度1.2lb/ft3的EPE板材做緩沖墊，通常選1.7和2.2lb/ft3的EPE板材做緩沖墊，重型產(chǎn)品和托盤支撐則可選密度4lb/ft3以上的EPE板材做緩沖墊。EPE厚板一般是由若干塊厚約10mm的薄板熱合而成，最近國外也開發(fā)出了厚約40mm的單層板。EPE與EPS相比，成本較高，剛度較差，不能模塑。目前主要用于中小批量、較貴重的和易碎的產(chǎn)品作緩沖包裝。由于比EPS易于回收利用，目前在出口產(chǎn)品包裝中應(yīng)用較廣。特點柔軟性和韌性介于EPS和開孔結(jié)構(gòu)的PU之間拉伸強度高，不存在EPS易掉渣的缺點緩沖性能好，能耐多次沖擊，動態(tài)變形小抗靜電性能好，體積電阻率6×1015Ω?mm介電強度3.92kV/cm布氏硬度49.2Mpa，剛度不如EPS好。（3）EPU（Polyurethane）發(fā)泡聚氨基甲酸酯（聚氨酯/人造海綿）美國1952年研制成功的軟質(zhì)PU，在緩沖包裝中主要用來作現(xiàn)場發(fā)泡的柔軟泡沫塑料具有極好的緩沖性能，耐多次沖擊振動阻尼性能良好，復原性好比強度高，50％壓縮變形的負荷為0.017～0.050Mpa拉伸強度為0.1～0.122Mpa，伸長率為200～270％，回彈性為30～50％耐水、耐油、耐腐蝕成型簡單，可制成復雜形狀，改變密度容易，回收容易成本較高，主要用于小批量或形狀不定的內(nèi)裝物的緩沖包裝。

現(xiàn)場發(fā)泡包裝全過程

在模具中預成型得到所需的復雜形狀的緩沖結(jié)構(gòu)

（4）EVA、PEFEVA（EthyleneVinylAcetate）即乙烯-醋酸乙烯共聚物橡塑制品，PEF（Polyethylenechemicalbridginghighlyfoamedmaterials）是聚乙烯化學交聯(lián)高發(fā)泡材料，為近年發(fā)展起來的新型環(huán)保包裝材料具有良好的使用性能，如緩沖隔振性能好、回彈性與抗張力高、韌性強、隔熱、防潮、耐腐蝕、無毒、不吸水、成型加工容易等等，最典型的應(yīng)用是包裝貴重產(chǎn)品或長期使用的五金件包裝。它的密度一般為0.11g/cm3，拉伸強度約2.6MPa，拉伸率大于235％，壓縮回彈大于80％，在70℃下加熱24小時的收縮率僅1.5％。

（5）EPP（ExpandedPolypropylene）發(fā)泡聚丙烯（拿普龍）是一種性能卓越的高結(jié)晶型聚合物/氣體復合材料，以其獨特而優(yōu)越的性能成為目前增長最快的環(huán)保新型抗壓緩沖隔熱材料。它的密度可選20、30、45、60kg/m3，可加抗靜電劑和阻燃劑。加工方式可選模具成型、裁切成型、刀模沖擊成型、粘貼成型(熱融膠.強力膠.熱貼合)。特點：EPP制品具有十分優(yōu)異的吸振性能、形變后回復率高、很好的耐熱性、耐化學品、耐油性和隔熱性，另外，其質(zhì)量輕，可大幅度減輕物品重量。EPP還是一種環(huán)保材料，可回收再利用。與發(fā)泡聚乙烯型內(nèi)成形品(EPE)和擠塑發(fā)泡聚乙烯比較，耐熱性和尺寸穩(wěn)定性都較好，并且于重量上可大幅減輕。與聚苯乙烯型內(nèi)成形發(fā)泡體(EPS)相比，耐熱性、緩沖性、耐油性、耐化學品性和斷熱性等均特別優(yōu)越。但成本高，主要用于精密貴重產(chǎn)品的緩沖包裝。（二）紙制品緩沖包裝

1、瓦楞紙板瓦楞紙板具有易于回收，易裁切、模切、粘合，成本低，與瓦楞紙箱好協(xié)調(diào)等優(yōu)點；缺點是緩沖性能不易控制，表面較硬，對某些產(chǎn)品表面有磨損，難形成三維曲面，濕度影響較大，過載復原性較差，多次跌落后緩沖性能會下降等。

瓦楞紙板緩沖襯墊結(jié)構(gòu)

2、蜂窩紙板蜂窩紙板與瓦楞紙板的特點相似，具有易回收再生，易粘合，成本低等優(yōu)點缺點是緩沖性能不穩(wěn)定、對某些產(chǎn)品表面有磨損，難形成三維曲面，濕度影響較大，過載復原性較差，加工較難，不好模切，無法制作三維曲面輪廓，垂直方向緩沖性能差，比瓦楞紙板貴。一般都是用一層或幾層蜂窩紙板疊起來，在上面加工出與內(nèi)裝物輪廓相同的輪廓。3、紙漿模以廢紙等植物纖維原料為主，加入松香膠、石蠟乳膠或松香－石蠟乳膠等濕強劑進行打漿，然后澆注到金屬網(wǎng)狀模型上成型，經(jīng)壓實、干燥、校形，得到與內(nèi)裝物輪廓一致的緩沖制品。紙漿模始于20世紀60年代的雞蛋和水果緩沖包裝，后來擴展到機電和玻璃陶瓷等產(chǎn)品。優(yōu)點：廢紙來源廣泛，質(zhì)輕，儲運方便，成本低；有一定的強度、剛度和緩沖性能；可模塑成與產(chǎn)品輪廓一樣的形狀，集緩沖、定位、防碰于一身；有良好的透氣性和吸潮性；易回收復用，環(huán)保。缺點：由于紙漿模制作受干燥、能耗等因素影響，厚度受到限制，因而不能用于重型產(chǎn)品的緩沖包裝；此外，它的緩沖性能不及泡沫塑料，主要用于高脆值的機電產(chǎn)品和部分食品的緩沖包裝。

4、發(fā)泡粒發(fā)泡塑料成型為粒狀，或利用粉碎后的廢紙和淀粉混合、