EPS、EPE、纸浆模塑与瓦楞纸板：探索缓冲包装材料的选择与应用
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常用的缓冲包装材料主要包括EPS，EPE，纸浆成型和瓦楞纸板。缓冲包装也被称为吸收性包装，在各种包装方法中占据重要位置。从生产到使用的启动，产品需要进行一系列运输，存储，堆叠，加载和卸载过程。在任何环境中，它都会强烈作用于产品，并对产品造成机械损害。
EPS材料的优势是轻巧，透明，强，防潮和耐腐蚀。最大的弱点是它在使用后不能自行分解，因此，如果未回收废物，它将适用于对环境的大量污染。此外，它具有较大的材料量和堆叠空间的缺点。
EPE通常被称为“珍珠棉”。它由高泡沫制成30-40倍。它的重量轻，具有一定的强度，柔软度和缓冲特性。由于反复的影响，其特性保持不变。它是高强度的缓冲和振动电阻。新的环保材料EPE具有中性pH值，不会损害任何产品。同时，其优异的特性可抵抗外部酸和碱腐蚀。珍珠棉是一种易于处理和处理的新型保护包装材料。 EPE具有柔韧性，重量和弹性，吸收并通过弯曲来分散外部影响力。它具有非常低的导热率，出色的热保温性能，独立的气泡，几乎没有吸水和水释放材料。
所谓的缓冲液包装是指为减少内部物体的影响和振动采取的某些保护措施的包装，并防止产品损坏，有必要尝试减少外部力量的影响并保护其免受损害。但是，ISO14000系列提出的环境管理系统提出了包装工程师的材料选择过程的要求。
“绿色包装”要求结构产品在原材料生产和加工的整个过程中不含绿色和无污染 - 产品形成和使用 - 回收和加工 - 回收和再生。大多数制造商使用EPS和EPE泡沫塑料，尽管泡沫塑料具有良好的保护能力。但是，EPS的环境保护差和成本低。从环境和经济的角度来看，EPS和EPE并不理想。
瓦楞纸板与环境具有良好的兼容性，并且具有易于处理，低成本和环境保护要求的优点，因此在包装字段中广泛使用。纸结构缓冲通常是指使用纸板或纸板结构的缓冲特性来保护物体。纸板是一种常见的包装材料，具有良好的缓冲和可塑性。它可用于制造包装产品，例如纸箱和各种形状和尺寸的纸袋。在这里，折叠的瓦楞纸板缓冲板结构用于缓冲结构设计，以实现在运输过程中保护笔记本的功能。
1。设计对象的基本参数和流通环境
1.1设计对象的基本参数
本文中选择的设计对象是某个品牌的14英寸笔记本电脑。包装的物品包括笔记本电脑，充电器，电源线和其他配件。笔记本电脑的尺寸为341×232×20-34mm，笔记本电脑的重量为2.25kg。
1.2循环环境
加载，卸载和处理链接通常主要是机械和手动处理，作为补充，使用卡车和道路运输，可以在装载和卸载过程中满足760mm的装载和卸载高度。产品的主要运输方式是公路运输。由于产品被出售给该国所有地区，因此既有长途运输和短途运输。通常，从工厂到发货，从当地代理商到零售商以及从零售商到消费者，汽车运输产品。汽车运输的影响主要取决于道路状况，车辆启动和制动，货物重量和负载稳定性。汽车运输的振动加速度的幅度也与道路状况，驾驶速度，车辆模型和负载能力有关，但主要因素是高速公路的起伏和跌落和不平衡。
汽车运输是包装的共振频率通常小于25Hz。实验表明，当发生二次共振时，基本频率为8.2〜8.5Hz，二次共振频率范围为17.3〜18Hz，谐振加速度增加到外部激发。 18次。汽车运输的随机振动加速度是垂直方向上最大的。汽车运输的大多数振动能分布在0到200Hz之间，并且能量是0到50Hz频带中最集中的能量。汽车运输的随机振动功率谱密度在2Hz和10Hz左右的峰值较大。通常，2Hz的峰值是全频段中的最大值，因此道路运输包装的固有频率应避免这两个频率值。
1.3产品清脆价值
酥脆的价值：脆皮值是一个定量指标，它表明产品受到振动和影响时的强度，也称为产品的脆弱性。它是设计产品缓冲包装的最重要参数。设计缓冲包装时，必须首先满足产品的影响脆性值；
在此设计中，基于中国机械标准化研究所制定的产品脆性标准以及振动模型估计的结果，经验估计方法和类比方法，确定笔记本电脑的脆性值为g = 80g。在实际生产中，通常通过实验确定产品的脆性值。
消耗零件：屏幕表面中心位置的垂直方向是脆弱的部分。屏幕是显示屏的主体，由易于损坏的玻璃组成，因此屏幕是笔记本包装的关键保护对象。
1.4包装要求
笔记本电脑的包装要求总结如下：
外部包装：外部包装应完好无损，不会损坏且明确标记。为了确保产品在运输过程中不会损坏，必须检查外部包装的防震和防降节效果。
内部缓冲材料：使用足够的内部缓冲材料来保护笔记本电脑免于在盒子内移动。
配件和文档：确保所有配件和文档都放在框中。这包括电源适配器，电池，鼠标，手动，保修卡等。
包装和标识：将计算机放入包装盒后，用适当的包装胶带或胶带将其固定。同时，应在包装盒上标记脆弱的，防压，防震和其他迹象，以提醒物流或快递员注意。
序列号和验证：在交付之前，请确保计算机的序列号与包装盒上的序列号一致。这可以避免回报和交流问题。
环境适应性：考虑到可以在各种环境中使用笔记本电脑，建议在包装测试中模拟极端温度和湿度环境，以确保在这些条件下产品正常工作。
环保材料：尝试使用可回收或环保的材料制作包装盒和其他配件，以减少环境污染。
物流安全：理解并考虑物流过程中可能发生的各种情况，例如颠簸，影响，振动等，并为这些情况采取适当的保护措施，以确保笔记本电脑的安全性。
2。完全瓦楞纸板缓冲结构的设计
2.1设计计划
笔记本是垫子包装的主体。通过在设计过程中逐步改进，设计了以下三个完全瓦楞纸板缓冲包装解决方案。纸板缓冲的主要原理是使用纸板的弹性和压缩特性来吸收外部影响力并减少产品的振动和碰撞。在纸缓冲区的设计和生产过程中，通常进行靶向结构设计，并通过特定结构的压力实现缓冲性能。这些结构可以提高其缓冲性能和耐用性。
解决方案1：笔记本的侧面使用两个折叠式纸板包装，如图1所示，并且计算机以两个宽度方向粘在结构中。这种结构可以确保计算机在上下的左右方向上的缓冲区保护，以便无论其影响哪个方向，都可以发挥缓冲性能并保护内置的内置性能电脑。可以将诸如适配器，电源线，手册，慕斯等的配件包装到一个牙膏盒中，放置在解决方案1的长侧，最后，将0201瓦楞纸包装盒插入整个结构之外。
解决方案1：笔记本的组装相对简单，用于生产线的运行，纸板材料的利用率很高，并且成本相对较低。在批量生产过程中，这种结构不是很麻烦，这有利于供应商的折叠和形成。这是有效利用瓦楞纸板缓冲液结构的典型情况，在进一步保护笔记本电脑方面，它起着良好的缓冲作用。但是，夹克0201瓦楞纸板箱的设计浪费了纸张资源，并且不容易取出笔记本，这并不能为最终用户提供拆箱体验。那将是很棒的，没有拆箱的惊喜。
计划2：与计划1相比，可以节省外部盒子，并可以降低一些成本。采用以下完全瓦楞纸板缓冲板结构来设计带有缓冲包装的笔记本电脑的主体。该结构采用两个相同的部分组合在一起（如图4所示），然后插入图3中所示的折叠纸板，然后组装到图5中所示的缓冲包装组件图中。此缓冲液结构相对简单，并且笔记本电脑的结构相对简单很容易占用和放置。缓冲区与外部盒子整体变成一个整体，笔记本电脑的渲染图如图6所示。
解决方案2也是笔记本主体的缓冲包装设计。如果未设计适配器，电源线，手动，鼠标和其他配件等配件，则需要设计额外的瓦楞纸盒。因此，它仍然有些麻烦，并且仍然有很多组成缓冲结构的组件。设计的简单和实用方面无法满足条件，需要进一步改进。实际上，除了纸板本身外，设计特殊的纸板结构也可以进一步改进。例如，可以将纸板制成不同的形状，例如三角形，波浪形，拱门，梯形等。形成多层，多形的纸缓冲液结构，以提高包装的整体缓冲性能。
解决方案3：根据溶液2，缓冲液结构得到进一步改进。图7是侧缓冲区结构。图8的上下底部的缓冲零件可以保护笔记本电脑主体的上部和下部。解决方案3比较溶液1。解决方案2大大改善了外观。
解决方案4：根据溶液3，缓冲液结构得到了改善。图10是侧缓冲区结构。图11的上下底部的缓冲区零件可以保护笔记本电脑车身的上部和下部。图12主要放置笔记本。电源适配器，图13主要将笔记本电脑的电池，驱动磁盘，系统恢复磁盘和手动等放置，图14是解决方案4的手柄组件。在此类改进之后，就功能和便利而言，将计划4与计划4进行了比较。计划1。计划2和计划3大大改善。
选择计划4是最终计划。计划4的最大综合尺寸为436mm*362mm*92mm。所有配件和笔记本电脑都安装在图15所示的波纹纸箱结构中，这在结构上很简单，易于使用。
为了优化包装结构设计方案，从解决方案到解决方案四，它实际上是一个系统的过程。它涉及多个方面。从设计目标的清晰度到修改缓冲区细节，每个链接都至关重要。在开始缓冲结构设计之前，您需要首先澄清设计目标和功能。这包括了解项目的需求，例如包装所需的缓冲性能程度，安装产品的详细信息，测试要求，过程要求等。目的是确保所有与项目相关的人员都有对设计要求的共同理解，并为实施随后的设计工作计划奠定了坚实的基础。
生产线包装操作过程如下：
3。内部包装结构和装饰设计的选择
1。内包装纸箱结构
（1）材料：纯木脉冲水晶纸
面部纸：定量数量300 g/m2 a，等等。
核心纸：定量200 g/m2 C，等。
衬纸：定量300 g/m2 a，等等。
（2）衬里类型：E衬里
（3）内部包装尺寸的设计为436mm×362mm×92mm
根据瓦楞纸箱436mm×362mm×92mm的内部尺寸
最终效果如下图所示。在披萨盒上设计了一个手柄，该手柄非常友好。带有手柄的纸箱通常在经验方面更方便，用户可以轻松提起纸箱并将其移动。该设计特别适合需要运输的物品，例如从购物中心购买计算机时，可以将其捡起。
2。装饰设计：如图17所示：
4。外包装盒的设计
1。包装方法设计
根据包装产品的重量确定包装方法。这次设计的产品质量为M = 2，5kg。从考虑加载和卸载效率，包装的质量应约为20公斤。 20÷2.5 = 8。每个纸箱中要加载的产品数量也会影响纸箱的大小。如果产品很大，则可能有必要设计更大的纸箱。应该注意的是，放置方法将直接影响纸箱的长度，宽度和高度。这三个之间的比率通常在1.5：1：1控制。考虑到产品销售，一盒产品不应过多。考虑在一个盒子里填充8种产品。其中，长度为2，宽度为1，高度为4，填料方法如图18所示：
根据上述包装方法，其外部维度为：
L0 = 2L+（N-1）= 2×362+1 = 725mm
B0 = 436mm
H0 = 4H+（N-1）= 4×92+3 = 371mm
在这种方法中，产品的总重量为W = 20kg，最大综合尺寸为1532mm。
2。选择材料和设计纸箱并计算
（1）框类型：0201类型的一页框
0201纸箱。该纸箱主要用于包装和运输各种物品，并具有良好的缓冲，冲击和压缩特性。可以根据实际需求定制0201纸箱的大小和形状。这种类型的纸箱通常使用单面瓦楞纸板，这可以提高纸箱的抗压强度和稳定性。除了尺寸和形状外，0201纸箱的质量还需要注意。高质量的纸箱应具有均匀的厚度，光滑的表面和良好的印刷质量。选择纸箱时，您应该注意检查其外观质量，抗压强度和防水性能，以确保它可以满足实际需求。
此外，为了提高0201纸箱的环境保护性能，可以使用可回收材料制作纸箱，并减少不必要的包装和材料使用。同时，在使用期间，应注意保护纸箱，以避免过多的负载和野蛮的负载和卸载以延长其使用寿命。
（2）选择材料：
第一种瓦楞纸板适合有价值和出口的产品。考虑总重量和最大综合尺寸，请检查GB6543-86以选择S-1.3瓦楞纸板的类型。
检查GB6544-86，发现断裂强度为1000kPa，边缘压力强度为4500N/m。
因此，使用类似B的盒纸，并且两层盒子纸具有相同的断裂强度。根据经验公式，每一层纸张的破裂强度应为：
σb= p/（0.95×2）= 1000/（0.95×2）= 526kpa
从表7-1看表7-1，众所周知，B纸的断裂电阻指数为2.65 kPa·M2/g
所需的量化为：q =σb/r = 526/2.65 = 198G/m2
根据表7-1的规定，选择了定量量为200g/m2的框板纸。
使用单个瓦楞纸板选择用于运输包装的C污染纸板，其扩展系数为1.47
根据表7-2，使用类似C的波纹核纸，并定量为180 g/m2
粘合剂的定量量为90 g/m2。但
纸板的总数量为200×2+180×1.47+90 = 754.6g/m2
3。纸箱尺寸设计
（1）波纹纸箱的内部尺寸。在长度和宽度方向上以公差x0 = 5mm，然后在高度方向上占据公差x0 = 4mm。因此，波纹纸箱的内部尺寸是：
l'= l0+x0 = 725+5 = 730mm
B'= B0+X0 = 436+5 = 441mm
H'= H0+X0 = 371+4 = 375mm
（2）波纹纸箱的制造尺寸。用于运输包装的单个瓦楞纸板是B型瓦楞纸，内部尺寸延伸X0'是指“运输包装” P152的表7-10。振动盖延伸3mm，关节尺寸为35mm。因此，瓦楞纸板的制造尺寸为：
l1 = l'+x0'= 730+6 = 736mm l2 = l'+x0'= 730+4 = 734mm
b1 = b'+x0'= 441+6 = 447mm b2 = b'+x0'= 441+3 = 444mm
H = H'+X0'= 375+9 = 384mm
F = B1/2+X0'= 447/2+3 = 227mm J = 35mm
纸箱区域是（447+384）×･（736+447）×2+35 = 2.00m2
纸箱质量为2.00×754.6 = 1.51kg
毛重为20+1.51 = 21.51kg
（3）波纹纸箱的外部尺寸。外部尺寸增加值ΔX= 5〜7mm，高度增加值的上限为7mm，因此波纹方向的外尺寸为：
l''= l1+ΔX= 736+5 = 741mm
B''= B1+ΔX= 447+5 = 452mm
H'= H+ΔX= 384+7 = 391mm
4。瓦楞纸箱箱的结构设计如图19：
（1）纸箱制造维度
根据先前的计算，瓦楞纸纸箱的制造尺寸为：L1 = 736mm，L2 = 734mm，B1 = 447mm，B2 = 444mm，H = 384mm，F = 227mm，J = 35mm。
（2）槽和手孔
根据表4-1，“纸包装结构设计”的第140页，瓦楞纸板的凹槽宽度为7mm。由于大尺寸，在纸箱的末端表面打开了一个手孔，手孔尺寸为95×40mm。
在确定手孔的位置时，需要考虑盒子的目的和大小。一般而言，手孔的位置应易于操作，并且不会影响盒子的整体强度和稳定性。通常，将手孔排列在盒子的一个或两侧，以便于处理和堆叠。另外，还应根据实际需求选择手孔的大小。太小可能会使伸手可及的事情很难，并且太大可能会影响盒子的整体强度和密封。因此，在确定手孔的位置和大小时，需要进行全面的考虑以满足实际需求。
（3）关闭并加入
纸箱关节从事钉子，指甲的数量由n = w/kp确定。对于产品导出，P值为15N；对于倾斜的布钉，k值为1，替换式n = 14.3的公式。纸箱指甲的主要功能是修复纸箱的开口，以防止由于运输过程中的摇动而导致物品散射。同时，盒子指甲还可以提高纸箱的抗压强度，并保护物品免受损坏。
根据布钉的要求，纸箱边缘之间的距离距离最近的指甲不少于25mm，并且两个指甲之间的距离不得小于65mm。全面考虑，n = 15。纸箱边缘和最近指甲之间的距离为20mm，其余的指甲以相等的间隔分布。选择纸箱的主食时，您需要考虑纸箱的材料，大小和目的。不同材料的纸箱需要不同类型的指甲，以确保它们的牢固性和密封。同时，需要考虑纸箱的抗压强度和堆叠稳定性，以确保在运输和存储期间纸箱保持完整。
密封盒用布胶带粘合。因为胶带是粘的并节省了时间，所以密封后的表面是平坦的，不会影响堆叠。此外，胶带具有较高的拉伸强度，良好的防水性和耐化学性。该设计使用宽度为80mm的胶带密封盒。
（4）打印质量
印刷图案是准确的，笔迹清晰，深度是一致的，颜色是均匀的。代码名称和其他代码必须在盒子的盖子盖上打印。中型盒子的打印内容的位置误差不得超过7mm。
作为一种常见的包装材料，波纹纸箱的印刷质量对于保护，运输和展示货物至关重要。瓦楞纸板的打印颜色应与标准颜色卡一致，并且颜色精度是测量打印质量的重要指标。在打印过程中，应使用高精度打印机和高质量的油墨来确保颜色的准确性和稳定性。瓦楞纸箱上的印刷图形和文本应清晰，完整，而不会模糊或不完整的现象。在打印过程中，应保持适当的打印压力和墨水量，以达到清晰而完整的打印效果。高度必需的瓦楞纸纸箱的过度打印精度，并且应在一定范围内控制各种彩色板之间的层次误差。过度打印精度的优势和缺点直接影响印刷产品的整体效果。因此，在打印过程中，应严格控制印刷机的运行精度和校准布局。波纹纸箱打印的反射率是指纸上图片和文本的墨水速率。反射率直接影响印刷材料的清晰度和丰度。在打印过程中，应通过调整墨水使用和打印压力来改善印刷效果来控制反射率。高纸箱需要高的纸箱的颜色准确性，并且应在一定范围内控制每个颜色板之间的颜色误差。颜色集准确性的优势和缺点直接影响印刷产品的整体效果。因此，在打印过程中，应严格控制印刷机的运行精度和校准布局。波纹纸箱的粘结牢度是指纸板表面和底层之间的键合度。
粘附牢度是波纹纸箱的重要性能指标，它直接影响纸箱的抗压强度和耐用性。在生产过程中，应选择高质量的粘合剂和适当的过程参数，以确保粘结牢度满足标准要求。波纹纸箱的膨胀速率是指纸箱受到外力时尺寸的变化程度。适当的膨胀速率可以确保在运输和存储期间纸箱的完整性，但是过度的膨胀速率会影响纸箱的尺寸准确性和稳定性。因此，在生产过程中，应严格控制诸如纸板的水分含量和温度之类的环境因素，以降低膨胀率。
5。强度验证
盒子空白的面积为2.00m2，其质量为1.51公斤。请参阅“运输包装” P134的表7-1，箱板纸的环压索引为r = 8.40n·m/g，q = 200 g/m2;选定的C型波纹核纸的环压指数为RM = 5.0N·M/G，QM = 180 g/m2。因此，波纹纸板的综合环抗强度为px = ∑RQ+∑CRMQM = 8.40×200×2+5.0×180×1.47 = 4683（n/m）= 46.83（N/cm）
波纹纸箱的周长为z = 2（l+b）= 238.6（cm）
请参阅“运输包装” P158的表7-12，我们知道瓦楞纸的axz = 6.10，盒子常数j = 0.68 c型瓦楞纸的0.68。因此，波纹纸箱的抗压强度是
PC = 1.86px（AXZ/Z/4）2/3·Z·J。
= 1.86×46.83×（6.1×4/238.6）2/3×238.6×0.68
= 14132*0.102262/3
3852（n）
货物重量W是容器的重量和纸箱重量的总和，其值为123.5n。
根据GB4857的数据，堆叠高度为360万；存储周期大于100天，安全系数为2。
p = kW（h/h-1）= 2×123.5×（360/43.6-1）= 1792（n）
由于抗压强度大于堆叠载荷，因此该设计的瓦楞纸盒具有足够的堆叠强度。瓦楞纸箱的抗压强度是指纸箱在垂直压力下的承重能力。抗压强度是测量瓦楞纸纸箱质量的重要指标，该指标直接影响纸箱的保护性能和使用寿命。在生产过程中，应使用高质量的原始纸质材料和合理的瓦楞纸板结构来改善纸箱的抗压强度。
6。瓦楞纸箱的装饰设计如图20：
7。溶液的外观效果如图21所示：
纸箱手柄设计还需要注意一些细节，以确保良好的用户体验。首先，手柄的位置应该是合理的，以促进用户掌握。其次，手柄的质量和强度应足以确保纸箱可以承受重量并保持稳定。 In addition, if the carton needs to be used in different scenarios, such as logistics transportation or home storage, the design of the handle also needs to consider durability and practicality. Designing cartons with handles requires attention to detail and quality to ensure user experience satisfaction.
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