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文档简介
新型运输包装设计
彭国勋中国包装联合会技术顾问陕西科技大学教授010-658110480592-7896255wjgcgs@物流中的运输包装
科学、经济、方便、标准化、系列化、
管理现代化、循环经济面向现代物流的包装技术
在制造企业和商业企业面临日益激烈的全球化竞争的新形势下,降低物流成本已经成为企业的第三利润来源。现代物流系统,以信息技术为核心,集合包括包装技术在内的多种技术,对于传统行业转轨变型、调整结构、优化流程、降低成本,发挥了重大作用,风险进一步减少,服务水平得到提高。包装设计将直接影响物流活动的生产率,没有合理而科学的包装将零散的商品成组化和信息化,就没有现代的物流系统。2003年:社会物料总成本24974亿,其中:运输14028亿,保管7376亿,管理成本3570亿,相当于GPD的21.4%(1991为24%,美、日等仅10%,降1%即250亿!)。落后原因:迂回运输、重复搬运、物资损坏或丢失。全国社会物流货物总额295437亿,其中:工业品249570亿,农产品11261亿,进口货物物流总值34193亿,邮政物流总额136亿。全国货物周转量57152亿吨公里,其中:铁路17092,公路7010,水运32275,航空58。全国主要港口国际集装箱吞吐量4735.5万标箱,占世界的比重达17.9%;港口货物吞吐量33亿吨。运输包装的建模
m1dx12/dt2=k1(x2-x1)+c1(dx2/dt-dx1/dt)+F1(t)
m2dx22/dt2=-k1(x2-x1)-c1(dx2/dt-dx1/dt)-k2x2-c2dx2/dt+F2(t)m1m2m3k1c1c2k2F1F2m1c1k1c2k2m2m3
产品流通中的动力学环境条件
l
储存中的堆码―静载荷。主要校核压稳定性。
l
运输中的冲击和振动―动载荷。
首先按冲击进行设计,然后检验运输包装系统在共振状态下的损伤情况。
储运中的机械性损坏基本损坏典型现象碰撞垂直方向水平方向c.静止包装被其他包装碰撞振动压力倾斜与变形戳穿、撕破、磨损装卸时包装从吊装网、托盘、车辆、装卸板等上跌落至地面。包装翻倒而碰撞到另一面。从滑槽或传送带上落下。抛掷。铁路或公路车辆制动或启动。回转式起重机使被吊包装碰撞墙壁等。在滑槽或传送带上因停车或其他原因而发生包装间碰撞。圆筒式包装滚动搬运停止时发生碰撞。抛掷。上述情况中,运动的包装互相碰撞。在工厂、仓库或转运点的搬运设备上的振动。公路运输中的振动。铁路运输中的振动。水运中的振动。空运中的振动。1.堆码。2.在车辆上的瞬间载荷。3.搬运方法(抓斗、吊索、吊装网、夹具等)引起的压力。因限制引起的压力。地面不平、仓储不平引起的不平衡支撑。吊挂不妥、局部吊挂等引起的不平衡提升。吊钩、手钩或突出部位的戳伤,滥用搬运设备或错误的搬运方法所致。机械冲击
装卸作业
起重机作业的冲击
作业内容吊钩速度(m/s)冲击加速度(g)起吊上升10-130.1-0.15下降时紧急制动-0.9-1.2正常着地9-130.5-1.4快速着地13-161.0-7.5铲车作业的冲击
作业内容冲击加速度(g)垂直方向左右方向前后方向上升启动时1.7--下降启动时0.2-0.3下降结束时0.4-10.1-0.20.4-0.8大量统计表明,包装件重量、跌落高度和发生跌落概率之间,存在一定关系,公布过许多统计关系曲线。如密歇根州立大学包装学院最近通过对某条运输路线的跟踪研究,得到如下结果:
小尺寸包装件(L:轻型,20磅重;中型,30磅重)c1大尺寸包装件
(H:重型,45磅重)通过数理统计分析,可得如下经验关系式:
Gm=W-
Gm-包装件经受到的最大加速度(g);
W-包装件的重量(kg)
、-经验参数,有三种数据:
高冲击现象=801,=0.704
中冲击现象=203,=0.306
低冲击现象=53.2,=0.100
产品损伤模式
l
弹性失效或失稳l
脆性失效或断裂l
疲劳失效l
过度变性
运输作业――通常是研究各种载荷谱。最大值如下:
公路运输:汽车以30km/h行驶时紧急制动可能产生0.6-0.7g的负加速度;
汽车以20km/h在农村土路上行驶时可能产生5-35g的冲击加速度。
铁路运输:车厢连挂、启动与制动的瞬态水平冲击加速度可能达20g以上;
堆码高度对冲击加速度影响较大,如货车以5.7km/h速度碰撞时,底层加速度为1.7g,頂层则高达7g左右。
航空运输:遇恶劣天气产生剧烈颠簸时可能产生2-3g的加速度。
水上运输:除装卸外,冲击不大。
频域分析x(t)=Acos(ωt+φ),f=ω/2πx(t)=A0+sin(2nπf0t+φn)Rx(τ)=Sx(ω)=Rx(τ)exp(-iωτ)dττ)dtφ/ωTtX(t)X(t)tSx(ω)ω机械振动功率谱(卡车)
火车空运水运自然环境雨淋潮湿高温冷冻阳光虫、鼠辐射防盗流通中气候引起的损坏基本损坏典型环境高温低温低压光水(a)淡水(b)污水粉尘水蒸气直接日晒。接近锅炉或高温设备。在隔热差的仓库或车辆中受间接日晒影响。较高的环境气温。1.寒冷天气时储存在无暖气仓库中。2.在无暖气的机舱内。3.冷藏海拔高度改变、无增压机舱中、机舱压力失控。直接日晒。紫外线照射。人造光源照射。1.运输、装卸、仓储时下雨。2.泥浆或洪水。3.冷凝水、船渗水等。海水溅到甲板上或驳船内的货物上。码头上的海水泥浆等。船舱中的污水或海水。工业泥浆的喷溅。暴露于风沙或粉尘中。天然或人为湿气。储运过程中的生物性损坏典型现象微生物、真菌霉菌、细菌昆虫、甲虫、蛀虫、苍蝇、蚂蚁、白蚁螨啮齿动物这些生物无处不在,能适应各种条件。相对湿度低于70%时一般不易生长,但存活温度范围很宽。这些生物喜欢较高温度环境,低于15℃时便不易生长。相对湿度为70%时最适合大多数昆虫生长,部分昆虫也能在相对湿度低于50%时成活。包装材料上附着的昆虫卵孵化出小虫时会咬穿包装。从邻近包装或自然栖息地(特别是热带)迁移来的昆虫也可能咬穿包装。它们不耐干燥环境,相对湿度低于60%时一般生长缓慢;能在低温下生长。会出现在仓库、运输货棚、储存区域、船舱等处,对大多数包装材料都会嗑咬,并将一些柔软包装材料拖去做巢穴。典型包装材料包装食物时被昆虫咬透的速率包装材料厚度(毫米)被咬透的平均周数纤维性薄膜聚乙烯薄膜PVC/PVDC共聚物薄膜聚苯二甲酸乙二醇酯0.0230.0360.0410.0380.0500.1000.0380.0500.025333.5333346污染引起的损坏被其他货物污染被相邻包装材料污染被相邻包装中的泄漏物污染放射性标记、印刷等被金属部件擦破。潮湿的包装材料对易吸水材料、不防水材料、粘合剂和金属部件的影响。装液体、粉状或颗粒状物质的容器损坏,导致内装物外泄,污染相邻包装。轻者损坏外包装,重者有可能使包装与内装物变质。出口运输对包装的损坏出口包装先会遇到国内的搬运、装卸、跌落、压力和潮气的风险,加上运输的风险。经海关和登陆国的储存、多次搬运、转船和交货,又造成损坏的可能。这部分可能避免的损失约占70%,其中水损(淡水、咸水、冷凝水、湿气)10%,偷窃或未交货20%,搬运和储存(容器损坏、破损、渗漏、压坏、与油或其他物质接触、污染、冷藏或其他设备故障)40%。只有30%货损属于沉船、搁浅、火灾、碰撞、海水或坏天气造成的偶然损失。海船航行时存在6个方向的运动,每分钟可能摆7-8次,摆角可能达40度,装在顶部的包装件的摆动幅度可能达到20米。出口包装受到的冲击与振动一般是国内运输的50倍,尽量采用集装箱运输。
脆值(Fragility)
美国Mindlin教授在1945年的“DynamicsofPackagingCushioning”一文中首次提出了脆值概念:Gm=x”/gmax=Pm/Wx”-包装件上产生的冲击加速度;
Pm-通过缓冲垫传至包装产品上的最大冲击力;
W-包装件的重量。当产品受到冲击时,Gm值一旦达到某个处于临界状态的极限值就会发生破坏或失效,此值即称脆值。冲击试验机与跌落试验机
1-试验样件,2-导轨,3-冲击台面,
4-程序器,5-升降装置,6-测试系统带缓冲材料跌落确定脆值冲击脆值的测定
利用冲击试验机或跌落试验机
不同脉冲波的冲击谱
1、有限上升阶跃波;2、矩形脉冲波;
3、半正弦脉冲波;4、后峰锯齿脉冲波Am/AM
fc
冲击破损边界曲线(DamageBoundaryCurve)
位移破损边界曲线
组合破损边界曲线
振动破坏模式
振动峰值破坏模型―可按冲击脆值问题处理。
振动疲劳破坏模型-振动破损边界曲线(VibrationDamageBoundaryCurve)
三参数疲劳损伤边界曲线
最近,美国GaryBurgess教授提出一种新见解,认为可以把冲击破损边界曲线上的临界速度变化Vc和冲击临界加速度Ac二参数与冲击循环次数N互相联系起来:
脆值估算G==2πfn(2h/g)1/2,其中
fn=(k/m)1/2/2πG=0.0325ht-2,其中h为跌落高度(cm),t为脉冲持续时间(s)通过对包装件在流通环境中实测的大量现场数据的数理统计分析,估算产品脆值有如下经验关系式:
Gc=W-
其中:Gc-包装件经受到的最大加速度(g);W-包装件的重量(kg);、-经验参数,有三种数据:
强烈冲击现象=801,=0.704
中等冲击现象=203,=0.306
较弱冲击现象=53.2,=0.100
三菱包装技术中心依据该公司各类电气电子产品的脆值试验结果,通过最小二乘法回归处理,得产品脆值Gc与其重量W的经验公式为:
Gs=102.22W-0.40
此结果接近上述中等冲击现象。类比法美国电子产品常用数据产品脆值GCRT70~80硬盘驱动器50计算机主机50医疗试验装置30~60日本三菱电气集团公司序号产品名称(型号)G值重量,kg体积,×103cm31榨汁机(JE-1700)724.111.92烤箱(Bo-1100)1089.752.43彩色电视机(14PS-101)3813.663.34彩色电视机(14CT-303)7519.885.35立体声扩音机(DA-U550)937.715.26VCR(HV-4100EP)4514.529.97吸尘器(TC-3700)1205.230.18吸尘器(TC-6000)634.020.89洗衣机(CW-620)3626.1270.410洗衣机(CW-6205)2521.0270.411空调器(MS-1870-1)759.033.112空调器(MS-1620R)3531.084.0脆值的合理化
冲击响应谱分析技术
包装动力学可靠性分析。
Ps=exp[-(Tx’/2x)exp(-G2/2x2)](%)
产品脆值的非破坏性确定方法
计算机仿真法动力学参数识别法统计能量分析法(SEA)发展动态
产品脆值的合理化(冲击脆值保守性):实际冲击波并非矩形波。两类脆值结合考虑。ShockResponseSpectrumAnalysis:有限元法。三维缓冲特性(Gm-s-fp)曲线:
Gm
fp
s
包装动力学可靠性分析
Ps=exp[-(Tx’/2x)exp(-G2/2x2)](%)T为运输实际时间,x脆值的标准差,G为产品脆值。实例:系统M=10Ns2/m,k=2000N/m,白噪声So=0.2m2/s4/Hz.时间越长,Ps越低;G值取的高,Ps越高。运输时间,天1351015Ps,%97.3592.3987.6676.8463.26缓冲包装设计
20世纪70年代,MTS公司与密歇根州立大学包装学院合作,总结出缓冲包装设计五步法:(1)
确定环境条件;(2)
确定产品脆值;(3)
选择缓冲材料;(4)
设计原型包装结构;(5)
试验评价原型包装。1986年,Lansmont公司F.C.Bresk等人提出了缓冲包装设计六步法,在五步法的(2)与(3)步之间增加了新的一步“产品重新设计”。此步强调改进产品冲击脆值超标的易损件强度和刚度,增加振动脆值超标易损件的阻尼,考虑成本等。
缓冲材料的缓冲性能
缓冲材料的动力学特性十分复杂,远非常见的线性系统。通过对具体缓冲材料的缓冲系数(C=Gmt/H,t-缓冲材料厚度,H-跌落高度)曲线的测定,可为缓冲包装结构设计提供基本依据。注意温度影响、压稳定、角冲击等。C-m曲线---最大静应力C-曲线---应变C-E曲线---比能Gm-s曲线---静应力(动态)G时间t,毫秒加缓冲垫后的响应输入的冲击脉冲1010.1110100f,Hz振动衰减冲击衰减FFσCi-1ii-1iΔei静态缓冲系数由=F/A,=x/T;由应力应变曲线可计算F的变形能E=ATd=AT
d=eAT缓冲材料单位厚度吸收的能量E/T与外力F之比定义为缓冲效率η=缓冲系数C=1/η====其中单位体积缓冲材料的变e=
,量纲与相同。为了省材,可以选为达到破坏时的最大值m=,则C=e可以用差分法求得:Δei=(Δε•Δσ)+Δε•σi-1=(Δε•Δσ)+Δε(σ-Δσ)
m缓冲系数C-m曲线
例题:产品质量m=10.2kg,底面尺寸60×400cm,
等效跌落高度H=80cm,产品脆值Gc=50g,求T。
解:m=Gcmg/A=2.08kPa,对应曲线4的最小C=5.2,得T=CH/Gc=8.3cm动态缓冲系数更符合实际情况。试验时,选定跌落高度H,面积A不变,改变厚度T和重锤重量W,测重锤最大冲击加速度Gm,得试验材料的以T为参变量的Gm-σst(=W/A)曲线族。跌落时,位能转变为弹性能WH=ATd=ATd=eATC==Gm-st曲线
例题:产品质量m=20.4kg,底面尺寸25×25cm,产品脆值Gm=65g,求缓冲厚度T。
解:
st=mg×10/A=3.2kPa
,与Gm=65g交于A,
内插得T=5.8cm
蠕变过大的蠕变使缓冲垫变薄,导致缓冲减少和产品松动。设计时应考虑此厚度减少,一般有5-10%。抗轴向弯曲性缓冲垫厚度与支撑面积之比决定了缓冲垫抗轴向弯曲能力。产品在下一个冲击到来之前可能回不到原位置,导致缓冲垫受弯曲,特别使用小支撑面积缓冲垫时更严重。一般可使用如下公式来避免:按克斯特拉经验公式,最小支撑面积≥(1.33×缓冲垫设计厚度)2,通常只要设计的支撑面积超过它,弯曲问题便不大。抗变形性缓冲垫的压缩强度必须作为整个包装件的一部分来考虑,从而确定堆码高度。蠕变%h10202006001000C静态动态m压缩速度的影响温度的影响C68℃25℃-54℃m预处理的影响Cm预处理角跌落、棱跌落的影响Gm平面角棱Gm平面棱平面角跌落与面跌落棱跌落与面跌落最省材设计法例题产品重W=50Kg,等效跌落高度H=50cm,许用Gm=40g。确定缓冲垫尺寸。解:(1)按最小缓冲系数法。Cmin=2.4,对应m=10Kpa,则缓冲面积为A=WG/m×104=50×40/(10×103)×104=2000cm2T=CH/Gm=2.4×50/40=3cm体积V=AT=2000×3=6000cm3(2)按过原点切线法。C0=2.4,对应m0=11.5Kpa,则缓冲面积为A=WG/m×104=50×40/(11.5×103)×104=1739.1cm2T=CH/Gm=2.6×50/40=3.25cm体积V=AT=1739.1×3.25=5652cm3CC0,2.6Cmin2.4m0m,Kpa1011.511.5缓冲材料的放置
角垫、粘结、成型例题2:棱形产品尺寸19×5×15英寸(48×13×38cm),毛重13.6kg.,脆值=40G,临界谐振频率=90Hz,产量每季度1000件,运输公司要求经得住76cm高跌落10次(6面、一角、3棱)。利用前面的Gm-st曲线内插得3英寸(7.6cm)厚的曲线最低点为40G,对应的st=10.3KPa。选不同缓冲材料时有不同的结果。要求的支撑面积=13.6kg×981/10.3KPa=129cm2。最小支撑面积=(1.33×7.6cm)2=102.2cm2,表明上述支撑面积是足够的。缓冲垫的结构形状应考虑装箱和拆箱方便,需留足够空间,让手能查入取出缓冲垫与产品。由于产品是对称的,重心在中央,缓冲垫可放在产品的4个顶角处,办法有4:
1)批量不大,采用挤塑板材较经济。两端各一块,支撑面积要有64.5cm2。板材可选2、3、4英寸厚的。最经济的应是选2英寸(5.1cm)板材组合成梯形垫,结果是2×5英寸基框外侧粘4块厚1英寸和长宽2×2.5小梯形块与2块2×5大梯形块,使得缓冲厚度为3英寸。(见图)
2)8个角,每个支撑面积为5英寸2。耗材,包装时缓冲垫易搞乱。
3)克服上述缺点的办法是将最小尺寸的缓冲垫粘贴在箱板上。
4)批量大时,采用模塑缓冲垫,比组合垫节省材料。防振设计
分耦合、放大和衰减3区缓冲材料比较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EPU好优小无无无微良良优优良窄易燃EPVC稍差良小有无无无良稍差优不可良窄自熄泡沫塑料丝因材而异良小稍有无因材而异因材而异良良优--因材而异易燃瓦楞纸板差稍差一般稍有无大大有良不良不可优宽易燃纸浆模一般差大稍有无大大有良差优良宽易燃皱纹纸垫差不良一般大量无大大有良不良不可良宽易燃木屑差良一般大量有大大有不良优--宽易燃化纤丝稍差良小有无无无无良优--稍窄易燃金属弹簧无不良大无无无无无良差不可不可宽不燃橡胶无优大无试验大大有不良优良良窄易燃薄膜气垫稍差良最小无无无无无良优不良良宽易燃薄膜悬挂稍差优极小无无无无无良优良良宽易燃包裝用缓冲材料之特性比较表
材料\特性缓冲吸震性缓冲復原性缓冲靜壓縮耐候性耐油性吸水性加工性普及性回收性瓦楞紙板60%20%15%差差30%好多100%紙漿成型70%30%15%差差30%尚少100%发泡聚苯乙烯(EPS)90%60%8%好差10%好多50%发泡聚乙烯(EPE)95%85%5%好好8%尚少50%发泡聚丙烯(EPP)95%80%5%好好8%尚少50%发泡聚胺脂(EPU)85%50%15%好差10%尚少0%氣泡胶膜60%60%25%尚差20%好多50%泡棉(SPONGE)80%95%20%尚差50%好多20%真空成型胶膜40%60%0%好好0%尚多50%泡沫塑料缓冲材料(FoamCushioning)性能比较 挤塑后二次加工的模塑的发泡聚乙烯(EPE)聚氨酯发泡聚乙烯(EPE)苯乙烯-丙稀腈(SAN)发泡聚乙烯共聚物(EPC)发泡聚苯乙烯(EPS)聚氨酯冲击吸收性5.5Kpa以下的静载荷好极好非常好好尚好差极好冲击吸收性5.5Kpa以上的静载荷尚好差尚好好尚好极好差耐多次冲击吸收性极好好极好好极好差好振动阻尼差差好好好尚好原料成本,$/kg5.51-6.064.41-5.514.41-4.964.41-4.964.41-4.961.43-1.544.43-4.96模具成本,$555000-150005000-150005000-150004000-80002000生产复杂部件的能力差差好好好好好典型的劳动生产力水平高高低低低低高模具加工时间,周2-32-38-108-108-104-5修改设计的能力好好差差差差尚好制品的可重复性变化变化好极好好极好好表面层状态尚好好极好好极好好单方向性变化好好好好好好拉伸强度好尚好好差极好差好韧性好尚好好尚好极好差好弹性好好好好好差好对热敏感性高低高中等高中等低吸水性低高低低低低高耐静压蠕变性尚好差尚好好尚好极好差永久变形中等高中等低中等低高压缩强度中等低中等高中等/高高低动态变形低低低中等低高低静电放电处理可以可以可以可以可以可以可以密度,mg/cm33524302219最佳负荷Kpa,51厚,从762高处跌落3.450.414.145.528.28单次冲击,G4529
4030聚苯乙烯泡沫塑料(EPS-ExpandedPolystyrene)可模塑、轻质、半硬的均聚物,成本低,闭孔结构。1945美国开始用于缓冲包装。EPS原料是用不到8%的碳氢化合物发泡剂(戊烷)浸泡小粒树脂,加热到85-96℃,发泡剂产生内压,膨胀为珠粒,称为预发泡材料。膨胀倍数25-40,密度16-26mg/cm3。预发泡材料注入模具,锁模压力几吨,通蒸气加热和使珠粒膨胀。封闭区内的热量与压力使珠粒熔合成为半硬的闭孔泡沫塑料制品。蒸气透过率和吸水率低,绝缘良好,光滑而微弹性表面不会磨损产品,可模塑成复杂形状,压缩到75%还有很大回复能力,静压蠕变低,压缩强度高,可浸泡阻燃剂和抗静电剂,食品相容好,耐酸、碱和脂肪族化合物,但不耐溶剂与矿物油。新模塑与模具设计技术:抽真空、缩短加工周期、正反压密封、使用轻质模具、模塑表面大量排气等。计算机厂等通过使用弹性体添加剂开发出耐冲击和耐环境应力开裂的ESCR等,代替高弹泡沫塑料和ABS。扭转、弯曲和伸长能力有限,为轻质易碎品设计狭长筋时受限制,可精密设计解决。适合低脆值产品。聚乙烯泡沫塑料(EPE-ExpandedPolyethylene)低密度、半硬、闭孔结构、耐候的均聚物。比EPS易压缩,但不如开孔结构的聚氨酯柔软。密度29-120mg/cm3。可模塑和在烘箱中固化。软而无磨损,耐多次冲击,低Tr,阻尼大,机械强度高,耐酸碱和溶剂,低吸水率(<1%),绝热,-51-85℃范围内有耐变形的高弹性,断裂伸长约50%,拉伸强度:30mg/cm3时172KPa;80mg/cm3时448KPa,蠕变优于聚氨酯而不如EPS。特点:高扭转、伸长、压缩能力,变形回复98%,高阻尼,低Tr,适合重、贵、易碎品。挤塑厚板、圆柱或薄板便利,但有方向性和装配生产率低。模塑无方向性,可优化设计省料,生产率高,但模具贵。发泡聚乙烯共聚物(EPC-ExpandedPolyethyleneCopolymer)
40%PE与60%PS的结合体。低密度、半硬、闭孔结构。原料(颗粒泡沫塑料)需在4℃下冷冻保存一月以上。含发泡剂的EPC易预发泡而膨胀和扩展,需特殊处理和尽快模塑,模塑周期比EPS长。回弹性高,拉伸韧性高,耐戳穿,密度20-40mg/cm3时的拉伸强度241-324KPa,蒸气透过率与吸水率低(<1%),压缩蠕变不如EPS而比EPE好(23℃和28KPa下1000小时变形为2.5%),耐一般溶剂(汽油、矿物油、脂肪族化合物),可加抗静电剂,可通过二次连续发泡装置膨胀至22mg/cm3以下,多在32-40mg/cm3。韧性优于EPS与EPE,耐拉伸和耐戳穿优于现有模塑泡沫材料,回复性优于EPS而不如EPE,缓冲性能比EPE高7-12G,适用于重复使用的浅盘和要求编磨损、耐溶剂、能吸收冲击具有超级韧性、无拉压扭疲劳的包装。发泡苯乙烯-丙稀腈共聚物(SAN-Styrene-acylonitrile)可模塑、轻质、高弹性的苯乙烯共聚树脂。用氟碳发泡剂预发泡,并在模塑过程中熔合之。储存期可达6月。因发泡剂含量高,加工周期较长,不用烘箱固化。预发泡可得40倍膨胀,密度降至16mg/cm3以下,二次发泡至13mg/cm3。可加抗静电剂。半弹性,吸收冲击,透汽率低,吸水率低(19mg/cm3时,<0.33%),伸长率小,导热率小(18-19mg/cm3和24-25℃时,K=0.26-0.033W/m•℃),高弹光滑模塑表面不磨损产品,可制出肋条承受静载荷,变形75%时回复率95%,18mg/cm3和5.2KPa下的动态变形为4.5%,压缩蠕变与EPS相似(室温27.6KPa下300小时变形1.5%,阻尼良好,缓冲系数与EPE相似,优于EPS。韧性不如EPE。它是试图取代EPS与EPE中最好的低密度产品,适合多次冲击(跌5次仍很好)、易碎品、高静载等场合;但贵(ARCO公司的Arsan600与DOW化学公司的Techmate),易弯曲开裂。因低密度(13-18mg/cm3)的SAN性能近似于32mg/cm3的EPE,故使用成本可低于EPC与EPE。气垫缓冲材料过去采用PVC薄膜高频热压成型,内充氮气,形成球形或枕形泡,透明而富有弹性,适合小型产品的缓冲包装,但有热胀冷缩缺点。现在采用具有柔性和弹性的聚氨酯或尼龙与传统的PVC复合制造气垫缓冲材料,克服了上述缺点,高强而耐磨。现在美国都采用PE膜制造气垫,大型的用复合牛皮纸制造。将农作物秸秆粉碎,与粘结剂混合,经交联反应、发泡、浇铸、烘烤成型和自然干燥,即可制成缓冲材料。它在低应力条件下,具有比EPS更好的缓冲性能,能降解,价廉。但有待进行产业化开发。日本针纺合纤公司从玉米中提取出聚乳酸,可制成生物降解缓冲材料。它的强度、缓冲性和耐药性与EPS相近,废弃时可做燃料和堆肥。利用粉碎后的废纸和淀粉混合、发泡、成型为具有多孔的小球,可用于作为缓冲材料,缓冲性能优于EPS。
UFPTechnologies,Inc.利用废纸生产缓冲方垫块缓冲性能极好,适合电子、仪器和敏感材料的缓冲包装。天然植物类缓冲材料瓦楞缓冲垫双层叠置AB型双瓦楞纸板的冲击与振动特性用料:300/180A/180/180B/300g/m2。静应力,Pa跌落高度DH,cm699136116351875247431694055最大加速度Gm,g40114.05109.7077.40133.33139.03221.77207.1060105.70109.98125.60215.40237.40332.00294.60h=600100200012σst,KPah=40Gm不如EPS等泡沫塑料,与蜂窝纸板相近。蜂窝纸板变频振动数据σst,KPa扫频范围,Hz峰值频率,Hz传递率Tr阻尼比ξ1.6353-3502556.3520.079350-4803605.5920.0891.8753-1801459.6480.052180-2402101.1780.324240-3302702.8780.164330-4503702.9240.1621.3613-2202005.8940.085220-3402405.6910.088340-4503504.4970.111缓冲包装设计时要避免主共振点(255、145、200)
蜂窝纸板防振性能实验分析am/s2f,Hz5432T,cm固定装置2.5kg质量块蜂窝纸板振动台T-共振频率,ξ2-313,0.05443-256,0.04874-250,0.04515-210,0.0582Tr=9-11面纸300g/m2,芯纸(再生纸)120g/m2,内切直径10.4mm,孔径比1。20、30、40、50mm厚的共振频率为313、256、250、210Hz,衰减系数0.05440、04870、04510、0582。λ=1时最大振动传递率Tr=8-11;λ≤0.3(80Hz)时,Tr=1,不防振;λ≥1.5(380Hz)时,Tr<1,具备减振功能。50403020107114135370614113528705614110
σst,Pafn,Hzz1cm2cm4cm12cm8cm5cm可见:蜂窝纸板最低固有频率在7056Pa附近,与硬橡胶及聚氨酯相近;轻载荷时最大固有频率低于硬橡胶,高于聚氨酯和EPE;固有频率随静应力变化先缓降,后上升。蜂窝纸板固有频率与静应力关系厚度T,mm面纸定量,g/m2芯纸定量,g/m2孔径,mm面积,cm210204050801202501401401701701701701510×10缓冲包装设计程序设计考虑因素:1、产品尺寸。如长宽高、直径与高度等线型尺寸均影响缓冲包装的设计,并可确定流通环境。2、产品重量。要考虑毛重与重心位置,若重心大大偏离中心,缓冲材料分布要做相应调整。3、产品脆值。不同脆值的产品要按优化原则考虑不同的缓冲材料及其厚度。4、流通环境。根据国标或参考国内外相近产品流通环境数据,最好自己实测。设计程序:1、获得产品的信息。尺寸、毛重、质量分布、脆值等。2、获得流通环境数据与相关试验标准。3、获得其他限制条件,如成本限制、流通环境条件限制、市场营销限制等。4、根据已有缓冲材料的缓冲系数曲线选择缓冲材料,新材料需测定其缓冲系数。5、根据已有缓冲材料的振动传递率曲线等动力学参数核对所选缓冲材料。6、优化计算缓冲垫的结构尺寸。7、校核静载荷的压缩蠕变。8、初步估算缓冲包装系统的成本。9、根据实际流通环境条件对缓冲包装系统进行局部修改。10、制作包装样件供试验用。11、按设计的试验程序进行试验。12、若不满足要求,则需重新设计。若满足,则可批准设计,并提交设计报告。实例1美国Critikon的电子医疗设备开始时运输破损率达40%。试验发现冲击脆值仅38-76;共振频率为22和35Hz。加缓冲后,18”-30”跌落高度试验均无问题,但缓冲包装系统的共振频率刚好也是22Hz,其放大率为9,是破损的关键因素。于是增加振动易损件的刚度,使脆值提高到110以上,并调整缓冲结构,使固有频率提高到80Hz。新的产品/包装系统可承受48”跌落高度,破损率降至0.1%以下。实例2三菱对生产的14”电视机试验发现,显象管下部塑料框架的脆值仅为25,四个螺钉的固定扭矩不足造成管子脱落。只是增加固定扭矩30%,更换螺钉垫片,便使产品脆值增加一倍多,大大减少缓冲材料用量,包装费用减少约一半。代价极少,效果显著。实例3三菱生产的手提煤油炉,最初设计的稳定用底版边缘突出76mm,试验发现炉体脆值为50,而底版仅5,需很多缓冲材料才能保证底版在流通中不坏,包装成本和运输成本很高。第一次改进是减少突出长度,从而降低包装体积,但脆值未提高。后又再底版上增加加强筋,结果脆值提高到25;同时降低油箱和电机重心,使包装与运输成本大幅度减少。实例4浙江冰箱厂最初生产的冰箱在运输中破损严重。试验发现是箱体结构强度太弱脆值仅28。改型设计时,对箱体钢板进行二次弯曲翻边,增加了刚度,材料成本不变,脆值提高到54。同时选用优质缓冲材料,使用量减少。结果,该厂每年可减少200万包装、流通和维修费。实例5合肥搪瓷厂生产的橱柜用5步法设计:1、根据GB4857-84并结合国内运输统计资料,确定产品跌落高度为76cm。2、用EPS缓冲材料,在跌落试验机上测得脆值为80。3、根据4.4cm厚EPS的实测缓冲系数曲线查得Cmin=3.7对应的m=7。产品重42.5kg,从而可算出t=3.5cm.4、设计外包装与缓冲系统原型。5、按国标进行堆码、跌落试验。结果表明完全符合要求。实例6国外某食品厂生产薄脆1、2、3,炸脆片1、2,甜饼等6种产品。冲击试验表明,除薄脆3外,其不同方向的有效跌落高度是不同的。可改变冲击面减少包装材料用量产品底面侧面端面薄脆161.0132.148.3薄脆286.4152.463.5薄脆345.745.745.7炸脆片135.635.681.3炸脆片243.227.943.2甜饼62.015.276.2实例7
按缓冲与振动失效确定衬垫尺寸某仪器悬臂关键件fc=60Hz,Gm=30g,包装件重F=50kg,与左图7.6cmEPS曲线相交,其最低点的s
=0.7,得衬垫面积A=GmF/s
=214.3cm2。计算得包装系统fn==22.15,由图可见接近共振点。传递率Tr=1.7,对于汽车产生2.5g时,产品Gp=1.7×2.5=4.25g。Ge=Gfn/fc=0.369远小于1,故关键件的Ge=Gp=4.25g。考虑汽车激振关键件,fo=fc时fe/fn=2.71,查EPS传递率曲线,得Tr=0.1,Gp=0.1×2.5=0.25g。EPS的平均阻尼比β=0.01,Te=1/2β=50,Ge=0.25×50=12.5g。重0.025kg的关键件悬臂梁fe==60Hz,由材力算得关键件m==2971.7N/cm2,动应力=12.5×2971.7=37146.25N/cm2。查得钢制关键件疲劳寿命为0.64×105。MENASHACo.悬挂式裹包(SUSpensionwRAP)
适合异形产品、缓冲好、堆码强度高折叠三角形瓦楞纸板衬垫折叠三角形瓦楞纸板衬垫可替代泡沫塑料。结构:一层、加强型一层、二层、加强型二层、三层SealedAirCo.Korrvu悬挂式(suspension)缓冲包装
用高强度、高弹性、高韧性、低滑动塑料薄膜,粘结
在瓦楞纸板框架上,产品被夹在两个薄膜框架内。
适合电子零部件包装的高性能保护技术。Korrvu固位式(retention)缓冲包装
侧板上翻,放松薄膜,形成袋形空腔,放入产品;侧板下折,拉紧固位薄膜,放入纸箱。展示性好,适合异形产品无需设备,用再生纸30%,省材30%,节省仓储空间,可复用。
新型运输包装设计
运输包装
彭国勋中国包装联合会技术顾问陕西科技大学教授运输包装
运输包装的功能
◆防止货物在物流渠道中的损伤
在整个物流(Logistics)系统中,应考虑的损伤来自物流过程物理环境造成的损伤,如颠簸(vibration),撞击(impact),刺穿(puncture)和挤压(compression)及货架,堆码或运输工具的倒塌和颠覆;
◆提高(货物在储运过程)操作的效率
包装的功效在Logistics操作中,直接影响到从车辆的装卸、仓库的货物收发和移动到车辆和仓库的体积利用率。而多数的Logistics活动都可以用单位包装来表示。
◆传递信息
货品识别生产厂家、产品名称、内部数量、日期和识别代码;这些信息在收货,选货及运单确认时极为重要。它们的设计应该使从合理的距离和角度都是清晰可见的。唯一的例外是贵重物品,一般采用很小的标签,使被偷盗的可能将为最低。
对于包装用户十分关心,新的运输方式、运输条件有哪些?如何使包装应对新的运输和贮存环境?人们的消费品味、生活方式对包装有哪些影响?包装如何能抓住消费者?欧洲对包装和包装材料有哪些规定和限制?欧美有哪些新的包装形式和包装理念?世界包装界正在研究哪些新的课题?对于包装生产企业,国内用户在应对新的市场情况下,对包装有何新的要求?包装如何适应新的运输条件?欧洲对包装和包装材料有哪些规定和限制?如何根据用户的要求改进或设计包装?国际上采用哪些方法来提高包装质量?欧洲、美洲、澳洲有哪些新的包装形式和包装理念?
包装容器:
1、包装袋;
2、包装盒
3、包装箱
4、包装瓶
5、包装罐(筒)
运输包装件质量界限(GB/T18923-2002)公路运输:通用质量为500kg;允许质量18650kg。铁路运输:通用质量为3000kg;允许质量65000kg。水路运输:包装件底面每平方米通用质量为500kg;允许质量10000kg。航空运输:包装件底面每平方米通用质量为400kg;允许质量1952kg。集装箱运输(航空除外):包装件通用质量为最小额定质量10160kg减去空箱质量;允许质量为最大额定质量30480kg减去空箱质量。运输包装容器1.包装袋包装袋是柔性包装中的重要技术,包装袋材料是挠性材料,有较高的韧性、抗拉强度和耐磨性。一般包装袋结构是筒管状结构,一端预先封死,在包装结束后再封装另一端,包装操作一般采用充填操作。包装袋广泛适用于运输包装、商业包装、内装、外装,因而使用较为广泛。包装袋一般分成下述三种类型:
(1)集装袋。这是一种大容积的运输包装袋,盛装重量在1吨以上。集装袋的顶部一般装有金属吊架或吊环等,便于铲车或起重机的吊装、搬运。卸货时可打开袋底的卸货孔,即行卸货,非常方便。适于装运颗粒状、粉状的货物。
集装袋一般多用聚丙烯、聚乙烯等聚酯纤维纺织而成。由于集装袋装卸货物、搬运都很方便,装卸效率明显提高,近年来发展很快。
(2)一般运输包装袋。这类包装袋的盛装重量是o.5—100公斤,大部分是由植物纤维或合成树脂纤维纺织而成的织物袋,或者由几层挠性材料构成的多层材料包装袋。例如麻袋、草袋、水泥袋等。主要包装粉状、粒状和个体小的货物。(如图)
(3)小型包装袋(或称普通包装袋)。这类包装袋盛装重量较少,通常用单层材料或双层材料制成。对某些具有特殊要求的包装袋也有用多层不同材料复合而成。包装范围较广,液状、粉状、块状和异型物等可采用这种包装。
上述几种包装袋中,集装袋适于运输包装,一般运输包装袋适于外包装及运输包装,小型包装袋适于内装、个装及商业包装。
包装容器2.包装盒。
包装盒是介于刚性和柔性包装两者之间的包装技术。包装材料有一定挠性,不易变形,有较高的抗压强度,刚性高于袋装材料。包装结构是规则几何形状的立方体,也可裁制成其它形状,如圆盒状、尖角状,一般容量较小,有开闭装置。包装操作一般采用码入或装填,然后将开闭装置闭合。包装盒整体强度不大,包装量也不大,不适合做运输包装,适合做商业包装、内包装.适合包装块状及各种异形物品。
3.包装箱。
包装箱是刚性包装技术中的重要一类。包装材料为刚性或半刚性材料,有较高强度且不易变形。包装结构和包装盒相同,只是容积、外形都大于包装盒,两者通常以lo升为分界。包装操作主要为码放,然后将开闭装置闭合或将一端固定封死。包装箱整体强度较高,抗变形能力强,包装量也较大,适合做运输包装、外包装,包装范围较广,主要用于固体杂货包装。主要包装箱有以下几种:
(1)瓦楞纸箱。瓦楞纸箱是用瓦楞纸板制成的箱形容器。技瓦楞纸箱的外型结构分类有折叠式瓦楞纸箱、固定式瓦楞纸箱和异形瓦楞纸箱三种。按构成瓦楞纸箱体的材料来分类,有瓦楞纸箱和钙塑瓦楞箱。
(2)木箱。木箱是流通领域中常用的一种包装容器,其用量仅次于瓦楞箱。木箱主要有木板箱、框板箱、框架箱三种。
①木板箱。木板箱一般用作小型运输包装容器,能装载多种性质不同的物品。木板箱作为运输包装容器具有很多优点,例如有抗拒碰裂、溃散、戳穿的性能,有较大的耐压强度,能承受较大负荷,制作方便等。但木板箱的箱体较重,体积也较大,其本身没有防水性。
②框板箱。框板箱是先由条木与人造板材制成之箱框板,再经钉合装配而成。
⑧框架箱。框架箱是由一定截面的条木构成箱体的骨架,根据需要也可在骨架外面加木板覆盖。这类框架箱有两种形式,无木板覆盖的称为敞开式框架箱,有木板覆盖的称为覆盖式框架箱。框架箱由于有坚固的骨架结构,因此具有较好的抗震和抗扭力,有较大的耐压能力,而且其装载量大。
(3)塑料箱。一般用做小型运输包装容器,其优点是,自重轻,耐蚀性好、可装载多种商品,整体性强,强度和耐用性能满足反复使用的要求,可制成多种色彩以对装载物分类,手握搬运方便,没有木刺,不易伤手。
(4)集装箱。由钢材或铝材制成的大容积物流装运设备,从包装角度看,也属一种大型包装箱,可归属于运输包装的类别之中,也是大型反复使用的周转型包装。
木箱
A型箱是一片式结构箱形。以冲压钢带为联结片的将顶、底、边板全部联接起来。折叠好的A型箱
具有非常小的储存空间,并且十分易于组装。
特点:坚固,耐用;出色的承载,抗压性能,长期运输及长期储存的上佳选择;气候耐受能力优秀;适合较小产品;符合出口商品检疫要求
。可堆式物流箱与可插式物流箱
瓦楞纸箱目前的运输包装绝大部分采用瓦楞纸箱,美国达90%。美国货运规定瓦楞纸板三层瓦楞纸板五层瓦楞纸板七层瓦楞纸板内装物最大重量,kg最大内尺寸(长+宽+高),cm箱板纸最小厚度,g/m2瓦楞纸板最小耐破度,MPa箱板纸最小厚度,g/m2瓦楞纸板最小耐破度,MPa箱板纸最小厚度,g/m29141829415464731251021271521912292542793053052543223664106748760.8621.0341.2061.3791.8962.412449537615108413181.3791.8962.4123.4464.1361289表面处理:防水、防滑、耐擦伤、耐油、密封、防粘、隔阻涂24-49g/m2石蜡防潮、防水。浸透石蜡至纸板重量40-50%,防水。塑料瓦楞板寿命长、耐化学性、绝缘、多色、比强度高、防水;但贵、可成型性差、不耐温、紫外照射降解。聚丙烯共聚物挤塑瓦楞板的机械性能性质单位数值厚度mm4.04.05.0重量g/m27007751000冲击强度23℃0℃-20℃N/cmN/cmN/cm159155109.8171175.7121.5222226.6156.9拉伸强度载荷屈服点断裂点伸长率NN/cmN/cm2%275.81159.62339.9166.3305.11283.92590.7165.8394.11658.23346.1165.3压缩强度平压载荷压缩应变NN/cm2%160.16.31.04175.771.06228.69.11.08垂直瓦楞载荷压缩应变NN/cm2%390.1193.32.37431.9213.92.52557.8276.52.71水平瓦楞载荷压缩应变NN/cm2%28.514.71.731.616.31.740211.4包装容器4.包装瓶。
包装瓶是瓶颈尺寸有较大差别的小型容器,是刚性包装中的一种,包装材料有较高的抗变形能力,刚性、韧性要求一般也较高,个别包装瓶介于刚性与柔性材料之间,瓶的形状在受外力时虽可发生一定程度变形,外力一旦撤除,仍可恢复原来瓶形。包装瓶结构是瓶颈口径远小于瓶身,且在瓶颈顶部开口;包装操作是填灌操作,然后将瓶口用瓶盖封闭。包装瓶包装量一般不大,适合美化装璜,主要做商业包装、内包装使用。主要包装液体、粉状货。包装瓶按外形可分为圆瓶、方瓶、高瓶、矮瓶、异形瓶等若干种。瓶口与瓶盖的封盖方式有螺纹式、凸耳式、齿冠式、包封式等。
5.包装罐(筒)。
包装罐是罐身各处横截面形状大致相同,罐颈短,罐颈内径比罐身内颈稍小或无罐颈的一种包装容器,是刚性包装的一种。包装材料强度较高,罐体抗变形能力强。包装操作是装填操作,然后将罐口封闭,可做运输包装、外包装,也可做商业包装、内包装用。包装罐(筒)主要有三种:
(1)小型包装罐。这是典型的罐体,可用金属材料或非金属材料制造,容量不大,一般是做销售包装、内包装,罐体可采用各种方式装联美化。
(2)中型包装罐。外型也是典型罐体,容量较大,一般做化工原材料、土特产的外包装,起运输包装作用。
(3)集装罐。这是一种大型罐体,外形有圆柱形、圆球形、椭球形等,卧式、立式都有。集装罐往往是罐体大而罐颈小,采取灌填式作业,灌境作业和排出作业往往不在同一罐口进行。另设卸货出口。集装罐是典型的运输包装,适合包装液状、粉状及颗粒状货物。
捆扎带强度与性能比较捆扎材料断裂强度,KN抗张强度,MPa持续张力伸长回复率耐热性耐湿性处理难易钢带聚酯带尼龙带聚丙烯带52042669-355928022224-2669806414-551434345-414最高良好良好中等可忽略不计中最高高优秀良好良好中等高高低高中等优优优钢带:重载、刚性包装件等要求高强度、高持续张力处。聚酯带:要求高抗张强度、高持续张力和伸长处。尼龙带:用于重型物和能经受住高初始张力的收缩型包装件,贵。聚丙烯带:便利,用于轻型包装件。集装袋设计依据:GB/T10454-2000。要求:1)安全性。考虑保证容积、重量和包装单位(件数),运输距离和装卸次数,运输工具和方法;
2)保管性。考虑各地的气候,合理选材和配比。特别是塑料在强烈暴晒时的老化问题;
3)使用性。客户使用方法,如提吊、运输方式、装载物料性能等,对于食品还需无毒;
4)密封性。不同物料有不同密封要求。粉料、有毒物料、怕污染物料、易受潮或霉变物品,密封要求高。选材:载重500kg时,基布选150-170g/m2,纵横向抗拉强度1470-1700N/5cm,伸长率20-35%。载重1000kg时,基布选170-210g/m2,纵横向抗拉强度1700-2000N/5cm,伸长率20-30%。单丝强度:生产基布的扁丝拉伸强度大于0.4N/tex,伸长率15-30%。加工时控制母料在2%左右,拒用再生料,熔融指数达国标要求。吊带选材:载重500kg时,吊带选50-60g/m,拉力在1300-1800N/m;载重1000kg时,吊带选60-75g/m,拉力在1800-2100N/m。吊带设计时吊装卡选用双环或四环以增强抗拉强度。老化问题:添加0.1-3%的抗紫剂与稳定剂。结构:国标要求腰箍强度大于基本强度的二倍,但实际效果不好,导致基布先开裂。相同为好。缝制:达国标外,还要考虑缝线老化、缝针对基布强度的影响;有的要考虑密封。缝制集装袋用4缝聚酯线,强度大于18kg。进出料口:基布,纵横向抗拉强度828N/5cm。实际上,出料口受力大,进料口受力小。常选覆膜基布90-100g/m2。托盘将货物组成托盘集装单元是降低物流成本的最佳方法之一,但中途多次更换托盘会大大降低工作效率和增加成本。建立托盘共用系统,实行托盘作业一贯化,才能发挥托盘作业的优越性。托盘显著提高装卸效率,一般物流搬运费占40%。采用托盘共用系统,可节约1/3托盘。国际标准规格尺寸普遍使用地区备注1200×1000欧洲长方形1200×800欧洲长方形1140×1140澳洲正方形40英寸×48英寸美国长方形1100×1100亚洲正方形1067×1067澳洲正方形木托盘2003年产量1750万台,占90%,低价竞争,质量没保证;塑料托盘年产200万台,规范,但材料性能不稳定;废塑料、稻壳、木屑为原料的塑木托盘有良好的性能价格比。蜂窝纸板:环保,贵,防水难。性能指标:弯曲强度、刚度、比重。托盘试验确定4性能:抗静载能力、抗冲击能力、抗振能力、对角坚固性。重复用托盘还包括:主边板抗冲击强度、纵樑或垫块抗冲击强度、托盘稳定性。托盘→
平托盘FlatPallets→网箱托盘GrilleBoxPallets→箱式托盘BoxPallets→柱式托盘PostPallets→轮式托盘RollPallets瓦楞纸板与蜂窝纸板托盘
选用优质瓦楞与蜂窝纸板,经冲孔、折叠、粘接制成。由这种材料制成的托盘重量轻,可100%回收,符合环保要求。在货物平均分布状态下,承载量大,并且,耐冲击性好,对货物能提供很好地保护,可根据客户要求单独订造,是较重货物的理想包装。
钢托盘与仓储笼
钢托盘耐用、重载、变形小。
仓库笼:一、规格统一,容量固定,存放一目了然,易于清点。二、可使用各种搬运设备进行搬运,自身可堆垛四层,实现立体化存储;空笼存放时折叠存放,节省空间。
三、使用简便,表面电气镀锌处理,抗工厂和室外环境腐蚀,使用寿命长。四、使用强力钢条焊接而成,相互间的融入率大,底部以U型钢焊接补强,结构坚固。五、配合搬运设备,可使用在运输、搬运、装卸、存储等各个物流环节中,降低成本,提高效率。六、在仓库笼内配上万通板或者纸板,能保护笼内所存放的容易划伤表面的物品,确保物料的品质。
托盘变型托盘上的堆码托盘上的堆码堆码方式(面积利用率、体积利用率、堆码强度、稳定性)
滑片(Slipsheets)适合轻量包装件的集装,可节省货运成本、增加运输工具净载重量、节省运输空间、节省托盘回收费。材料:多层牛皮纸与机制纸的复合纸板、瓦楞纸板、塑料滑片。突边:位置与数目取决于摆放与装卸方向。托盘上的固定拉伸薄膜材料包括:线型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙稀、聚丙烯共聚物等。线型低密度聚乙烯的拉伸强度、伸长率、剪切强度、戳穿强度均高,乙烯-醋酸乙烯共聚物拉伸强度最高,PVC应力保持性处差(24小时后仅剩25%,而线型低密度聚乙烯为65%)。应用:重载、易碎、不稳定、可压缩、异形、有尖角、对湿度温度灰尘紫外静电放电或磨擦敏感者。比捆扎带适应性更广且不用护板,裹包力可调,比收缩薄膜节能、高弹性回复性,无须燃料,设备简化。缺点是不如收缩薄膜密封,否则须先另行罩上。适应温度:-29℃-54℃。湿度可增加薄膜粘性。灰尘或污物对粘性不利。拉伸包装机裹包包装件时,先预拉伸60-100%,最大可达250%,台面转动时因直径变化拉伸会有所变化;合理控制可节约薄膜用量。注意薄膜与包装件的相容性,如PVC的增塑剂可能迁移到包装件上,薄膜粘掉装潢等。为防止薄膜在存放时被擦伤,常将薄膜卷放在可重复使用的EPS垫架上。包装成本不仅与薄膜售价有关,更取决于预拉伸量和厚度(15-20微米)。集装箱1、能长期反复使用,足够强度;2、运输中不动包装;3、可快速装卸;4、便于货物装满和卸空;5、容积大于一立方米。交接方式:门到门、门到场、门到站、场到门、场到场、场到站、站到门、站到场、站到站包装件固定:铁链、螺钉、压杠、齿板、橡皮或泡沫塑料垫、各种材料填充板或锲块倾倒标签
倾倒显示标签中间有一箭头形显示窗,在货品被横向倾倒后会由白色变为红色,倾倒之后将无法变回白色,由此可以指示该货品发生过倾倒,有损坏的可能。
当标签的显示窗变为红色状态时,将无法改变,这样可以向您提供一个永久的发生倾倒的凭证。
倾倒显示标签的应用范围:倾倒显示标签被广泛的应用于:电脑硬体产品、通讯设备、电脑磁碟片、印表机、军事科技产品、医疗器械、航空工业、精密电子及仪器制造业、古董、艺术品等。
干燥剂与湿度显示卡
在集装箱远洋运输或储存过程中,货柜往往会经历海洋高湿气候和较强的昼夜温差变化。这种情况通常会产生破坏性的结露现象,俗称“集装箱雨”。形成集装箱雨的原因:当温度为30℃时,高湿度空气中的水蒸气含量可以达到30.4g/m3,当温度由30℃降低到18℃,水蒸气含量会降低到15.4g/m3,其中30.4g-15.4g=15g的水蒸气就会凝结成水,若是20英尺的空间体积则产生500g的冷凝水。衡元集装箱干燥剂可以有效地控制露点:它强烈吸收空气中的水分,降低货柜里的湿度,从而防止结露的产生。即使结露产生了,衡元集装箱干燥剂也能迅速地把它们吸收掉。通过防止结露,从根本上解决了集装箱因受潮而发生的货损问题。
在使用干燥剂保持干燥的产品包装里,如果干燥剂失去应有的效力,则包装内的湿度超过规定,就极有可能对产品造成损害。各种规格的湿度显示卡同干燥剂一同使用在产品的防潮包装内,湿度显示卡通过蓝色与粉红色的变换,可以清晰的指示出包装内的湿度变化情况,使我们知道包装内的干燥剂是否发挥了应有的吸湿效果,这样就有效的避免了因干燥剂失效而造成产品损害的情况出现。
特点:*湿度显示可以从5%-100%;*适用于电子、制药、光学仪器等领域。
运输包装模拟技术目的:根据Miner原理、脆值理论,使实验室得到的损伤度等价于实际的数值。条件:1、振动频率;2、计算加速度峰值发生频度,测定标准差和振动期望值,得出损伤度;3、基于模拟试验快速变换图的快速试验法。包装系统CAD/CAM纸盒:盒型结构设计、平面设计、3维模拟、自动拼排、数码打样、样品切割与成型、模切板制作、校正、出片、印刷、成品。瓦楞纸箱:纸箱结构优化设计、自动排版、集装运输优化设计。塑料容器:造型设计、强度、容积、出图、流变分析、模具CAD/CAM.玻璃容器:造型设计、强度、容积、出图、模具CAD/CAM。运输包装优化设计包装材料成本抗压与耐破新材料开发物流效率包装容积最小储存、装卸、运输效率包装材料回收率环境对策减少包装材料无包装再生包装整体运输包装优化ATotalOptimizationPackagingSoftware整体优化包装设计软件(TOPSPro)使用户可以根据产品特性对内包装(袋、盒、桶、瓶、罐、自定义包装)、中包装(浅盘、普通或展示盒、提手、隔板、衬垫、自定义包装)、外包装(箱、袋、罐、桶、瓶、浅盘、自定义包装)、托盘集装(托盘、滑板、层间隔板、角柱、顶盖、捆扎带、收缩与拉伸包装、堆码方案与强度)、装运方案(卡车、铁路车辆、船只、自定义运输工具、堆码强度)等一系列包装进行优化设计,得到性能价格比最好的包装结构、外形与尺寸,并具有出图等方便用户的若干功能。物流试验1、试验顺序:Xerox的试验程序得到国际认同。先按6步法设计,然后按下表进行重复性检查试验。2、现场检查。1、垂直简谐振动0.7g在3-100Hz内扫描,共振处停15分2、跌落冲击试验棱15cm四次,角15cm二次,自由15cm二次3、侧面碰撞试验时速4.8km侧壁碰撞4、垂直与水平振动顶部载荷要向角部位移5cm振动3分钟5、堆码静态试验安全系数5,5米高压缩力,要求变形最小6、随机振动试验40分钟7、托盘粗野试验叉车时速5km在不平路上走60米8、移动性试验只在无包装件上进行某出口电器试验顺序1、温、湿度预处理:-18C°下放置
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