缓冲包装设计-评估缓冲材料性能

1、缓冲材料的非线性的特征一、缓冲效率在缓冲材料受冲击作用时，如果不考虑机械能损耗，则全部冲击能量都转化为缓冲材料的变形能。不同的缓冲材料的弹性不同，对冲击能量的吸收也不同。在保证作用到产品上的破坏力小于产品的易损值时，单位体积缓冲材料吸收能量越大的，所需材料越小。线弹性阶段压实强化阶段平台塑性阶段曲线与横坐标所夹的面积：缓冲材料的变形能对于线性材料，F=kx，弹性系数k=F/x＝常数。对于非线性的缓冲材料，k不是常数。压缩应力与应变曲线或本构方程可以采用Rusch或Avalle等拟合公式来表示：σ为压缩应力（kPa）；ε为应变；A、E、B为与关于材料密度ρ的函数；m、n为幂常数，确定曲线的走势，与材料密度无关。实际上，跌落情况下缓冲材料的本构方程，远比静态压缩情况复杂，还与初始应力变化率、应变率、跌落次数、粘弹塑性特征、加载速度等参数有关。A为材料屈服应力；E为材料初始弹性模量；B为材料强化系数；2、缓冲材料组合结构的弹性系数当在同一包装箱中采用两种以上缓冲材料时，其组合的弹性系数与组合结构有关。两种缓冲材料组成的并联结构①当微小变形时，各弹性系数可视为线性的，则组合缓冲材料的弹性系数为

其中，E1、E2为各自缓冲材料的弹性模量

A1、A2为相应的面积，总面积A＝A1+A2α，β为两种缓冲材料占总面积的比例。②如果两种缓冲材料都是非线性材料：将两条曲线之间的垂直距离按面积比例分割，便可得到组合曲线。调整面积比例，便可改变组合弹性系数。两种缓冲材料组成的串联结构线性材料组合时：α、β为两种缓冲材料厚度占总厚度t的比例1/k=1/k1+1/k2

将两条曲线之间的水平距离按厚度比例分割，便可得到组合曲线。调整厚度比例，便可改变组合弹性系数。非线性材料组合时：缓冲材料的变形能3、缓冲材料的缓冲效率m=1与n=3的缓冲材料的变形能：

单位厚度吸收的变形能为E/t，此值与外力F之比定义为该缓冲材料的缓冲效率。实际上，缓冲材料在变形时，最大形变不会超过材料的变形极限db。假设超过这个极限，缓冲材料就会失去弹性。因此每单位变形吸收的能量为：E/db，所以：理想缓冲效率为

显然η＜ρ，对于确定的缓冲材料，db

是一个与材料的结构尺寸无关的常量，即η与ρ成正比，它们从吸收冲击能的角度反映了缓冲材料的缓冲性能。为了减少缓冲材料用量，必须选用缓冲效率高的缓冲材料，并使变形接近其极限值。1、定义缓冲效率不能直接应用在具体的设计过程中，一般用缓冲效率的倒数，称之为缓冲系数C。设计缓冲包装时，应选择缓冲系数较小的缓冲材料，以便减少缓冲材料的用量。缓冲系数C与F、t、Ec等三个参数有关，对于不同的缓冲材料有不同的缓冲系数，通常需通过试验测定。根据实验方法的不同，有静态缓冲系数和动态缓冲系数之分。二、缓冲系数2、静态缓冲系数当质量为m的包装件从h高度处跌落时，忽略机械损耗等次要因素，可以认为全部的势能mgh均转化为缓冲材料的变形能，有：其中称为单位体积缓冲材料的变形能。只有比值σm/E0与缓冲材料的缓冲性能和结构尺寸有关定义为静态缓冲系数C=σm/E0

。静态缓冲系数可利用材料压缩试验机进行测定。对试样加压速度极慢，近似于静载。连续测量试样的应变与应力。根据应力－应变曲线，经数值积分求得变形能后可算出相应的缓冲系数。

3、动态缓冲系数考虑到包装件在流通过程中，往往受到强烈的冲撞和跌落，缓冲材料的形变速度很大，如从60cm高度跌落冲击，形变速度为3.4m/s，是静态试验速度的1.7万倍。采用对缓冲材料样品进行冲击作用的方法（动态试验），所取得的数据更符合实际的实用状态。在冲击试验机上进行，重量为W的重锤从高度H处落下冲击缓冲材料，使材料发生压缩形变，重锤上装有一个加速度传感器，测出冲击时发生在重锤上的冲击加速度的最大值Gm。当缓冲材料受力面积A、厚度T、跌落高度H以及材料种类都一定的情况下，只要改变重锤的重量，即可测出不同的最大冲击加速度值Gm。以缓冲材料的静应力为横坐标以最大冲击加速度值Gm为纵坐标，可得到缓冲材料的曲线。蜂窝纸包缓冲包装材料综述蜂窝纸板简介蜂窝纸板是根据自然界蜂巢结构原理制作的，它是把瓦楞原纸用胶粘结方法连接成无数个空心立体正六边形，形成一个整体的受力件——纸芯，并在其两面粘合面纸而成的一种新型夹层结构的环保节能材料。蜂窝纸板经特殊加工而成，可根据产品的形状、质量和体积设计合理的衬垫结构。蜂窝纸板作为缓冲包装对产品的保护性能极佳，可用来代替EVA代泡胶、EPS发泡膜等塑料缓冲包装。

蜂窝纸板优势选用纸蜂窝衬垫成本可降低3%～10%。蜂窝纸板属于(曲线波)波形夹层板结构,瓦楞受冲击易变形,而蜂窝纸板属于蜂窝夹层板结构,蜂窝纸芯起类似工字梁腹板的作用,空间结构优于瓦楞纸板,抗压能力强。无污染，符合现代环保潮流。蜂窝纸板全部由可循环再生的纸材制作，使用后可以百分之百地回收再利用。蜂窝纸板衬垫能够吸收冲击和振动能量,提高包装件对流通环境中力学性环境负荷,特别是冲击和振动的适应能力。鉴于以上优势，蜂窝纸板缓衬垫越来越多的被市场接受，目前已广泛应用于家用电器，医疗器材，精密仪器，高档陶瓷、礼品烟花等行业的缓冲包装，同时也可以应用于托盘中，缓冲衬垫应用它优良的缓冲防震性能，托盘应用了它优良的抗压性能。蜂窝纸板以其容重轻、表面平整、不易变形、缓冲性能好等特点正在替代EPU/EPS泡沫衬垫市场。获得了各行客户的一致好评。蜂窝纸托盘红酒缓冲包装家电缓冲包装蜂窝纸板缺点防潮防霉性能较差多次冲击破坏后缓冲性能大大降低边压强度和耐破强度差不易直接成型、生产效率低瓦楞纸板和蜂窝纸板的性能比较

蜂窝纸板的平压强度远高于瓦楞纸板，而且在耗材量一定的情况下，蜂窝纸板的平压强度随着孔径的增大而减少。

蜂窝纸板的侧压强度随着孔径的增大而减少；瓦楞纸板的侧压强度远高于蜂窝纸板，而横向的侧压强度则低于蜂窝纸板。

蜂窝纸板的弯曲强度高于瓦楞纸板，其弯曲强度随着孔径的增大而增大。

瓦楞纸板的剥离强度高于蜂窝纸板；蜂窝纸板的剥离强度随着孔径的减少而有所增加。

蜂窝纸板和瓦楞纸板两者的戳穿强度基本没有很大的差距。将面纸、芯纸相同，用纸量相同，芯层与面纸之间粘合的胶也相同的瓦楞纸板和蜂窝纸板做性能测试，结果如下：结论由以上分析可以看出，瓦楞纸板和蜂窝纸板发展到今天，一个已到极限，一个步履艰难，所以必须开发新的天地。如果将瓦楞纸板和蜂窝纸板联用，可以发挥瓦楞纸板和蜂窝纸板的优势，其复合纸板的侧压强度和平压强度均可以提高。另外，在制作包装箱时，若以瓦楞纸箱作为箱体，箱内上下四壁用蜂窝纸板做衬垫，可以提高包装箱的防震、抗压、保温、抗戳穿能力和承载能力。因此，

二者应该结合起来，优势互补，共同发展，蜂窝纸板缓冲材料综述1234

纲要蜂窝纸板的定义及成分、结构蜂窝纸板的特点及性能不同规格蜂窝纸板缓冲性能的差异蜂窝纸板的缓冲机理5

蜂窝纸板的应用一、蜂窝纸板的定义及结构蜂窝纸板是根据自然界蜂巢结构原理制作的，它是把瓦楞原纸用胶粘结方法连接成无数个空心立体正六边形，形成一个整体的受力件——纸芯，并在其两面粘合面纸而成的一种新型夹层结构的环保节能材料。1、定义2、蜂窝纸板的成分、结构蜂窝纸芯使用105-180g/㎡的再生高强瓦楞芯纸，经特殊设备加工制成，其外型类似蜜蜂窝成正六边形结构。成分：包括植物纤维、胶料、填料、染料、空气等。将连续不断的蜂窝纸芯，经由特殊的设备拉伸定型后，上下两面用基重160-550g/㎡的牛皮纸、纱管纸或箱板纸裱贴后，即成蜂窝纸板。常规规格：宽度-1200mm

厚度：5-50mm

长度不限（特殊规格可定做）其中上、下面纸可作防水处理，或作循环式的商标印刷。2、蜂窝纸板的结构二、蜂窝纸板的特点及性能1、特点特点质轻、用料少、成本低高强度、表面平整、不易变形抗冲击性、缓冲性好吸声、隔热无污染，符合现代环保潮流三、蜂窝纸板的缓冲机理1、蜂窝纸板的流变学性能

蜂窝纸板的主要成分是纸张，加之构成纸张的填料和胶料，它们又各有不同的物理属性，从而使纸张的力学性能既不同于弹性物体或塑性物体，又不同于理想的流体。当纸张受力变形时，既会呈现弹性变形的某些特征，又会呈现流体的粘性，称之为粘弹性现象。按流变学观点，纸缓冲材料具有粘弹塑性。也就是说，它可以假定是由弹性、粘性、塑性三要素所构成的物质。蜂窝纸板作为一种缓冲包装材料，是包装物品在流通过程中受到外力的作用而遭受到冲击和振动时，能吸收外力产生的能量，防止产品遭受破坏，它是具有高度压缩和复原性的粘弹性材料。蜂窝纸板主要由高分子聚合物构成，从它受力后的微观表现可以分析它的耗能性。当它受到外力时，一方面分子链可以变形，另一方面会产生分子与分子之间链段的滑移。当外力除去后，变形的分子链要回复原位，释放外力所做的功，这就是粘弹体的弹性。但分子链的滑移不能完全回复原位，会产生一定的永久变形，这就是粘弹体的粘性。这一部分做的功变为热量，耗散于周围环境中，使机械振动能转变为热能。2、蜂窝纸板的耗能机理

构成蜂窝纸板的主要成分是高分子材料，因此，蜂窝纸板具有典型的高分子材料所具备的粘弹性。它是一种兼有某些粘性液体和弹性固体特性的材料。粘性液体在一定的承受能力状况下具有损耗能量的能力，而不能贮存能量。相反，弹性材料能贮存而不能损耗能量。蜂窝纸板的特性介于两者之间，当它产生动态的应力与应变是，部分能量可以贮存起来，另一部分能量则被转化成能量而被耗散掉。四、不同规格蜂窝纸板缓冲性能差异分析1.静态压缩试验：3.在密实阶段，随着蜂窝纸板厚度的增加，应力上升开始点的应力值下降，同样形变程度下，蜂窝纸板的厚度越薄，越容易影响形成厚的致密层，试样较早变硬，使压力较大。由以上实验的图得出的规律：1、在线弹性阶段，随着蜂窝纸板厚度的增加，曲线的斜率降低，原因是蜂窝纸板厚度越大，材料的刚性越大，强度越低，就越容易被压变形。2.在塑性坍塌阶段，随着蜂窝纸板厚度的增加，材料屈服的应力值降低，也就是说材料厚度越厚，在受到外力作用时就容易达到屈服阶段，对产品缓冲效果就越好。随着蜂窝纸板厚度的增加平台区边宽，说明蜂窝纸板的厚度越大其缓冲性能就越好。2.动态压缩实验：动态压缩实验结果分析蜂窝纸板的最大加速度—静应力曲线和缓冲系数-静应力曲线都成谷状，开口向上，只有一个极值点2.跌落高度一定时，随着蜂窝纸板孔径的增加最大加速度值增大，曲线的极值点向左上移。3.跌落高度一定时，动态缓冲系数增大，曲线极值点向左上移。五、蜂窝纸板的应用1、蜂窝纸板在运输方面的应用

一是用作缓冲衬垫。蜂窝纸板的蜂窝夹芯结构使其缓冲性能优于瓦楞纸板，除了可采用全面缓冲或局部缓冲的形式来保护内装物。

二是用作托盘。蜂窝纸板托盘与木托盘相比，重量轻，也有较高的强度，除了可作普通平托盘和单机托盘外，还可制成立柱式托盘结构。

三是用作包装箱。像瓦楞纸箱一样，蜂窝纸板可加工成纸箱，但一般只能用较薄的蜂窝纸板来做纸箱。四是用作角撑、护棱等附件。与缓冲衬垫类似，蜂窝纸板可用作运输包装件的角撑与护棱，这特别适合于集合包装，起保护作用，减少碰撞与磨擦，降低破损。

蜂窝纸板强度高、质轻、隔热、隔音，特别适于制作建筑、装饰材料及制品等。它重量轻，可减少建筑的承重，所以对于正在推广的框架轻板结构的高层建筑尤为适用。同时，由于其隔热、隔音效果好，因此可制成墙体、隔板、门等。2、蜂窝纸板在建筑方面的应用

谢谢观赏！保利龙

ExpandablePolystyrene保利龙简介

保利龙之特性

保利龙制作流程

工艺原料

预发机理

模具验收注意项目

保利龙简介Expandable发泡性+Polystyrene聚苯乙烯=保利龙为发泡性聚苯乙烯，通称保利龙(简称EPS)。大陆人叫泡沫，香港人叫发泡胶，台湾人叫保利龙，塑料名叫聚笨乙烯EPS。定义聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主体，加入发泡剂等添加剂制成，它是目前使用最多的一种缓冲材料。它具有闭孔结构，吸水性小，有优良的抗水性；密度小，一般为0.015～0.03；机械强度好，缓冲性能优异;加工性好，易于模塑成型；着色性好，温度适应性强，抗放射性优异等优点，而且尺寸精度高,结构均匀。因此在外墙保温中其占有率很高。但燃烧时会放出污染环境的苯乙烯气体。用途聚苯乙烯泡沫塑料广泛用于各种精密仪器、仪表、家用电器等的缓冲包装，也可用其直接制成杯、盘、盒等包装容器来包装物品,机械强度好，缓冲性能优异;加工性好，易于模塑成型；着色性好，温度适应性强，抗放射性优异等优点。保利龙之特性

保利龙系由发泡塑胶制成，具有缓冲、绝缘、隔热、隔音、防振等作用与功能。举凡市场装置鱼货、食品盒、电器产品之装运、建筑业之防火、隔音(热)用材、以及高科技产品之包装等均需仰赖保利龙，足显其功用无限宽广。回收保利龙废弃物如将保利龙当垃圾处理，随意掩埋，即使过了一百年，也不会溶解，另如将保利龙迳自烧毁，将会产生”戴奥辛”，造成二次公害。EPS（保丽龙）是一种优良的防震包装材料，价格低廉，应用广泛，具有隔热，隔音，方针，质轻缓冲，易成型等性能和特点。

EPS（保丽龙）切割迅速，其尺寸，规格，形状，可根据客户具体要求进行生产和设计，无需开模费用，可根据客户产品随时更改，满足客户的各种不同要求和特殊设计EPS（保丽龙）可加工成型割，常用内衬，特殊切割平板，护角，护边等。机制EPS（保丽龙）需要开模，适用于需求量大，形状复杂的各类包装。应用范围：办公家具，玻璃制品，仪器仪表，石材，礼盒，工艺品，建筑工程等等。家用电器，仪器仪表，电子产品，玻璃陶瓷，旅游箱包,工艺礼品，等等。

保利龙（EPS）机械设备：板材成型机真空板材成型机真空加厚板材成型机间歇预发机保利龙制作流程(EPS制造工艺)

工艺概述我们一般讲工艺总是指成型工艺，其实艺就EPS成型来讲还要涉及原料、预发机理、管道工艺及系统匹配工艺，最终体现在成型工艺等方面内容。原料：

2.1快速料与标准料的工艺控制却快速料：分子量、挥发份低，主要用于自动机，也可用于土机方面。它本身含发泡剂少，熟化时间短。操作时，加热时间短，冷却短，成型周期短，节省能耗，提高生产效率。

2.1.1.一般情况下，因为发泡剂少，必须在最短的时间内加热，充分利用少量的发泡剂使泡粒粘结，加热时间短，节省时间。采用高压，短时间加热。

2.2.2.能节省能耗，提高效率，采用高温脱模，成型模温与脱模温之差距少，所以能节省蒸汽。模具成型温度115-130℃，经过水冷却90℃，经过抽真空，产品表面膨胀率减少到一定值85℃，才能脱模。标准料：分子量、挥发份高，主要用于土机方面，从能耗控制方面考虑，较少用于自动机。

2.2快速料——成型快和节省蒸汽

2.2.1.快速料类型：巴斯夫CP303、龙王B-SB、兴达303、诚达PK303等。特性：冷却速度快导致成型周期快，一般能够比普通料快20－30%快速料的脱模温度高，达到80－85ºC传统料的脱模温度低，为60－65ºC因此，快速料可节省蒸气最高达30%快速料成型时产品结合性宜控制在6-8成，更能体现其快速性。快速料控制技术：采取高压短时间加热。

2.2.2.普通料类型：巴斯夫CP203、龙王E-SB、兴达302、诚达PK302等。普通料控制技术：因其分子量大、挥发份高。生产时易出现发胀现象。宜采用低压较长时间加热。预发机理

发泡剂：

可发性聚苯乙烯的发泡剂主要是戊烷，分正戊烷和异戊烷。工业品戊烷中，烯烃含量对可发性聚苯乙烯的加工性能影响很大。烯烃含量过高，易于引起产品收缩。

EPS发泡剂含量并不是越高越好。标准：4.8—7%（≤6.8%）一般正常在5%左右。发泡剂含量过高：预发泡体开花，不均，变形开裂。发泡剂含量过低：发泡倍率降低，加热时间过长，成型过程中EPS珠粒之间粘结性差，产品易收缩和掉粒等预发原理

预发泡过程中，含有发泡剂的珠粒在80℃以前，并不会发泡，只是珠粒中的发泡剂向外扩散，此时珠粒还不会膨胀。当温度大于80℃，珠粒开始软化，分布在它内部的发泡剂受热，气化产生压力，导致珠粒开始膨胀并形成互不连通的泡孔。同时，蒸汽也渗入到这些泡孔中，增加了孔中总压力。随着时间的推移，蒸汽不断深入，压力也不断增大，珠粒的体积也不断增大，这一过程一直持续下去，体积膨胀可以维持到泡孔薄壁破裂为止。由此可见，在予发泡过程中，蒸汽不断渗透，增大孔内的总压力是很重要的，可以这样比方：发泡剂开孔，蒸汽扩孔。要使蒸汽进入泡孔的速度大于发泡剂从泡孔中逸出的速度，发泡剂在泡孔中来不及完全逸出，聚合物就牵伸呈橡胶状态，其强度足以平衡内部的压力，从而使珠粒予发泡。这就是PS发泡的简单机理。流化干燥床工作原理由蒸汽预发泡机出来的EPS即刻进入流化干燥床设备，进行强制干燥以便熟化过程。

EPS从进料口进入流化床，流化床吹入的热风是由鼓风机吸风，通过蒸汽加热器后通过底网吹入流化床，与物料接触，EPS粒料在热风及料流的推动下悬浮在气流中边干燥边推进，落入振动筛。合格的粒料过筛后输入熟化料仓。结块的粒料在筛上流入流化床的破碎装置，使结团粒的EPS破碎，合格的也流入熟化料仓。此处还有一压缩空气接口吹堵碎，合格的也流入熟化料仓。此处还有一压缩空气接口吹堵。

熟化机理及工艺控制

1.熟化机理：预发后，EPS粒内产生真空，EPS表面带有水分，不符合成型要求，熟化过程是空气进入EPS粒内，表面水分干燥

2.工艺控制：快速料一般为8小时，普通料一般为24小时，高密度料48小时，环境应通风，温度大于10摄氏度

预发常见问题解决

1.泡沫结块

外滑剂不够，搅拌器设计不合理，搅拌叶与底盘间隙过大，水分过多

2.泡粒潮湿

冷却时间过短（30s）预热不够（二次）

3.泡粒收缩

发泡倍率过大（原料不符）

4.泡粒破损变形

倍率过大输送方式不合

5.泡粒倍率不稳定预发机原因：蒸汽进口网片堵塞低温发泡伴随空气过大，过小精度不够原料原因：粒子大小相差太大

6.预发密度过高

加料控制不当

7.熟化后密度升高

测量方法不正确水分过高

模具验收注意项目

表面状态表面光滑，连接部位光滑，光洁度1.6√；气眼不松动且平整，气眼中心距<25mm；型腔板

材料选用LY12合金铝板，平整无翘曲；外形尺寸与使用模框尺寸相符。无漏气、漏水、漏料；正常情况下制品无飞边。孔位料枪、顶杆孔位分布合理，保证加足料、便于脱模。压板孔位：Φ36和Φ28特殊料枪的中心孔距65mm;Φ32的中心孔距55mm。EPS成型工艺

模压成型机理

熟化后的预发珠粒通过蒸汽进行加热，约在20秒—60秒的时间内，空气来不及逸出，受热膨胀后产生压力。压力的总和大于珠粒外面所加热的蒸汽压力，此时聚合物软化，发泡剂汽化后泡孔内的压力大于外面的压力。珠粒又再度膨胀，并胀满珠粒间隙而结成整块，形成与模具形状相同的泡沫塑料制品。

重点成型工艺简述

1开机预热：这是开机之前使模具受热动作,需预热要合模加热.

2.合模：开合模行程的合理调整，有利于提高产品脱模及产品入料效果。（顶杆、模缝）慢速开料枪

3.预热：蒸汽进入固移模内，对模具进行预热，使模具得到预热的同时，将存留期间的冷凝水与冷空气排出。作用：提高模具温度，加强产品表观熔结度。

4.穿透加热：提高制品芯部、内部熔结性。穿透加热耗、浪费蒸汽较严重。

5.双方加热：进一步增强加热效果，提高产品表面质量。

6.回温（保温）所有阀关闭，充分利用模具的余热，使产品进行保温加热。有利于产品表面熔结性，能较好节约能源（蒸汽）。

7.预冷水冷阀打开，排水阀关闭。合理延长预冷，产品冷却较快，缩短冷却时间，提高成型速度。一般不超过10秒，预冷时间长不好烘干，预冷效果比水冷好得多。

8.水冷水冷却时，水冷阀打开，排水阀打开。水与空气共同进行冷却效果较好。

9.真空冷却真空阀打开，真空泵抽真空。使模具和制品内的余热与水分全部排空，抽掉部分发泡剂，避免产品发胀。使模内形成负压，有利于产品进行脱模

缓冲包装材料简介§5-1缓冲材料分类

在力学模型中，我们把缓冲材料视为理想的弹性体，在长时间的反复振动和多次冲击下，它的弹性仍然均匀，不变化。实际中缓冲材料的弹性，从他们的力——形变曲线来看是相当复杂。根据力——形变曲线，缓冲材料可以分成以下几类。1、线弹性材料

这类材料力变形曲线是直线形。F=kx。严格上讲，这类材料是不存在的，它只意味着在使用范围内力形变曲线遵循胡克定律。2、正切型弹性材料

这类缓冲材料的力——变形曲线呈正切函数型。力与形变的关系可以用正切函数描述。这类材料比较多，例如泡沫塑料、棉花、乳胶海绵、碎纸、涂胶纤维以及预压后的聚苯乙烯泡沫塑料等。3、双曲正切型弹性材料

力与形变的关系可以用双曲正切函数描述。这类材料只要在形变允许的范围内，不论形变x怎么变化，F与应力始终在规定范围内。实际上只有瓦楞纸板、蜂窝板、聚苯乙烯泡沫塑料等塑性较大的材料在其受到外力作用的初期所表现的力学性质具有这种特征。4、三次函数型弹性材料

这类缓冲材料的力——形变间的关系可以用三次函数描述。

这类特性的材料适合缓冲包装的要求，吊装弹簧结构和木屑、塑料丝、涂胶纤维等材料具有这种特性。5、不规则型弹性材料

这类缓冲材料的力——形变曲线很难用一个数学关系式来表达，大部分发泡塑料暂时归于这一类。§5-2缓冲特性与缓冲系数1、缓冲效率

前面介绍了缓冲材料的力学特性，力——形变曲线。根据力——形变曲线，横坐标对应为了抵抗形变而产生的附加内力，在平衡状态下，它也等于作用在产品上的破坏力，在力一定的条件下，曲线与横坐标之间所加的面积对应缓冲材料的变形能。

缓冲材料受冲击作用时，如果不考虑冲击能损耗，则全部转化为缓冲材料的变形能，不同的缓冲材料的弹性不同，对冲击能量的吸收能力也不同，在保证作用到产品上的破坏力小于产品的易损值时，单位面积缓冲材料吸收能量越大的，所需材料越少。

假设缓冲材料是立方体，受力面垂直于外力F，原始厚度为T，缓冲材料在力F作用下的变形能E为：那么单位后缓冲材料的吸收能量为：这个量与F的比值，定义为缓冲效率实际上缓冲材料在形变时，最大变形不会超过材料的变形极限db

，假如超过这个极限，缓冲材料就会失去弹性。因此，每单位变形吸收的能量为这个量与力F之比称为理想缓冲效率：所以显然

而对于确的缓冲材料，

是一个与材料的结构尺寸无定关的常量，即η与ρ成正比，ρ越大,η

也越大ρ取极值η也取极值，可以通过求ρ的极值得到η的极值。

缓冲效率是衡量缓冲包装是否合理的一个重要参数，在达到保护产品的前提下，缓冲效率越大，单位缓冲材料吸收的冲击能量就越多，涉及所需的缓冲材料越少。缓冲效率的概念对于缓冲包装设计虽然重要，但不能直接应用在具体的设计过程中。在很多场合，人们一般采用的是缓冲效率的倒数，也称之为缓冲系数，记为Ｃ

当η取最大值时，Ｃ取极小值。在实际的缓冲包装设计中，总是要尽可能选择较小的缓冲系数。缓冲系数是通过试验获得的，通常使用的方法有静态和动态试验，按照试验方法的不同，缓冲系数有动态缓冲系数和静态缓冲系数。我们在实际缓冲包装设计过程中，一般都采用静态缓冲系数—最大应力曲线。ａ、压缩速度的影响。任何材料都是在受到压缩的时候，除了弹性阻力外，还有其他阻力，一般情况下，这种源于材料内部的非弹性阻力的大小与材料的形变速率成正比，压缩速度越大，非弹性阻力也越大。动态系数的影响比静态的大。ｂ、温度的影响随着温度的升高，缓冲系数的最小值也增大。ｃ、预处理的影响，试验前材料的预处理对材料的尺寸，应力—应变曲线都有影响。缓冲系数的影响因素§5-3对缓冲材料的全面评价一、冲击能量的吸收性

选择缓冲材料首先考虑的因素，不是吸收能量大的材料就一定能满足缓冲要求。一般弹性大的硬性材料具有较大的冲击能量吸收性，适用于产品重量大、受冲击力大的场合。二、振动能量吸收性

振动中的共振现象，产生的响应最大。材料的振动传递性能与成分、密度、工艺条件、温度等有关，更重要的是与阻尼有关。阻尼越大，振动的衰减也就越大。三、回弹性

材料在受冲击和振动的情况下，具备的恢复原来尺寸和形状的能力，称为回弹性。回弹性能差的材料，在重复冲击和振动后，尺寸会变小，影响材料的缓冲性能。并且使产品的空间变大，产生大些的二次冲击。因此吸收能量大而且回弹性能差的材料，一般不宜做缓冲材料。

材料在使用前，对材料进行预压处理，可以补偿材料在冲击作用下的永久变形。使材料的使用性能更加出色。四、蠕变性

在静压力的作用下，随着时间的延长使变形增大的一种现象。——塑性变形带来的，与材料的性能和储存环境有关。对于缓冲材料而言，蠕变性越小越好。五、温度稳定性

产品流通环境的温度变化会影响缓冲材料的缓冲性能。因此希望缓冲材料的温度使用范围越大越好。聚氨酯：-30℃聚苯乙烯-20℃聚乙烯-50℃六、湿度稳定性

许多缓冲材料是吸湿的。材料吸湿后，其性能会受到极大的影响。因此必须注意储存运输环境的湿度变化。七、耐破损性

外力作用下，材料本身不能损坏。因此材料本身，需要具有一定的强度，耐破损度和耐磨性。八、化学稳定性

化学稳定性与材料的性能、化学结构、成分、使用温度有关，材料的化学成分应该与内装产品的化学成分相适应。耐酸碱油等化学环境的影响。九物理相容性

缓冲材料与内装产品直接接触，二者物理性质应相适应，避免材料影响产品质量。比如不能给产品表面带来划痕，与产品之间产生静电。§5-4常用缓冲材料一、泡沫塑料由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料。泡沫塑料与纯塑料相比，具有密度低，质轻，比强度高，其强度随密度增加而增大，有吸收冲击载荷的能力，有优良的缓冲减震性能，隔音吸音性能，热导率低，隔热性能好，优良的电绝缘性能，具有耐腐蚀、耐霉菌性能。聚苯乙烯：EPS57%用于包装容器硬质聚酯型聚氨酯泡沫塑料：飞机、船舶上的三层结构材料，电器、仪表、设备的隔热材料和防震包装材料。软质聚醚型聚氨酯泡沫塑料：主要用作服装、鞋帽衬里，垫肩和精密仪器的防震包装等。发泡聚乙烯：俗称珍珠棉，闭孔式微孔热塑性材料。有交联和不交联两种。是一种具有高强缓冲吸震抗震能力的新型环保包装材料。它柔韧、质轻，富有弹性，回复性好，能通过弯曲来吸收和分散外来的撞击力，达到缓冲的效果。同时，发泡聚乙烯具有保温、防潮、防磨擦、耐腐蚀等一系列优越的使用特性。加入防静电剂、阴燃剂后，更显其卓越的性能。目前正广泛适用于IT、电子、电器、五金机电、高级视听，精密仪器、高档家私等产品的包装。二、气泡薄膜气垫膜,泡泡膜,气泡纸等，是用于包装填充的一种防压防潮防震的化工产品。采用优质聚乙烯树脂加工而成，也是当前普使用的一种包装材料,用途广泛。由于气垫膜中间层充满空气，所以体轻，富有弹性，具有隔音，防震防磨损功能。广泛应用于精密电子仪器、工艺品、汽车、摩托车、自行车配件、陶瓷玻璃制品、灭火器材和家具等包装。三、碎屑类材料

聚苯乙烯泡沫塑料丝条，聚氯乙烯塑料条，乙酸纤维素塑料条，细刨花，碎屑四、橡胶

有纤维橡胶和海绵橡胶这两类材料。现在应用较少。五、蜂窝纸板、瓦楞纸板、纸浆模塑制品蜂窝纸板一般做托盘瓦楞纸板制造缓冲结构较多思考题和习题1.根据力——形变曲线，缓冲材料可以分成那几类？2.缓冲效率和缓冲系数有何关系？3.对一个缓冲材料进行全面评价，要从那几个方面来评价？4.常用的缓冲包装材料有哪些，试举出一些！EPE(珍珠棉)目录EPE的价格EPE的应用以及前景EPE的特性EPE的成型EPE的特点EPE的特性1EPE的简介EPE的特性EPE（ExpandablePolyethylene）

是可发性聚乙烯，又称珍珠棉是非交联闭孔结构,它是以低密度聚乙烯（LDPE）为主要原料挤压生成的高泡沫聚乙烯制品1231EPE的特性1231EPE的特点优点：具有高强缓冲、抗震能力的新型环保包装材料。它柔韧、质轻，富有弹性，能通过弯曲来吸收和分散外来的撞击力，达到缓冲的效果，克服了普通发泡胶易碎、变形、回复性差的缺点。EPE具有保温、防火、隔热、隔音、防摩擦、耐腐蚀等一系列优越的使用特性。加入静电剂的粉红色EPE原材，具有显著的防静电性能。EPE还是一种可以回收的环保材料。缺点：EPE的缺点是比EPS贵一些,不能模塑。

1231EPE的成型工艺：使用较为成熟的挤出工艺1231EPE的价格1232订货量(kg)价格≥114.52元/kg供应商支持：混批本店采购满20000元或2kg即可混批。

厚度：0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1.0（mm）适用范围：各类包装EPE的价格1232供应商支持：混批本店采购满10000元或1000PCS即可混批。提供加工定制：是材质：聚乙烯epe厚度：0.5-最厚不限（mm）适用范围：工程，防震包装，保温，防潮，隔热等订货量(PCS)价格3333-87987763.00元/PCS(件)≥87987772.00元/PCSEPE的应用以及前景1232EPE的使用范围：EPE广泛应用于电子电器、仪器仪表、电脑、音响、医疗器械、工控机箱、灯饰、工艺品、玻璃、陶瓷、家电、喷涂、家俱、酒类及礼品包装、五金制品、玩具、瓜果、皮鞋的内包装、日用品等多种产品的包装。加入防静电剂和阻燃剂后，更显其卓越的性能．EPE珍珠棉还被大量用于手袋箱包的弹性衬里，工业生产的隔音、隔热材料、农用保温材料、水产养殖的漂浮设备、体育用品的防护垫，水上作业救生器材，家庭、宾馆的地板装修、衬垫等等。其管材大量用于空调、童车、儿童玩具、家私等行业EPE的应用以及前景1232EPE的使用范围：EPE和各种织物的粘合制品是各种车辆和居室的良好内装修材料。EPE和铝箔或镀铝薄膜的复合制品具有优异的反红外线紫外线能力，是一些化工设备冷藏库和野营器材汽车遮阳的代用品。

EPE（electronicproductengineering）电子产品工程是一项在电子行业中，负责新产品的新型职业。EPE的应用前景1232

由于具有特种优点，不但不污染环境，而且可反覆回收利用，因此EPE珍珠棉发泡材料是一种新型、朝阳永不衰退的材料。随着时间的推进和产品不断开发应用，EPE珍珠棉发泡材料将在包装及填充用料方面得到更广泛地应用。当前EPE珍珠棉发泡材料生产，在珠江三角洲已较为发达，使用该材料在各行各业中已较为普遍，并对生产和使用该材料企业获得较好经济效益，成果十分显著。如今该材料生产逐步向浙江、上海、山东等省市方向扩展。但实际上已投入生产线企业远远不能满足国内各行各业市场的需求，况且国内尚有很多省市处于空白地带，急需这种新型材料填补包装、填充行业的需要。

EPE的应用前景1232由于EPE珍珠棉发泡材料是一种新型的环保包装、填充材料。它的优越特性，越来越被人们认识，因此它的使用将不断扩大和创新。特别是在包装和其它工业用材方面，它比传统的用材性能更好，成本更低，档次更高，美观大方，效果更佳。另外它在农副产品包装用材方面更显其广阔天地。同时EPE珍珠棉发泡片材还可以进行深加工，只需配制珍珠棉复膜机、复合机即可，在EPE片材的表面覆合HDPE膜，镀铝膜、涂塑纸、涂塑布等，经覆膜后的EPE片板，不但提高机械强度，而且还可提高原有的各种性能和附印刷各种图案、文字、扩大产品宣传力度。并且对复合后的片材可广泛应用到箱内衬、救生衣、隔热、防潮帐棚等的内衬垫料等，经济效益随着翻倍增长。

EPE的应用前景1232另外，EPS(发泡聚苯乙烯)包装制品使用后无法回收，造成白色污染，被国际禁用。98年欧美等国颁布禁止进口EPS包装的任何产品，我国在99年颁布铁路等部门禁用EPS快餐盒，所以EPE珍珠棉包装产品将全面替代EPS包装材料，将很快占领包装市场，并可能替代纸、瓦楞板盒等包装材料，且外形也比任何包装材料美观。

Thankyou蜂窝纸包装箱在运输、存储上的应用

——蜂窝纸箱用作包装、运输的可行性分析104

产品运输、存储对蜂窝纸包装箱的性能要求绝热性能好防潮湿，在装卸运输过程中不破碎，不渗漏耐冲击，缓冲性能好重量轻，比重小，比强度高一定的机械强度、刚度无毒，不会造成污染不会传播有害生物环保,使用或废弃处理时不会对环境造成危害105不同材质包装箱性能对比瓦楞纸箱金属结构箱塑料（泡沫）箱木质结构箱蜂窝纸结构箱绝热性能好经防水处理可以做到防水、密闭、抗腐蚀零破碎重量轻，弹性好，耐冲击，缓冲性能好可满足使用要求的机械强度和刚度环保，无污染绝热性能较好机械强度刚度较高，坚固，抗戳穿强度高耐冲击耐用，可反复循环使用，可回收绝热性能好重量轻价格低廉无生物危害塑料箱易于清洗可重复使用机械强度和刚度好耐冲击耐用，易请洗，可反复多次循环使用无生物危害重量轻，有一定的缓冲性能绝热性能较好价格便宜无生物危害便于回收利用和废弃处理，环保、无污染机械强度和刚度没有木质和金属高抗戳穿能力差耐久性不好，不便多次循环使用不够轻软，缓冲性能差可能的生物危害，需要熏蒸处理防水性能不够好，密封性能差不利于生态环境保护，消耗森林资源不耐冲击，性脆、易碎机械强度和刚度低于木箱可能的化学污染不环保，废弃箱会污染环境绝热性能差质地刚硬，缓冲防震性能差比重大，比强度低不便于防水绝热性能不如纸蜂窝结构机械强度、刚度不如纸蜂窝结构力学性能各向异性差别极大承重能力差抗戳穿能力差，不耐冲击，不耐用106蜂窝纸结构用作包装材料具有可预期的生命力生产蜂窝夹层材料在发达国家已有60多年的历史。早期的蜂窝材料大多以铝或轻质合金加工制作而成，主要应用于航行器的机翼，后来，随着造纸工业和制造业的发展，纸制蜂窝材料才得以问世，经过多年的应用推广，蜂窝纸板在国内外得到了快速发展，特别二十世纪末，环境污染问题引起世界各国前所未有地重视，而运输包装大量使用的EPS（聚苯乙烯泡沫塑料）缓冲衬垫，包装箱，已成为日益严重的白色污染源。《蒙特利尔议定书》和《维也纳宣言》（我国均为签字国）规定，将在2005年实现消除污染的目标。纸蜂窝结构是目前为止发现的可取代EPS的最好材料，它具有优良防震缓冲、保温性能，作为包装材料，它拥有极高的抗压强度、抗弯强度，且质量轻、承重大、形状可塑性强，易于包装不规则产品，并可回收再利用。蜂窝纸板是取代EPS的理想材料已成为现实，同时它又是符合环保潮流的绿色包装材料。历史沿革环境要求监管要求优异的使用性能107零破碎率是运输、存储安全的有力保障蜂窝纸包装箱的最大优势：零破碎被包装的内容物、液体不泄漏，不会造成仓库、搬运工具、设施的污染和腐蚀，有力地保障了财产安全！纸蜂窝箱用坚韧的牛卡纸板制成，再辅助以高科技防水、防浸渗处理，任由搬运途中的振荡、颠簸、撞击、摔打、抛掷等力的作用，都不会破碎，渗漏！108承重大强度高、力学性能好弹性好、耐冲击、柔韧重量轻、用料省、节省资源绝热性能好纸本身就是热的不良导体，再加上纸蜂窝结构将空间分割成一个个相互独立的空间，阻断或减弱了空气对流，使得热更不便于传导描述纸本身就质地轻软，再加上箱板是由“空心”的蜂窝结构，所以比重更小，用料省。同等体积条件下，纸蜂窝结构用料是实板的3~6%；用一平方米5.1mm厚的五层瓦楞纸板的纸材可做10mm厚的蜂窝纸板1.44平方米；蜂窝纸板箱的重量仅为相同规格瓦楞纸包装箱重量的2/3，约为相同规格木箱的1/3。比重小，可大大降低飞行载荷纸有一定柔韧性，结合以“空心”的蜂窝结构，使得纸蜂窝箱体更耐冲击，在冲击力的作用下，结构变形吸收能量，从而产生很强的抗震力，能很好地保护内容物。纸质柔韧，不易碎，保障了纸蜂窝结构箱不易破碎泄漏纸蜂窝结构因其独特的力学结构，具有较强的抗压抗折强度。试验证明，把纸作成蜂窝状，其立面抗压强度是其他方位的100倍。一克重量的蜂窝状纸在垂直状态下能承受800克的压力而不变形。10mm厚的蜂窝纸芯复合板抗压强度是5~18.9吨／平方米，是五层瓦楞纸板的20~75.6倍，其抗折强度是五层瓦楞纸横向的2倍，纵向的59.3倍经测试，10mm厚的蜂窝纸板可承重0.5~3吨／平方米，是五层瓦楞纸板的2~10倍，可以替代实木板。可承重范围由几公斤到几十公斤，如果采用复合纤维板或三合板做面板，则可装载数十吨重的物品109

蜂窝纸结构包装箱得天独厚2/2

后续处理简单、工艺成本低加工制作简单无生物危害环保、无污染原料便宜易得、性价比高由于蜂窝纸板比瓦楞纸板用纸量少，而且蜂窝纸芯可用廉价的再生纸（草浆纸），可用麦秸、稻草做原料制造，因此资源十分丰富，从而使蜂窝纸板箱的成本仅为相同厚度瓦楞纸箱成本的2/3，木板箱的1/3描述纸蜂窝结构完全可以取代目前航空运输用海鲜箱聚苯乙烯泡沫塑料缓冲垫，不产生“白色污染”。蜂窝纸板的材料可以完全回收做纸浆，如果弃置不用，也可完全腐烂分解，被自然界吸收，是满足“3R+D”要求的绿色包装材料。另外，和塑料箱相比，可以避免可能的化学物对食品的污染纸蜂窝结构箱由于不使用原生态木材，不含任何有害虫卵，所以用它包装运输物品，不会传播有害生物，可有效保护生态环境的安全。因为不需要熏蒸处理，节省时间和费用纸蜂窝结构材料易切割、易加工，质轻易搬运，而且所用加工设备简单，造价低，投资少，很容易大批量生产不需要熏蒸消毒处理，不需要打磨抛光、去毛刺，只需要简单地防水处理110

蜂窝纸结构包装箱防水处理方案纸质结构不防水，水密性较差，为了满足运输过程中对水密性的要求，防渗漏，必须对纸蜂窝结构箱进行防水处理方案一方案二描述特点应用趋势给纸箱表面涂覆防水涂料（油），包括使用天然防水树脂工艺简单，同时还可增加纸箱表面硬度和抗戳穿性能用矿物蜡处理纸箱表面成本低廉、环保方案三纸箱面板纸采用腹（塑料）膜牛卡纸板防水性能好，但不太环保极具前景有前景可能会用111

提高蜂窝纸结构包装箱纵向抗压强度方案考虑到在运输、存储过程中，装载的箱体是垒起来的，所以箱板纵向必须能够承受足够的压力。然而蜂窝纸板纵向的抗压强度远远低于横向的抗压强度，为了提高蜂窝纸箱的纵向抗压值，可考虑采用一些局部加强解决方案使用加强筋加强蜂窝纸板的纵向，可在蜂窝纸箱的四角或八个棱边各加一条纸制衬板，这样，在不影响纸蜂窝结构箱其他优异性能的前提下，就可以提高蜂窝纸箱的整体耐压性，改善蜂窝纸箱的可堆放性能112下陷高度(mm)厚度(mm)初始高度(mm)纸蜂窝芯内径(mm)纸重(g/m²)压强度(kg/cm²)比重(kg/m³)比强度(x105cm)

101404.5401.13151403.5281.25211402.2201.10251401.4170.82401700.7130.54抗压强度蜂窝纸板与瓦楞纸板力学性能对比表纸板结构抗压强度(t/m²)每平方米重量(g/m²)抗压挠度(载荷1kg)蜂窝纸板蜂窝纸板五层瓦楞纸板10.920.45.1加压后高度(mm)836102012055~18.95~18.90.2517.517.517.517.517.217.516.900.300.617.5横向纵向*资料来源：中国包装技术协会运输包装委员会新技术开发中心；奥瑞分析113破坏性试验滚动试验结果破损数量规格(mm)

蜂窝结构纸箱、木箱、瓦楞纸箱试验数据对照名称玻璃瓶15个玻璃瓶15个玻璃瓶15个5个8个无名称规格(mm)滚动次数内装物破损数量五层瓦楞纸箱木箱蜂窝纸箱560x340x230560x340x230560x340x230内装500g沙子的玻璃瓶18个内装500g沙子的玻璃瓶18个内装500g沙子的玻璃瓶18个12次31次63次5个1个1个五层瓦楞纸箱木箱蜂窝纸箱560x340x230560x340x230560x340x230内装物跌落次数121212*资料来源：中国包装技术协会运输包装委员会新技术开发中心；奥瑞分析114

纸蜂窝结构纸箱制造工艺简单设备/工装制作工艺EPS瓦楞纸箱蜂窝纸箱模具制作复杂，价格昂贵设备庞大，投资大较复杂工艺复杂工作环境有化学污染无污染设备投资小，不需要精密模具虽然蜂窝芯制作工艺较复杂，但箱体制造相当简单无污染监管环境禁用可以使用，但性能难以达到要求鼓励使用，且性能优异115

蜂窝结构纸箱生产工艺流程原纸粘接机压力机芯条裁机拉伸机纸板复合机箱板纸蜂窝纸板剪裁机拼接粘合防水处理蜂窝纸箱芯条蜂窝纸芯116

蜂窝纸结构箱代表时代潮流蜂窝纸箱将取代现行的泡沫塑料加瓦楞纸箱方案成为市场主流趋势蜂窝纸箱绝热性能好，保鲜能力强强度高、承重大、不破碎，比强度高，比强度是金属材料的100多倍环保性能好、无污染、对生态无危害代表市场潮流使用蜂窝纸箱可提高产品美誉度深圳市荣源环保包装科技有限公司地址：深圳市宝安区西乡宝田三路旺业工业圆二栋电话：0755-2734645827346689传真垫塑料薄膜缓冲包装综述

一、气垫薄膜概述

所谓气垫薄膜是一种在二层薄膜中间夹杂着整齐排布、大小均匀的空气泡的一种包装材料，由于二层薄膜之间夹杂的空气泡具有良好防振、吸收振动能的特点，因而气垫包装薄膜是一种性能优良的缓冲包装材料，可以代替大量泡沫塑料、纸屑、碎木屑、破布等材料，用于各种商品的包装。

二、气垫薄膜的起源1960年由美国人马克·沙瓦纳发明。当初只是想设计一款新型立体墙纸。一天，当他乘坐飞机时看到窗外的云朵，感觉云朵就像是用来保护飞机安全着陆的，受此启发，他制造出了塑料气泡膜。由于具有防震、防潮、防磨损等性能，气泡膜很快成为广受欢迎的包装材料。后来，由于很多人喜欢捏破气泡膜上的泡泡，因此气泡膜又被人们赋予了缓解心理压力的功能。

三、性能与用途主要特性：具有良好的减震性、抗冲击性、热合性、无毒、无味、防潮、耐腐蚀、透明度好。用途：由于气垫膜中间层充满空气，所以体轻，透明、富有弹性，具有隔音，防震防磨损的性能，广泛用于电子、仪表、陶瓷、工艺品、家用电器，自车行，厨房、家具和漆品制品、玻璃制品及精密仪器等抗震性缓冲包装。可制成气泡袋、气泡牛皮纸信封袋、汽车太阳挡、隔热座垫、隔热保温材料等。

四、气垫薄膜例子科盛达防静电制品公司生产“防静电复合气泡袋”“气泡袋”等气垫薄膜袋子

四、气垫薄膜例子昆山市大市塑料气垫薄膜制品厂生产“导电气泡复合膜”，“镀铝气泡符合膜”等各种气垫薄膜。缓冲包装材料的缓冲特性一、缓冲材料的特性对比

缓冲垫的作用是通过为高速跌落过程中的产品提供达到静止所需空间的方式来缓减冲击载荷，并消散一定的冲击能，保证产品在可能的恶劣物流条件下不损坏。缓冲垫还可衰减有害的振动，调整包装系统的频率远离产品关键件的固有频率，减少动应力，有利于延长其疲劳寿命。1、2、对于缓冲材料的要求①通过选择不同材料及其表观密度（10～180kg/m3）达到有良好的冲击能量和振动吸收性，②有耐多次冲击的良好回弹性，即对外部载荷引起的5～10％压缩变形都有良好的复原性，永久变形小。③压缩蠕变越小越好。一般的缓冲材料在静载荷连续作用下，随时间而发生缓慢的变形，称为压缩蠕变。④有一定的弯曲强度，5％时的抗压强度应在0.07Mpa以上，不致被产品压断或压碎。⑤有良好的柔软性，室温下压缩5％时的弹性模量应在0.15Mpa以下，在流通过程中不会擦伤产品表面。⑥耐物流环境可能出现的温度（-20～40℃）和湿度，耐酸、耐碱、耐油、耐霉、耐有机物腐蚀、耐盐、耐光、耐辐射，不腐蚀产品，抗静电，易加工成型，易操作，成本低，易回收和处理，符合环保要求。3、最常用的缓冲包装材料及特性对比（5分为最好，1分为最差）

缓冲材料（一）塑料缓冲材料1、分类①按结构：泡沫塑料和气垫塑料薄膜两大类。②按塑料树脂：热塑性泡沫塑料（PE、PP、PS、PVC等）热固性泡沫塑料（PU、酚醛泡沫等）。③按因发泡方法和工艺不同形成的孔结构：开孔闭孔混合型④按泡孔形状：球形椭球形通常椭球长轴方向的压缩强度和弹性模量比短轴方向大2倍以上⑤按孔径：大泡孔（直径大于0.5mm）小泡孔（直径小于0.25mm）⑥按泡沫密度：低发泡塑料中发泡塑料高发泡塑料密度在0.1～0.4g/cm3(气体/固体1.5～9）把密度大于0.4g/cm3(气体/固体＜1.5)密度低于0.1g/cm3(气体/固体＞9）2、常用的缓冲材料（1）EPS（ExpandedPolystyrene）发泡聚苯乙烯（宝丽龙）美国于1954年开始用它作包装的缓冲材料（可模塑的、轻质的、半硬质的、闭孔的和低成本的缓冲材料）。常见的缓冲包装用EPS的密度为16～35kg/m3，发泡倍率为25～50。

利用多层热压机可生产EPS板材，最大尺寸为2000×1000×10～100mm.

EPS的优点：模塑的EPS是半硬的，抗压强度大；成本低，还可制成带肋的复杂形状以节约用量；振动阻尼大，即抗振性能好；光滑的略有弹性的模塑表面不会磨损内装物；不吸水；耐腐蚀、耐油、耐老化；隔热和绝缘性好；可接触食品；热敏感性低，2秒内便可自熄；抗蠕变性能好；重载下的缓冲性能好。

EPS的缺点：不耐多次冲击；性脆，拉伸强度低。为了改善其复原性，一种办法是将EPS制成直径为1.5～6mm、长度为50～80mm的丝状材料；这种材料不仅复原性好，蠕变也小；50℃下尺寸稳定不变，80℃的变化不到1.5%（2）EPE(ExpandedPolyethylene)发泡聚乙烯（珍珠棉）是一种低密度的、半硬质的、闭孔结构的、耐候性好的、无毒的、耐腐蚀、阻水的和易回收的聚乙烯聚合物上世纪60年代才发展起来

轻型产品可选密度1.2lb/ft3的EPE板材做缓冲垫，通常选1.7和2.2lb/ft3的EPE板材做缓冲垫，重型产品和托盘支撑则可选密度4lb/ft3以上的EPE板材做缓冲垫。EPE厚板一般是由若干块厚约10mm的薄板热合而成，最近国外也开发出了厚约40mm的单层板。EPE与EPS相比，成本较高，刚度较差，不能模塑。目前主要用于中小批量、较贵重的和易碎的产品作缓冲包装。由于比EPS易于回收利用，目前在出口产品包装中应用较广。特点柔软性和韧性介于EPS和开孔结构的PU之间拉伸强度高，不存在EPS易掉渣的缺点缓冲性能好，能耐多次冲击，动态变形小抗静电性能好，体积电阻率6×1015Ω•mm介电强度3.92kV/cm布氏硬度49.2Mpa，刚度不如EPS好。（3）EPU（Polyurethane）发泡聚氨基甲酸酯（聚氨酯/人造海绵）美国1952年研制成功的软质PU，在缓冲包装中主要用来作现场发泡的柔软泡沫塑料具有极好的缓冲性能，耐多次冲击振动阻尼性能良好，复原性好比强度高，50％压缩变形的负荷为0.017～0.050Mpa拉伸强度为0.1～0.122Mpa，伸长率为200～270％，回弹性为30～50％耐水、耐油、耐腐蚀成型简单，可制成复杂形状，改变密度容易，回收容易成本较高，主要用于小批量或形状不定的内装物的缓冲包装。

现场发泡包装全过程

在模具中预成型得到所需的复杂形状的缓冲结构

（4）EVA、PEFEVA（EthyleneVinylAcetate）即乙烯-醋酸乙烯共聚物橡塑制品，PEF（Polyethylenechemicalbridginghighlyfoamedmaterials）是聚乙烯化学交联高发泡材料，为近年发展起来的新型环保包装材料具有良好的使用性能，如缓冲隔振性能好、回弹性与抗张力高、韧性强、隔热、防潮、耐腐蚀、无毒、不吸水、成型加工容易等等，最典型的应用是包装贵重产品或长期使用的五金件包装。它的密度一般为0.11g/cm3，拉伸强度约2.6MPa，拉伸率大于235％，压缩回弹大于80％，在70℃下加热24小时的收缩率仅1.5％。

（5）EPP（ExpandedPolypropylene）发泡聚丙烯（拿普龙）是一种性能卓越的高结晶型聚合物/气体复合材料，以其独特而优越的性能成为目前增长最快的环保新型抗压缓冲隔热材料。它的密度可选20、30、45、60kg/m3，可加抗静电剂和阻燃剂。加工方式可选模具成型、裁切成型、刀模冲击成型、粘贴成型(热融胶.强力胶.热贴合)。特点：EPP制品具有十分优异的吸振性能、形变后回复率高、很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性，另外，其质量轻，可大幅度减轻物品重量。EPP还是一种环保材料，可回收再利用。与发泡聚乙烯型内成形品(EPE)和挤塑发泡聚乙烯比较，耐热性和尺寸稳定性都较好，并且于重量上可大幅减轻。与聚苯乙烯型内成形发泡体(EPS)相比，耐热性、缓冲性、耐油性、耐化学品性和断热性等均特别优越。但成本高，主要用于精密贵重产品的缓冲包装。（二）纸制品缓冲包装

1、瓦楞纸板瓦楞纸板具有易于回收，易裁切、模切、粘合，成本低，与瓦楞纸箱好协调等优点；缺点是缓冲性能不易控制，表面较硬，对某些产品表面有磨损，难形成三维曲面，湿度影响较大，过载复原性较差，多次跌落后缓冲性能会下降等。

瓦楞纸板缓冲衬垫结构

2、蜂窝纸板蜂窝纸板与瓦楞纸板的特点相似，具有易回收再生，易粘合，成本低等优点缺点是缓冲性能不稳定、对某些产品表面有磨损，难形成三维曲面，湿度影响较大，过载复原性较差，加工较难，不好模切，无法制作三维曲面轮廓，垂直方向缓冲性能差，比瓦楞纸板贵。一般都是用一层或几层蜂窝纸板叠起来，在上面加工出与内装物轮廓相同的轮廓。3、纸浆模以废纸等植物纤维原料为主，加入松香胶、石蜡乳胶或松香－石蜡乳胶等湿强剂进行打浆，然后浇注到金属网状模型上成型，经压实、干燥、校形，得到与内装物轮廓一致的缓冲制品。纸浆模始于20世纪60年代的鸡蛋和水果缓冲包装，后来扩展到机电和玻璃陶瓷等产品。优点：废纸来源广泛，质轻，储运方便，成本低；有一定的强度、刚度和缓冲性能；可模塑成与产品轮廓一样的形状，集缓冲、定位、防碰于一身；有良好的透气性和吸潮性；易回收复用，环保。缺点：由于纸浆模制作受干燥、能耗等因素影响，厚度受到限制，因而不能用于重型产品的缓冲包装；此外，它的缓冲性能不及泡沫塑料，主要用于高脆值的机电产品和部分食品的缓冲包装。

4、发泡粒发泡塑料成型为粒状，或利用粉碎后的废纸和淀粉混合、发泡、成型为具有多孔的小块，可用于作为缓冲与填充材料。适合小批量电子、仪器和敏感材料的缓冲包装。这种材料体积大，物流运输成本高，适合于就近生产。5、纸纤维成型材料又称卷曲纤维纸材（Pillowpack）是利用废纸浆、渣浆等为原料，不经压缩脱水和干燥辊而直接热风干燥抄成的一种弹性好的缓冲材料。定量一般为160～300g/m2。它的复原性好，纸面压花或制成瓦楞状，复原性更好。

新型缓冲包装材料——植物纤维类缓冲包装材料

一种新型的包装制品材料—植物纤维发泡包装制品及其成型技术正在研究开发中，该制品是以植物纤维(废旧报纸、纸箱纸和其他植物纤维材料等)以及淀粉添加助剂材料制作而成，该新型包装制品材料具有不污染环境、制作工艺简单、成本低廉、原料来源广、防震隔震性能优于纸浆模塑制品等优点，不仅可以制作防震内衬，也可替代EPS制作填充颗粒物体。国内外在进行发泡型植物纤维缓冲包装材料的制作及机理方面的研究，已取得了不同程度的阶段性的成果。其实验室制成的样品，足以显示出该产品的发展具有巨大的市场潜力。然而，目前该技术离实现工业化大规模的生产还有一定的距离。

目录一、植物纤维类缓冲包装材料性能二、植物纤维类缓冲包装材料优缺点三、植物纤维类缓冲包装材料生产工艺

性能具有一定强度、刚度、韧性、防潮、抗盐、抗酸、抗碱、耐热缓冲、轻质、抗冲击性能、保温隔热、吸音防震等性能

优缺点优点 采用完全可分解无污染的天然植物纤维发泡制造的新型包装材料，可降低生产成本，减少环境污染。缺点 目前该生产工艺复杂，制造成本相对较高生产工艺植物纤维发泡制品的发泡方法主要有两种：采用化学发泡剂发泡及利用水蒸气发泡；将甘蔗渣、麦杆、稻草、芦苇、一年生草本等天然植物纤维原料通过物料前期蒸晒，烘干后研磨粉碎。将粉碎后的原料在高压釜中蒸煮软化，加入ＡＣ发泡剂、淀粉等添加剂混合制成粒状，经膨化系统一次发泡；再加入防水剂、羧酸钠、三元醇等助剂，在模具中加温定向发泡膨化，即得所需形状包装材料。

名称植物纤维发泡包装材料

性能具有一定强度、刚度、韧性、