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筆記本電腦物流運輸包裝設計-紙箱檢測儀器

時間:2013-08-29 11:10??來源:www.burberrymore.com??作者:紙箱檢測儀器??點擊:
摘要
        紙箱檢測儀器現代包裝是商品不可分割的組成部分。包裝和商品的生產、流通、消費一起,形成社會生產的良性循環。商品在生產中采用好的包裝,可以提高生產效率,降低生產成本;在商品流通中采用好的包裝,可以提高運輸、裝卸效率,減少破損,降低勞動強度和費用;在商品銷售過程中,好的商品包裝起到了無聲推銷員的作用,同時還可以增加商品的附加值,從而擴大銷售和帶來好的經濟效益。
筆記本電腦的銷售需求量很大,但在運輸與銷售環節中因包裝不當會對其質量和外觀造成一定的破壞。筆記本電腦屬于貴重的電子產品,包裝不當造成的損害將會對廠商帶來嚴重的經濟損失。因此選擇合適的材料與結構、計算出準確的尺寸對于緩沖墊和包裝箱的設計是非常重要的。
        本論文是在確定設計對象的尺寸和流通環境條件的基礎上,采用一種新型筆記本電腦包裝一氣墊與瓦楞紙板復合緩沖包裝結構。它包括氣墊、瓦楞紙板制造的緩沖結構、以及附件盒結構三部分。采用這種新型的氣墊與瓦楞紙板復合緩沖包裝結構,具有物流包裝成本低,重量輕、碳排量低等優點,可以替代目前大量使用的環保性能差的發泡聚苯乙烯(EPS)、成本高的發泡聚乙烯(EPE)、碳排量高的瓦楞緩沖墊等傳統緩沖材料。通過溫濕度試驗、跌落試驗表明,本緩沖結構的各項性能都可以滿足有關標準規定的要求;生產成本低于發泡塑料和瓦楞緩沖墊;由于氣墊與瓦楞紙板復合緩沖包裝結構件可以折疊運輸與貯存,流通成本與能耗也很低;氣墊與瓦楞紙板緩沖包裝結構件是容易回收再生的理想綠色包裝材料。
關鍵詞:筆記本電腦,瓦楞紙板,氣墊,包裝設計,成本,碳排量
1緒論
1.1課題背景

        包裝是產品生產過程的繼續,是產品制造的最后一道工序,也是商品流通過程中的重要環節。對大部分產品來說,只有進行了包裝,生產制造過程才算完成。產品經包裝后成為運輸包裝件,在到達用戶手中所經歷的流通過程有裝卸、運輸、儲存等許多環節,在這些流通環節中會遭受到沖擊、振動、壓力、氣候等諸多因素的影響。因包裝不善而造成內裝產品損壞的現象時有發生,其中因沖擊、振動而引起的包裝件損壞更為常見。因此產品從生產廠家到用戶手中這一流通過程中必須要采取保護措施來減小產品的破損,以保證產品完整無損地送到使用者手中。但同時包裝又使產品的包裝成本有所增加,從而也增加了產品的總成本,要使包裝成本有所下降就要在在包裝結構設計上進行優化。
        伴隨著人們環保意識的提高,電子信息產品包裝的環保問題亦受到更多的關注。近年來,歐盟對中國家電的顯示器配額己解凍,歐盟正成為我國家電出口的另一重要市場。但歐盟各國對木質托盤、木質包裝箱、EPS發泡塑料有嚴格的限制和規定。特別是不要輕易粘上歐盟限制的鉛、汞、鎘、六價鉻、聚溴二苯醚和聚糗聯苯等有害物質。所以在產品的包裝設計上因該結合產品的特性選用性能好、可重復利用的無污染的綠色包裝材料,以取得良好的經濟效益和社會效應。
        包裝是商品的臉面,也是消費者認知該產品的媒介。對于商品進行適當的包裝,既可起到保護商品的作用,又可增加其外部的美觀。但是由于廠家對包裝的誤解和為了刺激消費對商品進行了的過度包裝,所謂過度包裝就是包裝的耗材過多、分量過重、體積過大、成本過高、裝潢過于華麗。目前,對商品進行過度包裝的現象日趨嚴重,不少包裝已經背離了其應有的功能。不合理的包裝導致過度消耗了資源,使社會承擔了過度的包裝成本,其危害表現在以下幾方面:一是浪費大量資源;二是污染環境:三是損害社會利益。由于環境的破壞和資源的濫用引起了全球氣候的變化,全球氣侯的變化不僅對冰川、凍土等自然系統構成威脅而且對水源、農業、林業等人類生存也構成威脅。據IPCC(聯合國氣候變化政府間專家委員會)數據顯示:到2030年世界溫室氣體排放將增長340億噸,我國的溫室氣體排放將增長到120億噸。                          因此建立科學合理的包裝設計、采用合理的包裝材料,能夠使產品在流通過程中,減少費用和損耗,為國家節約資源,為企業降低成本。
        綜上所述,改善產品的包裝質量,可以提高產品的開箱合格率,有利于提高品牌形象。簡化包裝結構,有利于減低在運輸過程中造成的產品損壞,降低總的成本,節約有限的資源。對于廠家而言提高和簡化包裝設計有利于在激烈的市場競爭中贏得一席之地。在商品經濟條件下,商品生產與商品交換都離不開包裝,包裝與商品的生產和流通有著極為密切的關系。因此生產廠家應該注重包裝結構設計的重要性。
1.2研究主要工作及創新點
1.2.1研究的主要工作

本課題所要研究的內容可以概括起來為以下幾個步驟:
第一步:瓦楞紙板包裝結構的設計。
第二步:氣墊包裝袋性能、結構的研究。
第三步:包裝成本的分析。
第四步:碳排量的研究。
1.2.2論文創新點
        本論文設計了一種新型復合包裝結構應用于筆記本電腦的包裝。這種復合緩沖包裝結構是由第一緩沖墊瓦楞紙板與第二緩沖墊氣墊所組成,在本設計中第一緩沖墊瓦楞紙板起到一定的支撐作用;第二緩沖墊氣墊內部是由空氣填充的有效地減緩了外界的沖擊。氣墊代替了原有全瓦楞結構中的一部分紙板,所以包裝成本、運輸成本、碳排量都有所下降。
1.3研究的目的和意義
1.3.1研究的目的

        在環境惡劣、資源緊缺的情況下,本文對筆記本電腦提出的新型復合包裝瓦楞紙板與氣墊相結合,此結構設計中由于氣墊包裝袋是由99%的空氣和l%的膠膜組成,所有原料皆不含有毒物質及有毒重金屬,不管是在生產、使用或放置,原物料或產品都是完全干凈的,不會造成任何的污染。此種包裝材料屬于可回收再利用的綠色包裝,是很符合目前的環保消費意識。除此之外在未充氣前完全平面化、質輕體積小不占空間可節省大量的運輸費用,還降低了一定的包裝成本與運輸成本。
1.3.2研究的意義
        氣墊和瓦楞紙板的復合包裝對筆記本電腦的包裝是一種全新的嘗試。氣墊包裝袋運用少量合成塑料薄膜及氣室觀念,開發成氣室排列的內包裝,包裝成本與運輸成本都較低、環保可回收、防潮、防腐、抗震保護極佳,是替代現有的EPS、EPE、紙制類內包裝, 是最經濟、最符合環保的包裝材料。
2方案的確定
2.1現狀

        由于筆記本電腦具有重量輕、體積小、隨身攜帶方便等優點筆記本電腦有著很大的市場潛力。但由于在銷售與運輸過程中,困包裝、運輸、裝卸等不當常常會使其外觀及功能可能遭到不同程度的破壞,影響了筆記本電腦的使用價值。因此對筆記本電腦設計出切實可行的包裝方案,有著重要的意義。
        圖2-1、圖2-2和圈2-3(詳見附錄A)分別是目前同本某品牌的筆記本電腦的整體包裝、緩沖盒包裝和附件盒包裝的結構形式。這種結構的包裝存在兩個缺陷:第一,附件空間狹窄。因為外包裝箱的內尺寸為399xl16x336mm,電腦的厚度為46 5 mm。附件盒所占有的空間必須為47mm見圖2-4所示,并且還需要至少5mm裝LCD的間隙.根據目前的尺寸可知空間很窄,這樣附件盒很容易和LCD相撞擊的:第二,包裝材料采用全瓦楞紙板這樣使得運輸成本、包裝成本較高,而且碳排量也很高。
圖2-I整體包裝
Fi92·1 Wholepackage

圖2-2緩沖盒
                                                                                                                                                                       Fi92-2Cushionbox
圖2-3附件盒
Fi92-3 Accessorybox
圖24結構圖
Fi924structuredrawing
2.2設計依據
2.2.1設計的要求
 
表2-3試驗要求
Tab2-3Testrequirement
跌落順序見圖2-5:箱子bottom——舶nt一—-baCk——le鐘—1i曲t-—咱P,箱子底
部4條棱:2條長棱.2條短棱。
氣墊樣件的溫濕度試驗周期如圖2—6所示:
托盤堆碼要求如圖2.7所示,堆碼3層,每層20個手提箱,共計60個。
2.2.2理論依據
a流通環境
包裝件在運輸流通中所經歷的一切外部因素統稱為流通環境條件。流通過程以生產工廠為起點,以消費者為終點,它包括了商品及包裝的運輸、中轉、裝卸、倉儲、陳列、銷售等環節。貨物流通環境中各種外界因素及包裝損害原因見表2_4。
產品包裝件只有經受住一切外部危險因素(運輸條件、氣候條件、生活化學條件等)的考驗而安然抵達目的地,才能實現其功能,體現其社會經濟效益。
b產品脆值理論刪
1)產品脆值
脆值的含義是產品經受振動和沖擊時用以表示其強度的定量指標。又稱為產品的易損度。此值表示產品對外力的承受能力,一般用重力加速的倍數G來表示。G值越大,表示產品對外力的承受能力越強。傳統的脆值理論概念是基于產品的破壞性跌落試驗規定的,其力學模型如圖2-8。圖中包裝產品被簡化成均質體m,緩沖介質簡化為一彈簧,彈性系數為k,跌落高度為H,x為彈簧受壓的變形量。根據能量裝換規律,從H高處跌落到彈簧受壓發生最大變形靠,為便于討論略去外包裝和彈簧本身質量,不考慮阻尼。
按能量轉換規律,從h高度開始跌落,到彈簧受壓發生最大變形‰為止,產品具有的勢能將全部轉化為彈簧的變性能,其大小等于產品克服彈簧反力所做的功,即:
由于彈簧是線性的,故p(x)=kx,由mgh=l/2kx2,代入上式得:
P(x)=2mgh/x        (2—2)
根據牛頓第二定律,產品在彈簧力作用下的加速度a=p(x)/m
代入(2—2)得:
a=2hg/x            (2·3)
令2h/x=G  則a=Gg  (2-4)
由于2h>>x,故G>>l;式(2-4)表示產品跌落沖擊時產生的加速度,通常表現為重
力加速的的倍數;在沖擊問題上,通常用G這種倍數來表示加速度的大小。
由式(2.2),得:
P=GW(2.5)
上式表明,產品跌落時所受沖擊的大小,等于其重量和G的乘積。當這種沖擊超過產品結構所允許的極限時,產品即發生破損。包裝工程中,把這個產品不發生破損的最大加速度值叫脆值。
2)破損定義
破損是指產品物理的或功能的損傷,是喪失了合格品質量指標之一的就叫破損。由于破損的性質和程度不同,破損可分為以下三種:失效:又叫嚴重破損,指產品已經喪失使用功能且不可恢復;失靈:輕微破損,指產品功能雖已喪失,但可以恢復;商業性破損:主要指不影響產品使用功能而僅在外觀上造成的破損。隨可使用,但也降低產品的價值。
C沖擊響應譜的基本原理【5,9-10】
自Bioto提出沖擊響應譜的概念以來,包裝界學者將其引入到產品包裝失效評定和包裝優化設計領域,取得了一系列有意義的成果。Newtont先提出了產品破損邊界與沖擊響應譜的關聯性,并給出了由沖擊響應譜推算產品破損邊界的~般方法tnl。沖擊響應譜通常又稱“沖擊譜",是指將沖擊激勵施加到一系列線性、單自由度彈簧、質量系統時,將各單自由度系統的最大響應值,作為對應于系統固有頻率的函數而繪制的曲線。它用沖擊載荷作用在結構系統上的效果,即結構系統對沖擊載荷的響應來描述沖擊。
由于傳統的脆值理論用產品的最大加速度響應來評價其破損情況,流通環境的沖擊強度必須小于產品脆值。但造成產品破損的原因除了沖擊加速度的大小外,還與沖擊脈沖的形狀,脈沖持續時間,產品的固有頻率等等因素有關。這些因素無法以傳統的脆值理論來描述。這為以后的包裝設計增加了一定的難度。而且原有破損邊界曲線是采用矩形波形測出,在實際跌落時產生的沖擊波并非矩形波,是更接近于半正弦波,由矩形波測出的產品脆值比實際產品脆值要偏小,從而在包裝設計時過于保守。為了減少在設計緩沖包裝時的保守性,現在沖擊響應譜技術被包裝學界受到關注。在沖擊響應譜邊界曲線上考慮的不是產品所能承受的最大加速度能不能超過產品脆值Gc,而是產品關鍵件的在所有頻率下的沖擊響應譜的加速度值Gs不要超過允許限。這種方法回避了不同沖擊波形有不同結果的影響,不考慮激勵,只考慮與包裝緩沖結構關系密切的響應。采用這種方法設計緩沖包裝時,即使激勵脈沖峰值加
速度超過沖擊損壞邊界曲線上的沖擊脆值的25%以上時,也未發生損壞,從而可以克服沖擊脆值的過于保守的不足。如果已知產品的固有頻率,只要在固有頻率的一半至二倍的頻率范圍內的加速度值不超過允許限,其他頻率范圍即使超過了允許限,也不會引起損壞。所以,美國試驗與材料協會在1999年在原有標準ASTMD3332中列入一個附件,增加了可以采用沖擊響應譜進行產品脆值試驗和應用于緩沖包裝設計的內容。
沖擊響應譜分析技術是建立在圖2-9所示單自由度阻尼線形振動系統模型的基礎上的一種分析方法。如圖2-10所示,產品相當于由一系列單自由度阻尼線形振動系統模型組成,假定受到無質量的基座的加速度激勵為Y,其時間歷程已經通過試驗得到。基座加速度激勵對每一個質量、剛度、阻尼和固有頻率為mi、ki、Ci和fni的單自由度阻尼線形振動系統都會分別產生出相應的加速度響應Xi。
任一固有頻率的單自由度系統都可進行沖擊響應譜分析,但在數值計算中通常采樣選取的固有頻率是21/6的倍數。于是,對于選取Ⅳ個以Hz為單位的固有頻率,其頻率值
可能是10,11.2,12.6,14.1,…,(10)【2(1/6)(N-1)】。可見,帶寬隨頻率值的增加而增加。
每一個頻率fc值代表的是該帶寬的中心頻率值,其上限fu和下限fi可按下式計算:
對于單自由度系統受激勵,其計算公式如下:
對于復雜的任意激勵,其計算公式如下:
2.3整體方案的確定
設計的總目標是降低物流包裝系統的成本和碳排量。
根據目前此種電腦的特性和原有的包裝結構存在的缺陷和所選用包裝材料的成本高、碳排量大等特點,提出了一種對筆記本電腦新型的包裝結構設計——氣墊和瓦楞紙板復合包裝結構,如圖2.11所示。這種復合包裝結構替代原來的全瓦楞紙板緩沖墊結構方案,實現了降低物流包裝系統的成本和碳排量的目的。
1--0217箱型瓦楞紙箱;;2一氣墊;3一氣墊瓦楞紙板支撐;
4一附件盒瓦楞紙板支撐;5一筆記本電腦;6一附件盒
圖2.11筆記本電腦氣墊瓦楞紙板復合包裝結構
托盤單元包裝的結構示意圖如圖2.12所示。在超輕的EPS托盤上堆碼3層每層20個共計60個瓦楞手提箱,4個瓦楞紙板護角與0452箱型瓦楞紙板上蓋將堆碼紙箱形成整體,最后用拉伸纏繞膜收緊。
2.4本章總結
通過對產品筆記本電腦本身特性、原有包裝結構、流通環境、包裝廢棄物的分析,提出了一種新的包裝結構——瓦楞紙板與氣墊的復合包裝。這種新型的復合包裝與原有.的全瓦楞紙板相比較可降低包裝成本、運輸成本以及碳排量,是符合現在包裝趨勢的設計。
3物流包裝系統設計
3.1外包裝盒設計
3.1.1外包裝盒材料的設計
瓦楞紙板因可加工性極好、使用方便、剛柔兼備的保護性、利于促銷、成本低廉、符合可持續發展等優點,在包裝制品中得到了廣泛應用,在本設計中也采用瓦楞紙板為外包裝盒材料。筆記本電腦的包裝一般是單體包裝,外包裝箱型任然選用原有標準箱型0217見圖3.1。由于筆記本電腦重量輕,故實際中可使用膠黏劑粘合接頭14)。按照GBT6544--1999標準規定,UV形瓦楞紙板分為A、C、B和E型四種。A楞型的紙箱承受平面壓力性能比B和C楞型差,但其承受垂直壓力性能較高;B楞型的瓦楞低又密,故耐垂直壓力性能較差,但平面耐壓性能較高;C楞型性能介于A和B楞型之間;E楞型的紙板具有重量輕、緩沖性能好、平面抗壓強度好等特點,利于直接進行印刷。由于本設計對象筆記本電腦在流通過程中是堆碼運輸,因此對其紙箱要求要有較強的平面耐壓性能,所以綜合考慮選高強低克重的B型瓦楞紙板。B瓦選一等品的S一2.1級瓦楞紙板,邊壓強度Pro=4.0KN/m,配材選A級紙板。計算如下:
已知內裝物為4.85kg,3層堆放,總高為1038mm;包裝箱外尺寸405×122X346mm,內尺寸為399X116X340mm,在相對濕度90%、野蠻裝卸為0.6、印刷與開孔0.8的條件下存放90天。堆碼30"-'100天的疲勞系數為1.65。
瓦楞紙箱空箱抗壓計算:
L=Mxgx(H-h)/hxF
式中:
L——空箱抗壓標準(N):
M一瓦楞紙箱內裝物質量(蠔);
G——重力加速度;
H一倉儲或運輸車輛的空間高度(m);
h——瓦楞紙箱外高(m);
F一劣變系數(1.65)。
則L=4.85×9.8×(1.038.0.346)/0.346×1.65
=l56.849N
K=Pc/Ps。              (3-2)
其中k=1/0.55×0.48×0.6×0.8=7.89
得出Pc=156.849×7.89
=1237.76N
邊壓強度計算:
式中:
ECT——邊壓強度(KN/m);
BCT——空箱抗壓強度(N);
BP——紙箱內尺寸長寬之和的2倍(m);
T——紙板厚度(m)。
則BP=(399+116)*2/1000
=1.03m
ECT=1237.76/5.875(1.03*0.0033)1/2
由瓦楞紙板技術新指標表3-1、3-2得出紙板代號為一等品的S-2.1瓦楞紙板。
3.1.2外包裝盒的尺寸設計
外包裝盒任然選用原有的手提式0217型紙箱120],展開圖和立體圖見圖3-la)、b)所示。
3.2氣墊設計
3.2.1氣墊特性
    氣摯包裝袋是一種應用空氣緩沖原理整體包裹物品使之不被破壞的新型緩沖包裝材料,氣墊包裝襲由氣柱和熱封線加以分隔組成,在該熱封線上每問隔10~15公分即開設一連通口,見國3.2(詳見附錄A)。而一氣柱與另一氣柱之間則各自獨立,氣體無法在氣柱組之間互通。任一氣柱破裂氣體泄漏時,并不影響其它氣柱的氣密狀卷㈣。它可以在很大程度上取代現有的EPS、EPE、紙制類內包裝材料,是最經濟、最符合環保的包裝材料。
 
a氣墊的特性
1.以往倉庫需一大堆的緩沖材料庫存,但氣墊體包裝袋可以實時上線,立刻充填,要多少就充多少,完全不占空間。
2.氣體包裝袋是由9996的空氣和1%的膠膜組成,包裝材料未使用前完全平整,不占空問可節省大量的運儲費。
3.氣體包裝袋的支撐性絕佳,單一個氣體包裝袋可承受60~120kg的重壓而不破裂。
4.氣體包裝袋能保護所包裝的產品,不只是填充、支撐。和傳統的填充物比較.不會因包裝內箱空隙大,而在運送過程中物品經常移位造成損壞,既使遭遇外力擠壓,氣體包裝袋的貼身設計也能利用氣墊柬分散壓力以避免損害。
5.在一般的使用條件之下,氣體包裝袋可以節省205~40%的運送空問。
6.氣體包裝袋不管要回收或經完全破壞丟棄或焚化,部無環保問題的產生。
7.氣體包裝袋所用原料皆不含有毒物質及有毒重金屬,不管是在生產、使用或放置任何狀況下,原物料(膠膜)或成品(氣墊)都是完全干凈的,不會造成任何的污染。
表3.4、3,5分別是氣墊包裝袋與各種包裝材料的比較和氣體包裝的應用規格。
3.2.2氣墊結構圖
見圖3-3a)、b)

3.3內包裝盒設計
3.3.1內包裝盒選材

近年來,歐美等國的微細瓦楞的市場份額逐年在增加,如F、N、G、O等微細瓦楞紙板目前的總產量已占整個瓦楞紙板總產量的10%,美國更是達到了15%,并以每年2%的速度遞增。傳統觀念認為包裝承載是以內存物重量來確定材料的克重強比,但卻忽略了包裝與被包裝產品互相支撐的作用。與傳統的五層包裝產品相比,三層高強度、低克重瓦楞包裝產品同樣能起到保護商品的作用,而且還節省了將近50%的紙張和各種能源的消耗,有效地降低包裝成本。另外,微型瓦楞紙板可以在膠印上直接印刷,既能獲得精美的圖案,又不會因印刷使瓦楞紙變形、降低或破壞紙板強度。
在本設計中內包裝盒——緩沖盒與附件盒選用屬于高強瓦楞紙板中的微型瓦楞紙板E。因為微型瓦楞紙板有以下幾點優點:①微型瓦楞紙板由于成本低、抗震性能好、抗壓強度高,可直接進行膠印以及環保等特點,其市場競爭力越來越被業內人士所看好。②由于微細瓦楞具有堆碼強度高、耐破度和撓伸性能佳以及質輕板薄等優點,目前信息家電行業、食品行業、化妝品行業、會展行業以及出口產品等領域都在使用微細瓦楞包裝。③由于微細瓦楞一片成型,加之高強度瓦楞原紙的選用,所以瓦楞紙產品易回收再生利用,是一種理想的“綠色包裝’’材料。質優量輕,節省成本,是微型瓦楞紙包裝的又一大優勢。④微瓦保護功能強。例如冰淇淋是需要冷凍的食品,在運輸的時候容易受到外界環境的影響而導致變形。由于微細瓦楞包裝楞型較小,單位面積的瓦楞條數較多,因此提高了包裝的抗壓能力,對產品具有更好的保護功能。另外,在提高抗壓強度、緩沖性能的同時,它還具有耐低溫、防潮等優點。
3.3.2緩沖盒結構設計
見圖3-4a)、b),其中單位為mill。
3.3.3附件盒結構設計
見圖3-5a)、b),其中單位mm。
3.4堆碼設計
堆碼強度是紙箱設計的重要指標,是指倉儲的瓦楞紙箱包裝在一定時間的靜態壓力下堆碼即將倒塌之前所能承受的載荷。在現代運輸和包裝設計中,堆碼強度顯得更有意義和實用價值。
3.4.1包裝箱在托盤上的堆碼與固定
a包裝箱在托盤上的堆碼
托盤化包裝過程中,包裝件在托盤上的堆碼方式也是一個很重要的問題。包裝件的堆碼方式一般有簡單重疊式、交錯式、縱橫式、旋轉式、騎縫式、樅樹式、豎立式和裝配式等,各種堆碼方式的比較見表3-6。托盤承載表面積的利用率一般應不低于80%。
b拉伸膜裹盤運輸
纏繞膜又稱“拉伸膜",其特點為質軟軟薄,具有優勢的抗拉性、抗刺穿性和抗撕裂性,纏繞膜的功能是使包裝好的產品都集中在一起,使產品在運輸過程中免于受損,而且灰塵也不易進入纏繞膜。良好的透明度可以使肉眼檢查變得比較容易,而且在許多情況下可以加快貨物處理速度。纏繞膜的使用非常簡便,用手或是機械都可以把薄膜纏到包裝上。
采用裹繞方式將各種商品固定在托盤上,便于貨物集裝化(成組)儲存、運輸、裝卸,能有效地防止貨物傾倒和包裝破損,防止貨物受潮霉變,提高商品保潔度,加速車船周轉;并且成本低,能耗省,設備占場地面積小。
拉伸薄膜具有單元化、初級保護性、壓縮固定性、成本節約性等通用性質:①單元化:這是纏繞膜包裝的最大特性之一。借助薄膜超強的纏繞力和回縮性,將產品緊湊、固定地捆扎成一個單元,使零散小件成為一個整體,即使在不利的環境下產品也無任何松散與分離,而且沒有尖銳的邊緣。②初級保護性:初級保護性提供產品的表面保護,在產品周圍形成一個很輕的、保護性外表,從而達到防塵、防油、防水、防盜的目的。尤為重要的是纏繞膜包裝使包裝物品均勻受力,避免受力不均勻對物品造成損傷,這是傳統包裝方式(捆扎、打包、膠帶等包裝)無法做到的。③壓縮固定性:借助纏繞膜拉伸后的回縮力將產品進行纏繞包裝,形成一個緊湊的、不占空間的單元整體,使產品各托盤緊密地包裹在一起,可有效地防止運輸過程中產品的相互錯位與移動同時可調整的拉伸力可以使硬質產品緊貼,使軟質產品緊縮,尤其是在煙草業以及紡織業中有獨特的包裝效果。④成本節約性:利用纏繞膜進行產品包裝,可以有效降低使用成本,采用纏繞膜只有原包裝的15%左右,熱收縮膜的35%左右。同時可以降低工人勞動強度,提高包裝效率以及包裝檔次。
3.4.2瓦楞紙扳護角設計
紙護角是多張牛皮紙復貼后,經護角機定型壓制而成,用于貨品堆碼后,可加強包裝物邊緣支撐力并保護其整體包裝強度、防止打包帶對產品的傷害。瓦楞紙板護角是新型綠色包裝材料,按形狀分為L型、u型和環繞型紙護角見圖3.6(詳見附錄A)。
a瓦楞紙板角護角的結構設計
在EPS托盤上堆碼的貨物為三層總高度為1038mm,選用U型角護A型,此瓦楞紙板角護角的尺寸為A=1038mm、B=100mm、C1=95mm、C2=100mm、D=5mm,結構見圖3—7。
3.4.3 EPS托盤
托盤是隨著集裝箱和集合包裝出現的種新的物流技術。所謂托盤,是指一種便于裝卸、運輸、保管、使用的,由可以盛載單位數量物品的負荷面和鏟車插口構成的裝卸用墊板。它是一種用于機械化裝卸、搬運和堆存的集裝單元工具,是一種特殊的包裝形式。它與叉車配合使用,可以大幅度提高裝卸搬運效率,是應用最多的集裝器具。
托盤是廣泛用于組合包裝的器具。托盤化包裝是把包裝件按一定方式在托盤上堆碼.再通過捆扎、裹包或膠粘等方式加以固定而形成搬運單元,便于機械化裝卸、儲運和管理。托盤化包裝整體性能好,堆碼穩定性高,可避免散垛摔箱問題,適合于機械化裝卸,提高工作效率3~8倍,也能大大減少流通過程中包裝件發生碰撞、跌落、傾倒及野蠻裝卸,提高產品運輸的安全性。
圖3-8為EPS托盤,表3.7足EPS托盤的特性,表3-8是托盤的測試試驗。










 
3.4.4貨蓋
電腦的外包尺寸為405*122*346mm,托盤上的貨物擺放在長度方向上是2*405+2*122=1054mm在寬度方向上是8×122=916mm,選用B型瓦楞紙板。由于還需考慮瓦楞紙板護角的尺寸,因此貨蓋的內尺寸為1064x936xlOOmm,采用0452瓦楞紙箱例。展開圖與立體圖見圖3.10a)、b)。
3.4.5堆碼計算
堆碼強度指倉庫儲存的瓦楞紙箱包裝在靜態壓力之下堆垛,即將坍塌之前所能承受的載荷。堆碼強度可通過堆碼強度實驗進行測試,也可根據測試的抗壓強度進行推算。堆碼強度中所指的載荷均指最低層的紙箱承受載荷,即最低層箱的堆碼強度。堆碼強度的表達式:
Pw=H-h/h*K*y (3-4)
式中:
Pw一堆碼載荷(kg);
H一瓦楞紙箱外部高度(cm);
W一商品重量(產品加箱重)(kg):
H—箱體堆碼高度(cm);
K—瓦楞紙箱的疲勞系數,與堆碼時間有關。
已知電腦包裝件毛重為5.6kg,之前采用1100x1050x120mm規格的托盤,托盤重量為5.7埏,3層堆放,總高為1038mm;在相對濕度90%、野蠻裝卸為0.6、印刷與開孔為0.8的條件下存放90天。見表3-9、3.10。
3.6本章小結
根據筆記本電腦自生的特點、原有包裝結構的研究與計算來選擇瓦楞紙板,通過跌落試驗得出最科學的附件盒和緩沖盒的結構。對氣墊包裝袋性能以及外包盒結構的了解得出氣墊包裝袋的結構。
4試驗
4.1跌落試驗
自由跌落試就是用自由落體運動來模擬運輸包裝件的跌落情況。在進行試驗時,提起試驗樣品至預定的高度,然后突然釋放,使其按預定狀態自由落下,與沖擊臺面相撞形成沖擊。根據試驗前的規定,在完成一個或幾個不同姿態的若干次跌落后,檢查運輸包裝件的完好程度。
自由跌落試驗可以分為面跌落、棱跌落、角跌落三種不同的形式。面跌落時,使試驗樣品的跌落面與沖擊面平行,其夾角最大不超過20;棱跌落時,使試驗樣品的重力線通過被跌落的棱,構成該棱的兩個平面中的一個平面與沖擊面夾角的誤差不大于士50或此夾角的10%;跌落的棱與水平面平行,其夾角最大不超過20:角跌落時,使試驗樣品的重力線通過被跌落的角,構成此角的至少兩個平面與沖擊面夾角的誤差應不大于士50或此夾角的10%。
4.1.1試驗
a測試原理
在裝卸過程中產品可能會在配送鏈的任何時候跌落,產品很容易受到沖擊危害。設計人員需要一個可重復的測試來評估襯墊設計的改變。碰撞測試對于評估和認證產品、包裝設計改變的合格性也是非常必要的。一般而言,沖擊對產品、包裝的完整性造成最大的威脅。
b測試的原因
沖擊通常是所發生的最嚴重的事件,因而下落測試為評估包裝設計提供了一種方法。所有的包裝可能不會都受到自由下落,而這種測試代表了一種真實世界中“最糟糕"的情況,而包裝可以為這種情況提供一個解決方案。下落測試還為設計人員提供了有關襯墊性能的數據,以及整個產品設計強度。
4.1.2試驗數據
此試驗是在DLJ.300跌落試驗機進行試驗的,試驗結果是通過陜西科技大學開發的ITCZ.3.0數據處理系統對安裝在電腦底部上的三向加速度傳感器采集到的數據進行處理后得到的[371。由圖4-1a)所示的沖擊加速度脈沖可見,沖擊加速度峰值達到l16.399,該品牌筆記本電腦的脆值要求控制在l10g,則緩沖結構不符合要求。但是實際上該筆記本電腦并沒有摔壞,從圖4一lb)所示的沖擊響應譜可見,在整個頻率范圍內,沖擊響應譜都在某公司給出的限制范圍之內,而且安全系數還較大。

不同的跌落方向和姿勢,可以得到不同的結果。在做跌落試驗時分別做了氣墊與瓦楞紙板復合緩沖結構與不帶瓦楞紙板的氣墊包裝的這兩種試驗。試驗時氣墊壓強均為0.06MPa,濾波300Hz,SRS容差設定為1lOg/26ms,跌落高度為l米時進行5個面、3個楞共8個跌落試驗。由于傳感器貼在front面為了防止碰壞,front面和bottomfront短邊的跌落試驗不做。從實驗數據可得出氣墊與瓦楞紙板復合緩沖結構優于不帶瓦楞紙板的氣墊包裝結構。
a氣墊與瓦楞紙板復合的緩沖結構
表4.1為不同的跌落方向和姿勢,得到不同的結果。圖4-2a)、b)、c)、d)、e)、
f)、g)、h)分別是G值圖。

 




b不帶瓦楞紙板氣墊的緩沖結構
表4-2為不同的跌落方向和姿勢,得到不同的結果。圖4-3a)、b)、c)、d)、e)、f)、g)、h)分別是G值圖。




4.2溫濕度試驗
相對濕度是指在一定的溫度下,空氣中實際水汽壓強與該溫度下的飽和水汽壓強之比。也就是在同溫同壓下,空氣中實際所含水蒸氣的重量與飽和水蒸氣重量之比,相對濕度一般用百分數表示。由相對濕度的定義可知,相對濕度和溫度是密切相關的,溫度可以單獨存在,但如果有相對濕度條件,必須要有相應的溫度條件。
a恒定試驗
恒定試驗是最普通的試驗方法,它采用固定不變的溫濕度條件,考察包裝件的承受能力。
b交變試驗
交變試驗采用兩種或兩種以上的溫濕度條件,考察不同的溫濕度和溫濕度變化對包裝件的影響,包括沖擊和漸變兩種形式。沖擊一般只用在溫度條件,主要在考察包裝件在短時間內受到巨大溫度變化時的承受能力;漸變是在較長的時間內變換溫濕度條件,能更好地模擬實際情況,特別是在考察濕度凝結方面效果顯著。
4.2.1試驗
a測試原理
做這個試驗是為了確定包裝的產品是否可承受極端的濕度、溫度配送環境而不被損壞。在極限環境可能會影響產品或包裝的可靠性時,應該使用這種測試。此外,這種測試可以在執行其他測試之前進行,以檢查產品和包裝材料是否達到要求。例如,完成高濕度測試時立即執行隨機振動測試,就可以模擬在高濕度國家中的卡車運輸環境中發生的損壞。
b測試的原因
許多集裝箱材料和包裝材料,尤其是紙質的材料,在溫度和相對濕度(RH)發生變化時,其物理屬性也隨之變化。例如,許多亞洲和拉丁美洲的國家,表現的氣候模式顯著地影響了瓦楞材料的性能。北極和沙漠的溫度極限也會在運輸環境中發生。溫度和濕度與沖擊和振動相結合就可能產生不可預料的結果,并加重了現有的問題。
4.2.2試驗數據
試驗要求為交變的溫濕度試驗,要求見表4.3。
表4-3交變的溫濕度要求
試驗是在WI-6P-C步入式恒溫恒濕室見。在此試驗中分別做了氣墊壓強為0.06MPa和06MPa的兩組實驗,在24小時后的溫濕度試驗以后發現0.06MPa的氣墊沒有破損而06MPa的氣墊全部破損,見罔4_4a)、b)和圖4-5a)、b)(詳見附錄A)。
0.06Mpa試驗前、后的氣墊見圖4-4a)、b)
 
4.3本章總結
通過溫濕度試驗、跌落試驗表明,這種瓦楞紙板與氣墊的復合包裝結構能很好的保護產品,使產品沒有任何的損壞,且這種緩沖結構的各項性能都可以滿足此日本某品牌電腦公司有關標準規定的要求。
5整體性能評價
5.1包裝成本

隨著生產社會化程度的不斷提高和專業化生產的發展,包裝原材料在包裝產品成本中所占的比重也越來越大,目前在包裝成本中,包裝原材料費用一般占60%一80%。在包裝工業中隨著生產規模的不斷擴大包裝資源的消耗也越來越大,包裝資源短缺的矛盾也越加突出。紙、紙板、塑料、金屬和玻璃四大支柱材料的供給現已嚴重不足,包裝原材料短缺成為制約我國包裝工業發展的因素。包裝資源短缺的問題如若不解決,包裝工業的進一步發展將會遇到很大的困難。包節約裝資源就可以促進包裝企業降低包裝原材料的消耗定額,降低生產成本,從而增加企業的盈利。
5.1.1包裝的經濟合理性
包裝的首要功能是保護商品、方便運輸,合理先進的技術才能產生優質的包裝。設計合理包裝不僅要考慮包裝設計本身,更重要的是應著眼于商品流通的全局,兼顧物流系統的相互關系,按照合理包裝的幾個方面進行設計:①掌握流通實況,發揮最經濟的保護功能。包裝設計前應通過有關測試和調查查閱有關流通環境資料等手段來掌握環境實況,對不同的環境條件,采取不同的包裝設計。②實行包裝標準化。采用標準化設計,能減少設計時間,穩定包裝質量,降低包裝和流通成本,取得明顯的經濟效益。③協調與生產的關系。包裝是物流過程的第一步,同時也是產品生產的最后一道工序。因此,它同產品的生產過程緊密相關,二者應協調一致,作到包裝與生產同步,防止產品積壓,為此包裝設計應和產品大批量的生產工藝一起考慮,其中包括包裝材料的選擇和加工方法的選定。④注意裝卸及開箱的方便性。⑤便于廢棄處理。包裝廢棄物占城市垃圾的20%,它對城市環境污染的影響是不可忽視的,因此包裝材料應便于廢棄處理。
在產品的緩沖防振包裝設計中,適度包裝是一種最佳的包裝防護模式。即在滿足特定的運輸包裝性能要求的條件下,以最小的包裝體積、 最省的包裝材料、 最方便的貯運方式實現對產品的包裝防護。設計包裝時必須注意包裝的經濟合理性。一方面,既不要過分包裝,也不要不足包裝。另一方面,要注意包裝選材的經濟性。要求包裝新產品、新材料要有良好的性能和廣泛的用途,物美價廉,經久耐用。例如以下的兩點:①適度降低紙板用量。對原本的包裝箱結構進行優化設計,合理采用新型的包裝結構,不僅降低了瓦楞紙板的用量,而且極具環保意義。如當前的飛利浦公司主要通過兩個途徑來實現:一是選用低克重的包裝材料,二是設計簡單、 用材少的包裝結構。②優化紙箱配紙。芯紙和瓦楞紙的市場價格比紙板的面紙及里紙低的多,適當增加芯紙和瓦楞紙的克重。降低面紙和里紙的克重。使瓦楞紙箱的紙板配紙“面紙輕磅化,芯紙重磅化",不僅減少了紙板成本。而且大大提高了紙箱的抗壓強度、耐破度等性能指標,減少了紙箱在存儲和運輸過程中變形和破損等因素,進一步加強了紙箱對于整體的保護。減少了各個銷售網點由于更換紙箱而產生的各種費用。
5.1.2優化包裝設計的方法
成本是企業的核心,是企業經濟運行質量的集中反映,成本的高低反映了企業經營管理水平如何,也體現出產品的市場競爭能力。包裝成本是產品成本中不可低估的一個組成部分,降低包裝成本就成為企業發展策略中舉足輕重的一環。那么如何在降低包裝成本的同時不影響到產品本身的品質成了關鍵問題。以下是如何降低包裝材料的成本的幾個方法:
①功能不變,成本降低。
I科學排料法。包裝材料占包裝總成本的比例較大,節約材料能可觀地降低總成本。
II材料、工藝替代法。每種包裝材料都是為實現某種功能而使用的,但要實現某種功能卻并非非使用它不可,只要具有相同量值的東西,就可以作為替代的對象。
②成本不變,功能提高。在包裝成本一般不變的情況下,使用提高包裝功能的辦法來提高包裝價值
I增大容量提高包裝功能。一個包裝數件商品的包裝,要使其增大包裝容量,可以在商品排列上多做研究,如采取交錯排列、套裝排列等。
II改進結構優化包裝功能。包裝結構是指包裝每一部分的位置以及它們之間的相互聯系、結合的統稱。包裝每一部分位置的改變會促使它與周圍聯系的改變,從而使整個包裝的結構、形態及功能發生變化。
③功能提高,成本降低。這是提高價值最顯著,難度最大的辦法。一般情況下,它是個不相容問題,解決不相容問題可用變換條件因素的辦法。包裝的功能要通過包裝材料、形態結構、加工工藝等條件來實現。提高包裝價值不外乎通過這些因素各自的變換來實現。
④適當增加成本,大量提高功能。有些設計方案或加工方法,雖比原來的方案增加了少量成本,但卻使包裝功能大大提高,提高了商品的售價。
⑤功能略有下降,成本大幅度降低。消費者有不同的層次,有時為了照顧經濟實惠的心理,降低一些次要功能的標準,以降低成本,也有利銷售。但降低的決不是必要的功能,而是次要的或輔助的功能。
5.1.3成本計算
由于此品牌電腦公司的有關包裝是由其他公司負責的,所以包裝材料成本這方面給
出的相關資料只有外包裝盒、緩沖盒、附件盒以及紙托盤的價格。原有的包裝成本與新
的包裝成本的對比也只是從外包裝盒、緩沖盒、附件盒和紙托盤這四個部分進行對比。
表5.1與表5.2分別是原有和新的包裝成本的計算。
全瓦楞紙板結構的包裝和氣墊與瓦楞紙板復合的結構相比在包裝成本上降低了8.09元。
5.2運輸成本
運輸是指用設備和工具,將物品從一地點向另一地點運送的物流活動。在物流的幾大功能中,運輸是最重要的功能之一,是物流活動的關鍵環節。在企業的經營成本中,物流成本占大部分,運輸成本通常是物流成本中最大的單項成本,占物流成本的40%~50%左右。了解和分析影響運輸成本的因素,可降低運輸成本,使企業的物流成本降低,獲得更多的收益。
所謂運輸成本就是承運人為完成特定貨物位移而消耗的物化勞動與活勞動的總和,其表現形式是各種費用的支出。運輸成本的組成見圖5.1。營運成本是指與營運生產直接有關的各
項支出;管理費用是指運輸行政管理部門為管理和組織營運生產活動的各項費用;財務費用是指運輸部門資本運營和籌集資金而發生的各種費用。
 
5.2.1運輸合理化
運輸是物資流通過程中的一個重要環節。所有原料和產品,從生產地送到需要地,都必須通過運輸。運輸是商品生產在流通領域的繼續,也是創造價值的生產性勞動。為使運輸合理化必須組織商品合理運輸,提高商品的運輸效率和裝載效率,建立運輸量大、速度快的新運輸體制,并采用相應的新包裝形態。
a各種運輸方式的特點
現代化的運輸可分為:鐵路、公路、水運、航空幾種主要運輸方式。以下分別是這幾種運輸工具的運輸特點。①路運輸的特點:載運量大,運行速度快,運距長,有很強的連續性,安全性強,受氣候條件影響小,成本比較低,適合子大宗貨物長距離運輸。②路運輸的特點:具有高度的靈活性,速度較快,便于開展“門到門"運輸,適合于貨運量不大,短距離的物資運輸和集散。③路運輸的特點:具有巨大的運載能力,運送速度較低,運輸距離長,受氣候條件影響較大,適合遠距離大宗貨物或笨重貨物的運輸。④空運輸的特點:運行速度極快,能源消耗大,運載量小,運價高,適用長距離和緊急快速物資的運輸。
b合理運輸
合理運輸即根據貨物的合理流向及市場供需狀況,以最快的時間,最少的環節,最短的里程,最省的費用完成貨物的運輸任務。
1)影響合理運輸的因素
①運輸距離。運輸是商品在空間的移動,這個移動的距離,即運輸里程的遠近,是決定其合理與否因素中一個最基本的因素。因此,物流部門在組織貨物運輸時,首先要考慮運輸距離,盡可能實行近產近銷,就近運輸,要盡量避免過遠和迂回運輸。②運輸環節。物流部門在調運物資時,盡可能組織直達、直撥運輸,使物資不進入中轉倉庫,越過一切不必要的中間環節,由產地直運銷售地或用戶,減少二次運輸。③運輸工具。在各種運輸工具并存的條件下,必須注意選擇運輸工具和運輸路線。要根據不同貨物的特點,利用不同運輸方式的特點,選擇最佳的運輸路線,改進車船的裝載技術和方法,使用最少的運力,運輸更多的貨物,提高運輸效率。④運輸時間。在物流中應盡量壓縮運期,使貨物不至于長期徘徊,停留在運輸過程中。⑤運輸費用。運輸費用占物流費用的比重很大,它是衡量運輸經濟效益的一項重要指標,也是組織合理運輸的主要目的之一。運輸費用的高低,不僅關系到物流企業或運輸部門的經濟效益,而且也影響商品的銷售成本。
2)運輸對包裝的要求
為了保護產品在流通過程中的安全,產品包裝應滿足運輸如下要求。①包裝完整,箱面標志清楚。貨物的運輸包裝一般應完整、滿裝、成型。內裝貨物應均勻分布裝載、排擺整齊、壓縮體積、內貨固定、重心位置居中靠下,對龐大的產品應考慮拆裝,以使拆裝后的體積小于原來整體產品的體積或滿足運輸工具裝載的規定。同時在箱面應印刷必要的標志,以方便理貨,識別和引起應有的注意。②具有合理的強度。包裝件在運輸過程中,不可避免地要經受多次的搬運、裝卸等機械或人力操作,包裝件的結構強度應能適應這些操作而不損壞。同時需考慮運輸過程中的各種嚴酷環境條件,從而損壞內裝產品,使生產變為無益的社會勞動。③包裝尺寸應與運輸工具相適應。包裝件的外形尺寸應盡量與當前常用的運輸工具相適應,以便能充分利用運輸工具的有效容積和載重量。
5.2.3運輸成本的計算
表5.3為新設計的各個包裝結構的重量。
計算公式:鐵路(整車)、水運、航空運費計算公式為:
運費=計費重量(噸)×適用的運價率
原有的運輸為:單個包裝件的毛重為5.6埏,采用1100x1050x120mm規格的托盤,3層堆放,總高為1200mm;實際毛重G=-5.6X60+10(托盤等自重)=346kg,假設運費單價為$a,根據航空計費原則,每一托盤運費應為$346a,平均每臺PC運費為346a/60=$5.77a。
新設計的運輸為:已知在EPS托盤上共放60個包裝件,單個包裝件的毛重為5.5157kg,實際毛重為5.5157kg×60+5.9462kg(托盤、箱蓋、瓦楞紙護角)=336.8882kg。假設運費單價為$a,根據航空運費計算得出,每一托盤運費應為$336.8882a,平均每臺PC運費為336.8882a/60=$5.6a。與原有的全瓦楞紙板包裝結構相比每臺PC的運費降低了$0.17a。
5.3碳排量分析
十二月七同報道,國際能源署說,中國是世界上二氧化碳排放量第二大國。該機構公布的一份調查報告說,2002年全球80%的二氧化碳是由22個國家排放的。二氧化碳排放量最多的是美國,占總量的23%,其次是中國,占總量的13%,緊接其后的有俄羅斯、日本和印度。已有的科學證據表明,溫室氣體對全球氣候變化產生了重大影響,對人類社會經濟造成了一定的負面效應。80年代后,溫室氣體問題引起了國際社會的廣泛關注聯合國于1992年5月9日在紐約聯合國總部通過了《聯合國氣候變化框架公約》(UnitedNationsFrameworkConventionofClimateChange,簡稱UNFCCC),其中規定發達國家必須將2000年溫室氣體排放量下降到1990年水平。1997年12月在日本京都達成了《京都議定書》M,規定OECD國家和經濟轉軌國家在2008到2012年期間,必須將六種溫室氣體的總排放量比1990年排放水平降低5.2%。
“2007年7月份,我國很多地區都發生了極端的天氣氣候事件,很多氣象要素記錄都被打破了"一中國氣象局新聞發言人、預測減災司司長宋連春說。2007年7月,淮河地區暴雨成災、上海市高溫創歷史新高、廣東持續高溫、江南華南地區干旱、遼寧遭遇雷災。2007年7月,不僅中國,英國也遭遇了60年一遇的洪災、阿根廷則降下89年來的第一場鵝毛大雪、非洲乞力馬扎羅山冰雪消融等等。而這一切,似乎只是開始。國家氣象中心主任章國材認為: “類似今年的極端氣候事件也還會發生"。這些極端天氣事件,一方面跟氣流活動有關,另一方面就是不能忽視的全球氣候變暖問題。二氧化碳氣體,具有與玻璃相似的作用——讓陽光到達地球,阻礙熱量從地球表面散發出去,維持了地球表面的氣溫。隨著工業的發展,人類使用燃料越來越多,向大氣中排出的二氧化碳與同俱增。加之,亂砍濫伐使森林面積減少,導致對二氧化碳的吸收能力降低,由此引起大氣中C02濃度的升高,氣溫也隨之升高。全球氣候變化,一方面對冰川、凍土等自然系統構成威脅,另一方面對水源、農業、林業等人類生存構成威脅。控制二氧化碳的排放量(簡稱“碳排量"),成為控制全球氣候的關鍵。
5.3.1紙質品的碳排量
        在紙包裝容器中,包裝紙板是一重要組成部分。包裝紙板的需求量自20世紀80年代中期以來一直高于造紙行業的平均需求水平,199卜1997年,年平均需求增長速率為4.5%。然而,在1998年,全世界包裝紙板的消耗量卻下降了0.3%,約為8670萬噸。由于目前亞洲經濟已經復蘇,包裝紙板未來的需求任然看好。據估計,世界對包裝紙板的需求將以每年2.8%的速率增加,到2010年需求量將達到1.25億噸,如圖5.2所示。白面箱紙板和廢紙板的需求將繼續快速增長。
造紙工業對環境的污染大致包括以下幾個方面:消耗大量的水資源,產生大量廢水;木材造紙工藝中原木處理所剩樹皮、除沙器中排出沙石、鐵質等雜物;廢紙造紙工藝中排出粗大雜物、脫墨污泥、廢水處理所得污泥等,都形成了造紙廠的大量廢渣;所用蒸汽的生產過程要消耗化石燃料,因而排放C02、S02、NO等有害氣體。表5-4是對以廢紙造紙的某造紙廠的生產工藝,以及表5.5以原木造紙為主的某造紙廠4種紙漿生產工藝。

在4種紙漿制造工藝中,化漿制造過程廢氣排放量最多。3種產品紙的能耗、汽耗、水耗,以及廢渣、廢水、廢氣排放量比較:在能耗、汽耗和水耗方面,打字紙的能耗、水耗遠大于新聞紙和瓦楞紙。瓦楞紙生產過程中產生的廢渣最多,其次是新聞紙,打字紙最少。
5.3.2碳排量計算
相比較可得出新設計的包裝結構比原有包裝結構所釋放的二氧化碳少5898.49。
5.4本章總結
瓦楞紙板與氣墊的復合包裝結構與原有的包裝結構相比較:包裝材料成本低于全瓦
楞緩沖墊;由于氣墊與瓦楞紙板復合緩沖包裝結構件可以折疊運輸與貯存,流通成本與
能耗也很低;碳排量低于全瓦楞紙板,而且氣墊與瓦楞紙板緩沖包裝結構件是容易回收
再生的理想綠色包裝材料。
6結論及展望
6.1論文總結

產品在運輸過程中常常遭受到沖擊和振動,當這種外力超過產品脆值就會引起產品的損壞。為了保護產品不被沖擊與振動所造成的損壞就必須對產品進行包裝。過包裝雖然保護了產品但浪費了大量的人力物力,欠包裝不僅浪費了包裝材料等資源而且使生產廠家的經濟效益有所損失,因此對產品進行緩沖包裝設計是很重要的。而如何能在保護產品的條件下又可以降低包裝成本、運輸成本以及對自然環境的廢棄物是現在包裝設計人員研究的主要目的。
在本論文中所使用的氣墊包裝袋是一種新型的包裝材料,由于它在生產與使用過程中不會造成任何的環境污染,并且可以回收再次使用。在現有包裝材料緊缺的情況下,與EPS、EPE等包裝材料相比是一種性能很好的綠色環保包裝材料。氣墊包裝袋在未充氣前完全平面化、質輕體積小不占空間可節省大量的運輸費用,在充氣使用條件下,可以節省20%一40%的裝箱空間,這樣降低了運輸成本。 
瓦楞紙板與氣墊的復合包裝結構設計與原有的全瓦楞紙板的包裝結構相比較,降低了瓦楞紙板的使用量,由于氣墊包裝袋在充氣與未充氣時裝箱空間小,因此包裝成本與運輸成本低于全瓦楞的。在氣墊與瓦楞紙板的復合結構中氣墊替代了~部分的瓦楞紙板,所以氣墊與瓦楞紙板的碳排量也遠遠小于全瓦楞紙板的。
綜上所述從包裝成本、運輸成本、碳排量等這幾個方面來說,氣墊與瓦楞紙板的復合結構比原有的全瓦楞紙板有著顯著的優勢,而且這種新型的復合包裝也通過了跌落試驗、恒溫恒濕試驗的測試,從而這種氣墊與瓦楞紙板的復合結構可以替換原有的全瓦楞紙板結構。
6.2有待研究的問題
本文通過對氣墊性能的了解和從大量試驗數據分析得出無瓦楞結構單獨的氣墊包裝在對產品進行包裝時,對產品的保護性能不太好,但是氣墊的原材料采用的是目前世晃先進的7層共擠吹塑而成的復合薄膜,具有抗拉伸及均衡特性,能承受一定的外力作用,一平方米氣墊可承受大于1000kg的重壓而不破裂等特性。從這一性能來說無瓦楞紙板的氣墊包裝可以很好的保護產品。無瓦楞紙板的氣墊包裝結構在跌落試驗中的G值數據離散型較大很不穩定。如果無瓦楞紙板的單獨氣墊包裝結構可行,則與瓦楞紙板和氣墊復合包裝的結構相比較,前者在包裝成本、運輸成本、碳排量上會有更顯著的降低,這是今后需要深入研究的課題。
致謝
本課題是在劉筱霞老師的親切關懷和認真指導下完成的,劉筱霞老師嚴謹的治學態度和工作作風使我在課題的設計過程中受益匪淺。在此,首先向劉筱霞老師致以崇高的敬意和衷心的感謝。同時我也感謝設計學院諸位老師在我的論文創作期間給予的理論知識的指導與幫助。
其次,感謝彭國勛教授及夫人許淑惠教授的支持和幫助,特別是彭老師在課題中給與的指導與幫助,讓作者受益終身并在很大程度上完善了課題內容:感謝江蘇前程木業包裝公司徐平董事長等領導和馬延杰、袁長路等同事給予我工作和學習上的幫助。
還有,我感謝我的研究生同學舒祖菊、楊利紅、陳春霞、程泉、楊貫波,在實習期間他們一直無私的幫助,以便我順利完成了項目和論文。
最后,我感謝我的家人對我工作和學習的支持,使我能全身心的投入到工作和學習
中。