EPS包装制品设计与生产.pdf

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1、第一章缓冲防震在包装行业中经常习惯使用“防震包装”一说，实际此说法并不妥当，特别是用于EPS包装产品。因为EPS包装不是防震、更主要的是防止冲击所造成的商品损坏。确切地说，EPS包装能减少冲击所造成的外力影响，并在一定条件下(如一定的跌落高度、运输条件等)起到保护商品的作用。因此，将习惯上称之为EPS防震包装”，改称为“EPS缓冲包装”更为符合实际情况，也能与国外的名称(Cushioning)统一。至于“习惯成自然”则另当别论，但至少应该明确的是包装的主要功能是缓冲。当然，EPS的防震作用也是存在的。相对地讲，EPS包装是一种受压时变形量较大

2、，而消除外力后回弹量(即弹性)较小的一种泡沫塑料。其防震性能明显地优于刚性较大的其它防震材料，如金属弹簧等。一般地讲，只要能满足缓冲条件(个别的、在一定条件内的冲击)，对于振幅不大、不在共振频率范围内的震动是可以不予考虑的。因此，包装设计重点是要解决EPS包装的缓冲问题。进行EPS的包装设计，首先要明确的是：怎样的包装厚度和缓种面积最为合适，这就是本章所要解决的问题。为了便于研究，我们先讨论EPS缓冲包装的理论基础。第一节缓冲包装设计的理论基础我们知道，飞机着陆时有个落地速度，为了减少飞机和机场跑道的冲力，除了减小飞机的落地分速度外，飞机上必

3、须安装缓冲器。缓冲器的主要作用，是使飞机与跑道接触时，减少冲击力。当然，飞机的充气轮胎本身就有缓冲作用。而缓冲器内原有一定压力的压缩空气，更可以在着落的瞬间被进一步压缩，从而大大地减少了飞机的冲击力，从而保证飞机的着陆安全。但是，缓冲器被压缩以后，随着飞机落地分速度的减小，缓冲器内压缩空气贮藏的能量会释放出来。缓冲器就象是一根被压缩的弹簧。这样光有缓冲器的飞机，着落以后会产生严重的颠簸。所以，现代飞机被安装上缓冲防震器。其一般防震的原理是，让缓冲器中装有压缩空气和液压油。在压缩过程中，缓冲防震器的液压油通过大孔，比较容易压缩其中的空气，而在膨

4、胀过程中，液压油只能通过小孔，从而阻缓了缓冲防震器的膨胀过程。由于液压油通过小孔，液压油受磨擦阻力的作用而升温。这样，实际是将飞机着陆过程中的动能变成热能散发到空气中去。飞机上的“缓冲防震器”就是如此来保证飞机着落时具有良好的缓冲、防震性能的。产品的跌落过程同飞机的着落有相同之处。为了研究问题的方便，我们有必要了解缓冲和防震这两个概念。一、防止产损坏的两个概念1．缓冲：设法减少产品的冲击力。正如飞机必定要着陆一样，产品在运输和储存过程中，总是难免要受到不同程度的碰撞。根据牛顿力学的原理，产品所受到的冲击力F的大小与其本身的质量m和其速度的变化

5、率即加速度a成正比。即：F=ma第6页共45页显然，通常情况下，冲击力并不大。但是当产品以一定速度与其他物品相碰撞时，其速度变化很大，有时产品还会即刻停止运动，甚至以反向速度回弹，这时产品就会受到很大的冲击力。更为常见的现象是产品在运输过程中碰到跌落现象。若设跌落碰撞前，产品的瞬时速度为V。若把产品的跌落过程看作是自由落体，那末产品碰撞前的速度V与其跌落高度h有关，即：其中g为重力加速度。在碰撞的一刹那，产品速度很快降为零，产品将承受很大的冲击力，这对产品的安全带来极大的危害。对于EPS缓冲包装来说，就是增加冲击作用的时间，使值减小，使冲击力

6、减小，从而可以保证产品在一定的跌落高度内免遭损坏。因为跌落高度过高，产品跌落着地的速度将增加，从而增加了冲击力。目前，我们广泛地采用EPS[可发性聚苯乙烯)、EPE(可发性聚乙烯)、PU(聚氨酯)、PVC(聚氯乙烯)等发泡塑料用作缓冲包装材料，而EPS因其成型工艺简单、价格低廉而使用最为广泛。除了上述泡沫塑料外，凡是能增加冲击时间的包装材料，如瓦楞纸箱、气垫簿膜等，都可算作缓冲包装材料的范围。2．防振：增加产品受振动时的阻尼。产品在实际运输过程中，难免要受到颠颇。例如在汽车、火车、轮船等运输过程中，飞机在飞行和着陆滑行过程中，产品被装进这些运

7、输工具，都将受到振动。若产品有缓冲性好的包装，就不仅能减少冲击力，也具备丁防振的作用。当然，不可能通过缓冲包装将振动的能量全部吸收，但是缓冲包装能够通过它的变形而起到阻尼的作用，使产品免受振动的危害。EPS缓冲包装和瓦楞纸箱组合以后，更具有较好的缓冲效果，同时这也使其增添部分减损效果。对EPS缓冲包装而言，适当增加缓冲厚度，当然能增加其缓冲效果。但是，在保持原先的缓冲厚度时，若适当增加一些“筋条”或“肋板”的数量(缓冲面积保持原先的数值)EPS缓冲包装的防振性也能得到增强。当然由于受到成型工艺和模具制造等各方面条件的限制，EPS缓冲包装的筋条

8、或肋板数量增加是有限的。实际经验和理论分析都证明，在一般情况下，振动对产品的损害并不严重。特别是对EPS那种能产生较大变形的缓冲包装。所以，我们对防损的因素可不作重