特種包裝技術第五講

特種包裝技術第五講第一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)沖擊與振動防護包裝工藝一、沖擊與振動防護包裝沖擊與振動防護包裝是指以防止或減少沖擊振動等機械性因素對產品造成的危害為目的的包裝，也稱為緩沖包裝。

包括沖擊防護包裝和振動防護包裝沖擊防護包裝主要是將緩沖包裝材料合理布置在包裝容器和產品之間，吸收沖擊能量，延長沖擊作用時間，降低沖擊加速度值，其目的是緩和沖擊。振動防護包裝主要是調節(jié)包裝產品的固有頻率和阻尼系數，把包裝產品的振動傳遞率控制在預定的范圍內，其目的是抑制低頻諧振、衰減高頻振動。第二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三

沖擊與振動防護包裝設計也稱為緩沖包裝設計，它包括沖擊防護包裝設計和振動防護包裝設計。

第三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三二、沖擊與振動防護包裝工藝1.常用防護包裝工藝（1）全面緩沖包裝。（2）局部緩沖包裝。

（3）懸浮式緩沖包裝。

123123第四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三2.特殊防護包裝工藝（1）受壓面積調整法123第五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三（2）帶突起物產品防護包裝

（3）整體產品固定防護包裝

12第六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三（4）長凸筋防護包裝

（5）大撓度產品防護包裝第七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三（6）有突出部分產品防護包裝（7）緩沖座防護包裝

第八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三（8）現場發(fā)泡包裝工藝圖9-11現場發(fā)泡包裝工藝過程a）用PE薄膜墊底，再注入反應混合物b）用薄膜蓋住發(fā)起的泡沫c）放入待包裝產品d）放入第二層薄膜e）注入反應混合物f）關封紙箱第九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三三、平板顯示產品緩沖包裝1.單一材料的緩沖包裝圖9-12EPS緩沖包裝第十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三圖9-13EPE緩沖包裝圖9-14EPP緩沖包裝第十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三2.組合材料的緩沖包裝12543圖9-15某液晶顯示產品組合分級緩沖包裝第十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)集合包裝工藝一、捆扎集裝工藝圖9-17捆扎集裝（a）金屬制品（b）木材第十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三二、托盤包裝工藝1.托盤包裝工藝(a)簡單重疊式(b)正反交錯式(c)縱橫交錯式(d)旋轉交錯式圖9-18托盤堆碼方式第十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三2.托盤包裝設計方法（1）“從里到外”設計法

內包裝包裝排序產品裝箱托盤裝載排序第十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三（2）“從外到里”設計法

排序裝箱托盤裝載內包裝包裝產品排序托盤優(yōu)化小包裝件排序第十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三三、集裝架包裝工藝

集裝架是一種框架式集裝器具，強度較高，特別適合于結構復雜、批量大的重型產品包裝。第十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三四、集裝袋包裝工藝

集裝袋是一種大型的柔性集裝器具，可以集裝1噸以上的粉狀貨物，廣泛應用于儲運粉粒狀產品。集裝袋的結構型式主要有圓筒形集裝袋、方形集裝袋、圓錐形集裝袋、吊包式集裝袋、穿繩式集裝袋和折疊式箱形集裝袋。第十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三五、集裝網包裝工藝

集裝網也是一種柔性集裝器具，可以集裝1~5噸的小型袋裝產品，如糧食、土特產、瓜果、蔬菜等。集裝網重量輕，成本很低，運輸和回收時占據的空間很小，使用很方便。常用的集裝網有盤式集裝網、箱式集裝網.（a）盤式（b）箱式圖9-24集裝網第十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三六、集裝箱包裝工藝

集裝箱是一種綜合性的大型周轉貨箱，也是集裝包裝產品的大型包裝容器。國際標準化組織ISO/TC104集裝箱技術委員會對集裝箱定義為，能長期重復使用，具有足夠的強度；途中轉運，不移動容器內貨物，可直接換裝；可進行快速裝卸，并可從一種運輸工具直接方便地換裝到另一種運輸工具上；便于貨物的裝滿和卸空；具有1m3以上容積的運輸容器。集裝箱分類方法很多。第二十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三按材質分為鋁制集裝箱、鋼制集裝箱和玻璃鋼制集裝箱。按結構分為柱式集裝箱、折疊式集裝箱、薄殼式集裝箱和框架集裝箱。按用途分為通用集裝箱和專用集裝箱。通用集裝箱，即一般干貨集裝箱，是使用最廣泛的集裝箱，標準化程度很高，一般用于運輸不需要溫度調節(jié)的成件工業(yè)產品或包裝件。專用集裝箱是針對具體包裝件或貨物有特殊要求的集裝箱，如散裝集裝箱、開頂集裝箱、冷藏集裝箱、保溫集裝箱、通風集裝箱、側壁全開式集裝箱、板架集裝箱、罐式集裝箱、圍欄式集裝箱。第二十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)危險品包裝工藝一、危險品包裝要求

凡是具有爆炸、易燃、毒害、腐蝕和放射性等性質，在鐵路運輸、裝卸、貯存保管過程中，容易造成人身傷亡和財產損毀而需要特別防護的貨物，均屬于危險貨物或危險品。第二十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三二、危險品包裝工藝1.易爆產品包裝2.放射性產品包裝3.有毒產品包裝第二十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三一、力學因素對儲運條件的影響在復雜的裝卸、存儲與運輸環(huán)節(jié)中，產品或包裝件受到的力學方面作用是多種多樣的，歸納起來流通中產品的機械損傷如下表1-1所示。圖1-2表示包裝件在流通過程中引起破損的各種途徑。統(tǒng)計結果表明引起產品和包裝件在流通中產生損傷的力學因素中，最主要的因素是沖擊和振動所造成的損壞。第二十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三第二十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三第二十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三力學因素對儲運條件的影響1、儲運損壞與環(huán)境它包括：裝卸損壞與裝卸環(huán)境；運輸損傷和運輸環(huán)境；儲存過程中的損壞。（1）裝卸損壞與裝卸環(huán)境裝卸損壞主要包括包裝件之間的碰撞以及包裝件與非包裝件（如地面、廂壁等）之間的碰撞。如圖1-3所示。第二十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三第二十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三其中垂直向下的碰撞稱為跌落。力學上把跌落或碰撞引起的作用叫沖擊。它會使物體在極短的時間發(fā)生極大的速度變化或瞬態(tài)的能量變換，導致加速度急速增加。（2）運輸損傷和運輸環(huán)境其中，鐵路貨車運輸過程中由于路基和鐵軌接頭等的作用會產生周期振動。振動中產生的加速度與行駛速度以及貨車支承處的緩沖器有關。第二十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三公路運輸過程中包裝件的損壞主要由于路面狀況、車輛緩沖性能、車速、載重量和載貨方式等原因引起沖擊和振動造成的。船舶運輸過程中包裝件的損壞主要由堆碼引起的壓應力造成。包裝件在飛機運輸中的損壞主要由發(fā)動機引起的高頻振動、著陸時與地面的沖擊或空中氣流的沖擊和振動造成。第三十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三（3）儲存過程中的損壞①堆碼損壞。堆碼過高使壓應力過大，或從垛頂滑落下來與倒垛引起沖擊，或由于支承不平衡引起傾斜導致變形。一般庫房中貨物堆高為3m，但有些包裝物材料在長期受壓后會發(fā)生蠕變致使強度減弱（尤其是瓦楞紙板箱和塑料容器），因此在估算壓力負荷時還應考慮1.5~2.0的安全系數。第三十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三②堆碼負載在簡化散裝堆碼中，通常假設負載是均勻分布在紙箱中，因此底層紙箱應承受最大負載。底層中任何一只紙箱所承受的載荷等于堆碼層數（n）乘以單個包裝箱的毛重（W），即W(n-1)，這個數值可直接與紙箱的壓力破損負載進行比較，并使用相應的安全系數。第三十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三2、沖擊與產品脆值產品能夠承受加速度（或慣性力）急驟變化的能力，即表征其抵抗沖擊的能力通常用脆值來度量。

脆值：產品不發(fā)生物理的或功能的損傷所承受的最大加速度值，以G表示。不過現在一致以產品破損前的臨界加速度與重力加速度的比值（無量綱值）作為產品脆值定義。并把破損理解為物理的或功能的損傷。第三十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三沖擊加速度的大小、沖擊作用時間的長短是決定加速度大小的關鍵。跌落高度影響沖擊速度，而沖擊作用時間的長短是由物體間沖擊表面的性質，如吸收沖擊能量的能力所決定的。第三十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三①包裝件的質量與跌落高度第三十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三第三十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三第三十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三從這些表中可以看出包裝件越重、體積越大，則最易發(fā)生跌落的高度越低。表中跌落高度是指包裝件的最低點至地面的距離。第三十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三②跌落高度與沖擊作用力一般用動量定理描述沖擊過程，即動量的變化量等于沖量。第三十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三③脆值標準表1-15介紹了美國的軍用脆值標準及適用范圍第四十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三3、機械振動與減輕產品振動機械振動是指振動的物理量為機械量（如長度、角度等）時的振動。固有頻率共振第四十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三二、緩沖防震包裝（自學）第四十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三第四章活性包裝技術

一、活性包裝概述（ActivePackaging

）真空包裝和充氣包裝是通過抽真空或充入保護性氣體，改變包裝內氣氛以保護產品的包裝方法，人們把阻隔食品免受環(huán)境污染的包裝統(tǒng)稱為消極包裝（PassivePackaging）。為了保證食品安全和流通過程中對產品品質有效地管理和監(jiān)控，將材料、物理、化學、電子、光學和生物等學科應用到包裝技術，創(chuàng)建了現代食品包裝新技術，稱之為積極包裝，它包括活性包裝系統(tǒng)（ActivePackaging）和智能包裝系統(tǒng)（IntelligentPackaging）兩部分。第四十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三一、活性包裝概述在真空包裝（ＶＰ）、控制氣氛包裝（ＣＡＰ）、調節(jié)氣氛包裝（ＭＡＰ）中使用了一類新的包裝材料：它在商品儲存流通中能夠動態(tài)地維持一種有利于產品長期保存的包裝微環(huán)境。由于這些材料往往具有生態(tài)功能，稱活性包裝材料（ActivePackagingMaterial）或生命支持材料（Support-LifePackagingMaterial）。活性包裝系統(tǒng)不僅阻礙了外界氣氛的進入,通過調節(jié)內部氣氛，保持非常低的殘余氧，遲滯細菌成長、霉菌侵蝕、生化及酶退化、昆蟲幼蟲生存，實現食品質量保證，而且不必使用食品添加劑等。第四十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三一、活性包裝概述活性包裝技術，包括包裝與其內部的氣味及食品之間的相互作用，能夠有效地保持食品的營養(yǎng)和風味，可以延長食品的保質期，有利于食品的保存和運輸，具有廣闊的市場前景。在市場監(jiān)管機制還不健全、假冒偽劣產品還很猖獗的情況下，消費者更加需要智能包裝技術的幫助。由于材料科學、生物科學和氣體包裝的進步，活性包裝技術發(fā)展很快。如除氧活性包裝、滅菌活性包裝等，活性包裝技術的應用將成為趨勢。研究人員預測．在不久的將來，用智能包裝技術生產的包裝袋的數量．將占食品包裝袋總數量的20％～40%。第四十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三一、活性包裝概述過去十年來活性與智能控制包裝出現明顯的增長，這種改變挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的食品飲料的包裝。如美國，在積極研發(fā)智能控制新包裝方面繼續(xù)領先,準備在2003年和2008年之間使AAGR(年度平均成長率)達到9.7%,預計到2008年AAGR達到11.3%。2003年,控制氣氛包裝,其中包括無菌包裝，年營業(yè)額超過$13億美元,約占全美國食品包裝業(yè)17%,是增長最快的部分。

第四十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三二、活性包裝材料及系統(tǒng)活性包裝材料,作為包裝的有機成分,在商品貯存流通中能動態(tài)地維持一種包裝微環(huán)境,有利于產品的較長時間保存。1、吸收類型的活性包裝系統(tǒng)（P235）（1）氧氣清除劑封存包裝鐵系脫氧劑、亞硫酸鹽系脫氧劑、葡萄糖氧化酶、抗壞血酸脫氧劑（2）乙烯清除劑包裝以高錳酸鉀為代表的氧化分解型和以活性碳為代表的吸附型（3）二氧化碳清除劑包裝CaO+H2O→Ca(OH)2Ca(OH)2+CO22→CaC02+H2O（4）吸水系統(tǒng)材料第四十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三2．釋放類型的活性包裝系統(tǒng)

抗菌包裝系統(tǒng)，它是在密封的包裝容器內，放入能釋放抗菌劑的小包或利用能釋放抗菌劑的包裝材料來包裝食品，達到抗菌防腐的目的。（1）抗菌劑的類型化學抗菌劑、抗氧化劑、生物技術制品、抗菌聚合物、天然抗菌劑及氣體（2）抗菌包裝的形式小袋、襯墊、薄膜、紙板、涂層、可食薄膜等。下面介紹其中兩種：①抗菌劑小袋和襯墊。②抗菌塑料薄膜。

第四十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三三、活性與智能化食品包裝技術活性包裝與智能包裝的定義活性包裝：通過改變包裝食品環(huán)境條件來延長儲存期或改善食品安全性或感官特性，同時保持食品品質不變。智能包裝：通過監(jiān)測包裝食品的環(huán)境條件，提供在流通和儲存期間包裝食品品質的信息。第四十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三1、食品安全顯示（P237）

食品包裝研究者發(fā)現：有些材料可以吸收包裝袋中的氧

有些材料會與食物變質時產生的氣體相互作用，改變顏色；有些材料在溫度變化時會改變顏色等。如果用選樣的材料包裝食品，有利于防止食品氧化變質，或為消費者提供更多食品是否安全的信息。

第五十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三2、控制氣氛包裝材料不同的水果和蔬菜需要在一定的氧和二氧化碳濃度下才能保鮮，而這樣的二氧化碳濃度在密封的包裝袋中難以控制。當溫度較高時，包裝內的水果或蔬菜會消耗較多的氧并釋放較多的二氧化碳，因此，如不進行調節(jié)，食品的保鮮期勢必受到影響。為了解決這一難題，美國加利福尼亞洛帕克市的一家公司正在研究一種名為lntelifiler的包裝膜，這種膜在溫度發(fā)生變化時，會改變其透氣性，以使不同的食品保持在最佳的氧和二氧化碳濃度比值之下。

減緩食品變質速度的另一種方法是用一種氧清除劑來清除氧氣，控制包裝袋內的空氣環(huán)境，從而避免食品氧化變質。以前常用的方法是往食品包裝袋內放一種裝有鐵粉的小香袋。通過鐵粉消耗掉包裝袋中的氧氣。美國新澤西州的一家密封氣體公司正在生產一種本身可以清除氧氣的包裝袋材料。這種材料有一個可氧化的聚合物內層，它能像鐵粉一樣捕獲并消耗包裝袋內的氧氣。

第五十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三3、抗微生物包裝材料

抗微生物包裝材料，具有抑制、減少食品包裝中的微生物，使其停止生長或失活的功能。這種材料可分為移動的、吸附的、再生的和不移動的。不遷移型的化合物與遷移型的相比更長效，不影響食品質量，并且不易遭到法規(guī)的質疑。

第五十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期三4、氣體釋放去除以及包裝損害顯示5、RFID技術與智能標簽今后，當人們從冰箱中拿出肉類半成品放入微波爐時，微波