缓冲材料及设计

缓冲材料的结构设计六步法缓冲材料的结构设计六步法六步法的使用：一，确定流通环境对物流环境的残酷程度的判定是缓冲设计的重要的一步，主要是判定存在的何种运输危险和危险情况。

它包括搬运过程的偶然跌落，汽车震动，冲击，温湿度极限和对马压力。

我们在这里主要设计冲击和震动，但其他的因素在包装设计中也非常重要。

冲击冲击可能出现在运输过程中的任何一个环节，最严重的冲击是出现在搬运环节上。

它包括一个包装件在装卸，中转过程中跌落的次数，最关键的要知道包装件可能跌落的高度。

震动在汽车运输过程中在不经历震动是不可想象的，汽车引擎的转动和车车轮的转动也会硬气车厢的震动。

不确定的震动会引起车辆的悬浮系统的反应和车厢的变形。

这些不确定的震动可能是周期的，还有一些震动可能是随机性的。

在真空运输环境中的震动是极其复杂的，她的震动激励是各种因素混合成的频带上输出的。

这种震动通常是被认为是时间域的随机的震动。

因为无法预测到任一时刻会发生什么情况，然而，从频域的角度上来讲，一部车辆很容易显示出频率极其水平（或强度）。

在运输国产过程中稳定的震动通常发生在低频，在低频是（3～5Hz）车辆运行的最严重的震动的垂直加速度值0.5g,在震动试验中我们选择0.5g的加速度值也正因为如此。

二，冲击确定产品的特性冲击作为设计基础我们要输入诸如：包括物态理化特性，由此来确定决定采用何种包装方式，确定产品的结构特性，如尺寸，重量，重心，形状等等以及产品的机械特性，如脆值，固有频率和抗压强度等等。

震动寻找共振点，通常认为在产品不敏感的频率上震动，不会使产品损坏，因此找到一个产品的敏感的频率（共振点）是产品设计的关键，对产品进行震动试验的目的，就是要找到产品的固有频率或共振频率。

三，重新改进产品根据我们测试的产品的脆值，有时增加产品本身的强度比把它永昂贵的包装包起来更理想。

我们需要在产品的成本，产品的可靠性和包装成本之间进行权衡，有时对产品进行小的改进和从新设计，可以适当的增加产品的脆值；虽然这样每个产品的成本稍微升高了，但如果这样做能大大的降低产品的包装成本，那整个包装件的成本也就相应的降低了。

浅谈缓冲包装材料09包装工程A09160101 白秀英摘要：为了防止产品在物流过程中受到冲击和振动等机械载荷作用引起的损坏，需要对产品进行缓冲包装。

本文简单介绍了几种常用的缓冲包装材料及发展动向。

关键词：缓冲包装，材料，塑料，纸质缓冲包装的目的是防止产品在装卸运输等整个流通过程中遭受冲击振动而产生的机械损伤。

包装箱中的缓冲材料的作用，是通过为高速跌落过程中的产品提供达到所需空间的方式来缓解冲击载荷，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，缓冲材料还可以衰减振动。

每一个产品都有一个极限值，所受的冲击加速度在这个极限值内，产品就不会发生机械损坏，这就是产品的脆度，也叫允许加速度。

当产品在流通过程中所承受的冲击加速度大于脆度时，产品就会损坏。

因此，包装工作者就应该通过包装设计，选用适合的缓冲包装结构和合适的缓冲包装材料，来使产品在装卸、运输、保管等整个流通过程中所受的冲击加速度都小于它的脆度。

根据产品的脆度，通常把产品分为三个等级，１从而采用相应的缓冲方法来进行包装。

第一级40G以下易碎物品第二级41-90G 较脆物品第三级91G以上普通物品众所周知，产品在流通过程中常常会受到比它脆度大的冲击加速度，易脆物品和较脆物品要是没有做好相应的缓冲包装，是不能经受装卸运输过程中产生的冲击加速度的。

过去的缓冲材料有纸、瓦楞纸板、刨花、橡胶、泡沫橡胶等，现在的缓冲包装材料主要可以分为两大类：塑料缓冲材料和纸质缓冲材料。

以下是简单介绍禅境的缓冲材料性质及其性能特点。

1.塑料缓冲材料塑料缓冲材料一般都是合成树脂。

经发泡处理，可以支撑不同性能的泡沫塑料，主要有发泡聚苯乙烯（ＥＰＳ）、发泡聚乙烯（ＥＰＥ）、乙烯一醋酸乙烯共聚物橡塑（ＥＶＡ）、聚氨酯（ＰＵ）、发泡聚丙烯（ＥＰＰ）等发泡塑料和气垫塑料薄膜。

发泡塑料的性能除决定于其本身材质外，主要决定于发泡程度和泡沫性质。

以下是这几种材料简单介绍。

发泡聚苯乙烯即ＥＰＳ，俗称保丽龙。

11061206 孙旭强1.缓冲材料的种类（1）泡沫塑料泡沫塑料由于其良好的缓冲性能和吸振性能成为近代广泛使用的缓冲材料。

泡沫塑料具有重量轻、易加工、保护性能好、适应性广、价廉物美等优势，但是也存在着体积大、废弃物不能自然风化、焚烧处理会产生有害气体等缺点。

在环境污染严重、自然界资源匮乏的情况下泡沫塑料对环境的危害引起人们的极大重视。

虽然随着科技的发展已经研制出降解的塑料，但是这种塑料价格昂贵，处理的条件要求严格，且不能百分之百地降解，因此这种可降解塑料的大范围推广应用受到限制。

所以，泡沫塑料将逐渐被其它环保缓冲材料所替代。

（2纸质缓冲包装材料纸质缓冲包装材料的使用已有一段历史。

但是，由于泡沫塑料在价格和性能上的优势，纸质缓冲包装材料的发展受到了限制。

近几年来，严重的环境污染问题促使人们把目光转移到环保型缓；中包装材料的发展上。

纸质缓冲包装材料就是其中一类。

目前市场上使用较多的纸质缓冲包装材料有瓦楞纸板和蜂窝纸板。

瓦楞纸板具有加工性良好、成本低，使用温度范围比泡沫塑料宽、没有包装公害等优点。

但也存在一些缺点：如表面较硬，在包装高级商品时不能直接接触内装物的表面，使内装物与缓冲纸板之间出现相对移动而损坏内装物表面；耐潮湿性能差；复原性小等。

冲纸板之间出现相对移动而损坏内装物表面；耐潮湿性能差；复原性小等。

蜂窝纸板的强度和刚度高，材耗少、重量轻、内芯密度几乎可与发泡塑料相当。

蜂纸板由于内芯中充满空气且互不流通，因此具有良好的防震、隔音性能。

蜂窝纸板的生产采用再生纸板材料和水溶胶粘剂，可以百分之百回收，克服了泡沫塑料衬垫对人和自然环境的危害，它是包装领域替代木箱、塑料箱(含塑料托盘、泡沫塑料)的一种新型绿色包装材料。

适用于精密仪器、仪表、家用电器及易碎物品的运输包装。

蜂窝纸板因其独特的结构使其较瓦楞板具有更强的抗压、抗拆能力。

在生产成本上，蜂窝纸板生产设备的生产效率远不如瓦楞纸板高，所以在材料加工费上瓦楞纸板要比蜂窝纸板低得多。

所以有幸接触到不少的缓冲材料，InstapakPUR现场发泡包装foam-in-placepackagingf，吸塑泡罩包装clamshellpackaging，是目前使用比较广泛的缓冲包装材料（不符合环保要求，可模塑、轻质、价格低、包装保护效果优，称为预发泡材料，将预发泡聚苯乙烯珠粒材料注入模具，经过加温、熔化、挤压、催化、发泡形成珍珠棉状发泡片材的塑料材料，主要用作商品的内衬包装，该材料的我们公司也有生产高级厨房用锅具，所以有幸接触到不少的缓冲材料。

保丽龙EPS，伊比龙EPE，拿普龙EPP，匹欧龙EPO, 气泡纸Bubble wrap，Instapak PUR现场发泡包装foam-in-place packaging foam，蜂窝纸板Honeycomb paperboard，纸浆模mold pulp，吸塑泡罩包装clam shell packaging，纸托paperboard nesting等。

聚苯乙烯泡沫塑料（EPS－Expanded Polystyrene）俗名保丽龙，是目前使用比较广泛的缓冲包装材料（不符合环保要求，将来会不断被替代），可模塑、轻质、价格低、包装保护效果优，半硬的均聚物，闭孔结构。

发泡倍率在40倍左右，原料粒子有分302，303，401，403，开头的数字越大，表示粒子越小，更易成型，当然价格就会越高。

一般手工制作的EPS都使用302，如果精度要求较高的话，就需要开模，模具费用适中，有些如果量不大的话，使用水泥模就可以了。

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，膨胀为聚苯乙烯珠粒，称为预发泡材料。

膨胀倍数25－40，密度16－26mg/cm3。

将预发泡聚苯乙烯珠粒材料注入模具，通低压蒸气加热和二次膨胀使珠粒发泡。

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。

缓冲材料的制备与测试实验教学探索针对缓冲材料实验课程以往教学过程中存在的问题，提出了针对性的课程教学方法和实践环节的改革模式，从综合能力培养的角度，对缓冲材料性能实验课教学改革进行了探索性尝试，收到了较好的教学效果。

缓冲材料实验教学教学改革实验教学一直以来都是高等教育人才培养的一个重要环节。

实验教学因其直观性、实践性、科研性及综合性等特点，决定了它在高校的整个教学体系中占有十分重要的地位。

随着我校材料工程省级实验教学示范中心的建设，在实验课程教学中创新教学模式和教学方法，体现学生在教学中的积极性、主动性和创造性显得尤为重要。

因此，我们对缓冲材料实验教学模式、教学内容及教学方法进行一些探索，并取得初步成效，对改革中出现的一些问题进行了总结，希望能为相关实验教学提供借鉴。

一、缓冲材料实验课教学特点及现状在《运输包装》和《包装综合实验》课程的教学过程中，为进一步巩固学生所学理论知识，同时掌握缓冲材料的实验方法，培养学生动手实践操作能力和创新意识，缓冲材料实验课是一个不可缺少的重要教学环节。

通过实验使学生了解缓冲包装材料的分类，掌握缓冲材料的静态特性、动态特性的表示方法与获取方法，具备缓冲系数曲线的识读能力。

重点为缓冲材料的静态特性、动态特性的表示方法，缓冲系数曲线，为缓冲包装设计提供重要依据。

但在实际教学过程中，由于缓冲材料实验课程的枯燥乏味、且多为验证型实验，导致学生大多处于被动状态，依赖性强，缺失发现问题、解决问题能力。

在这种背景下，老师如何能在有限的时间激发学生实践的积极性与创造性成为实验课教学过程中无法回避的一个问题。

因此，缓冲材料试验课程教学的方法和模式值得认真探讨与研究。

二、缓冲材料实验教学体系改革的思路1.采取两阶段循序渐进的教学方法原来的缓冲材料实验课程是针对学生初学运输包装原理的情况，在“缓冲包装设计”章节讲解结束后，安排课内实验4学时，训练如何进行缓冲材料的性能测试等。

受到学时的限制，实验测试所需缓冲材料由老师提供，学生进行验证，忽略培养学生的创新意识，对学生只是“授之以鱼”，而不是“授之以渔”。