缓冲包装材料分析

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,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,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。 聚乙烯泡沫塑料(EPE-Expanded Polyethylene) 环保,低密度、半硬、闭孔结构、耐候的均聚物,发泡均匀。比EPS易压缩,但不如开孔结构的聚氨酯柔软。密度29-120 mg/cm3。可模塑,和在烘箱中固化,有彩色和白色之分。 软而无磨损,耐多次冲击,低Tr,阻尼大,机械强度高,耐酸碱和溶剂,低吸水率(<1%),绝热,-51-85℃范围内有耐变形的高弹性,断裂伸长约50%,拉伸强度:30mg/cm3时172KPa;80mg/cm3时448KPa,蠕变优于聚氨酯而不如EPS。 特点:高扭转、伸长、压缩能力,变形回复98%,高阻尼,低Tr,适合重、贵、易碎品。 挤塑厚板、圆柱或薄板便利,但有方向性和装配生产率低。模塑无方向性,可优化设计省料,生产率高,但模具贵。 EPE板块主要由热定型生产,能用冲制,切割粘合加工成型,精度不高,冲切刀具要另收费)。片材的EPE又称为珍珠棉,由聚乙稀塑料粒子,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。该材料的特点是隔音、隔热、防震、防水、防腐、防潮、防变形、无毒、无异味、轻松柔软等特性。厚度一般最薄0.5mm,可以制成袋,如果在内层或外层覆一层PE的话,除缓冲效果外,物理性能也会更优越。 EPE珍珠棉材料的物理性能: 密度0.03g/cm3 抗拉强度3.4 kg/cm2 撕裂强度2.6 kg/cm2 延伸率(70 oC) 125% 收缩率0.75% 使用温度-60 oC~+80 oC 聚丙烯泡沫塑料(EPP-Expanded Propylene) 聚丙烯泡沫塑料有单片、复合片、模塑垫等品种。单片主要用于商品装饰面的防护和尖棱角保护,其防腐蚀性优于其它泡沫塑料片材。复合片用于小商品包装。模塑泡沫用于精密中型商品,也可以充当食品级隔热材料替代EPS。 EPP柔性好,耐折,耐抗挤压。经测试其耐冲击性比EPE高约16%,用较少的材料即可达到预期的缓冲防护目的,包装费用只需要EPE材料的5/6。使用EPP作为缓冲衬件的运输包装件体积较小,有利于提高集装箱装载能力,降低运费。是目前最理想的一种缓冲材料。 蜂窝纸板 环境是人类生存的条件,资源是人类生存的依赖。当前,世界各国的包装业都在努力寻找解决包装物对环境的污染和资源的再生利用问题。蜂窝纸板,也称蜂窝夹层纸板,是一种重量轻、用料少、成本低、强度高、缓冲性能好、吸音隔热、便于回收利用的绿色环保材料;近年来,由于包装领域大力提倡“以纸代塑, 以纸代木”,使得这种绿色环保材料逐步成为一种新型的绿色包装材料,在包装领域的应用正逐步得以重视和发展。 蜂窝纸板的性能 1、蜂窝纸板的结构 蜂窝纸板是利用仿生力学结构,根据蜂窝格六边形结构的受力原理而成的夹层材料。它是把上下两层面板和中间蜂窝状的芯纸,用一定的粘合剂粘合,定型、干燥后形成的。 2、蜂窝纸板的生产工艺 目前,我国所应用的蜂窝纸板生产线有多种。从进纸(原材料)到出成品(蜂窝纸板),由多道工序自动完成。 蜂窝纸板生产线所涉及的主要设备有:供纸系统、供胶系统、烘干系统、裁切机、压芯块机、传送带、拉伸机、涂芯胶系统、芯-面复合系统、面压加热制板机、切纸板机等,其生产工艺流程图为: 同时上多卷纸"纵向涂胶并预压痕复合并烘干"分切"自动收集"压实"纸芯拉开"纸芯涂胶"放面纸 "复合"预压滚"烘干"压平"切断"快速分开"收集 3、蜂窝纸板的性能 (1)材质消耗少,比强度和比刚度高,重量轻。 蜜蜂用最少的材质消耗,构筑成容积最大,也最坚固的蜂巢。经科学研究论证,蜂窝的几何结构,形成整体恰似拱桥的结构,从而使面上的抗压强度提高了100倍。蜂窝纸板采用蜂窝结构,因而也同样以最少的材质消耗,获得最大的容积和最大的强度、刚度。在纸材消耗相同的情况下,比瓦楞纸板要高出几丁P咀唇峁故狗湮阎桨逯亓亢芮幔涿芏瓤尚〉?.024g/cm2,接近EPS(可发性聚苯乙烯泡沫塑料),仅为水的几十分之一。 (2)优异的缓冲隔振功能。 蜂窝纸板为芯状结构,具有优异的缓冲隔振功能,接近EPS。 (3)良好的隔热、隔音性能。 蜂窝芯的蜂窝孔为密闭结构,其中充满空气而互不流通。因此具有良好的隔热、隔音性能。 (4)强度、刚度易于调节。 改变芯纸的厚度、克重或改变蜂窝芯的孔径、芯柱高度,蜂窝纸板即可获得不同的强度和刚度。 (5)可进行特殊的工艺处理而获得独特的功能。 蜂窝纸板是全纸质材料,易于进行特殊工艺处理而获得防水、阻燃、防霉、固化增强等特殊性能。这也是蜂窝纸板能够推广应用的原因之一。 (6)出口无需熏蒸,免检疫。 蜂窝纸板由于在生产过程中经过红外线烘干或微波烘干,相当于进行了消毒灭菌处理,所以出口无需熏蒸,免检疫。这就可以在一定程度上代替木材而用于出口产品的包装。 (7)环保型产品。 蜂窝纸板在生产过程中无污染,又能回收再生,也易于废弃处理。因此可以代替EPS 作为缓冲材料。 虽然蜂窝纸板有上述各种优点,但也存在一些缺点,比如耐破性能、耐折性能、耐戳穿性能等较差,这就限制了其在某些方面的应用;加工性能较差,不能像瓦楞纸板那样很容易制成箱型等包装容器,即使能够制作,生产时自动化程度较低;同时进行印刷时,印刷适性较差,不能满足现代装饰装潢的需要,这也限制了其在包装方面的应用。 蜂窝纸板的应用 由上所述,蜂窝纸板具有重量轻、平压强度大、缓冲性能好等优点,属于环保型绿色材料,但同时也具有一定的缺点。因此,可以扬长避短,充分利用它的优点,使其优势得到发挥。目前,蜂窝纸板所应用的领域主要有建筑行业、包装运输业等方面。 1、蜂窝纸板在包装运输方面的应用 蜂窝纸板用于包装运输不仅可以保护产品,而且可以减少运输成本。具体应用如下: (1)缓冲衬垫、角撑等 蜂窝纸板既然具有良好的缓冲性能,那么它也可象瓦楞纸板一样作为包装物的缓冲衬垫、隔离板,而且它的蜂窝夹芯结构使其缓冲性能优于瓦楞纸板。用它作角垫时,一般要按尺寸大小将纸板的一层面纸与芯纸切开,仅保留另一层面纸不被划断,靠这层面纸将不同面的几个垫块连接在一起,然后再套在内装物相应的要保护的部位。与缓冲衬垫类似,蜂窝纸板也可用作运输包装件的角撑与护棱,这特别适合于集合包装中。蜂窝纸板还可以按器件尺寸,冲压成模,给器件定位。 (2)纸托盘 由于蜂窝纸板具有良好的平面抗压性能,因而它完全可以用于托盘中的上下铺板,也可用作托盘的纵梁或垫块。这时就要按纵梁或垫块的标准尺寸,由几层较厚的蜂窝纸板组合加工而成,也就是说整个托盘只用蜂窝纸板制成。据有关统计表明:2001年,我国托盘年用量约为4500万个,如全部用蜂窝纸板代替木板,可节省90%的木材,2/3的资金,仅此一项就可节省150亿元资金。而且蜂窝纸板可以回收再生,这对保护森林资源、维护生态平衡有显著贡献。 (3)包装箱 像瓦楞纸箱一样,蜂窝纸板也可加工成纸箱。但由于蜂窝纸板较厚,且弯曲后其强度影响较大,势必影响蜂窝纸板箱的强度;同时,蜂窝纸板箱的加工不能像瓦楞纸板那样方便、 快捷,不能够实现自动化生产,生产效率较低,因此,受到一定的限制。某些小型机电产品可以采用单独采用蜂窝纸板,也可以和瓦楞纸板组合使用。近年来,蜂窝纸板作为缓冲材料与瓦楞纸箱相配合使用的情况越来越多。 国外于20世纪40年代在军工应用蜂窝结构,50年代用于包装,以其质轻(重理仅为相同规格瓦楞纸板的2/3,木质板的1/3 )、高强度(lOmm厚的蜂窝纸板的承重量为0.5吨/平方米,是五层瓦楞纸板的2— 10倍。抗压强度是五层瓦楞纸板的2—75.6倍,抗 折强度是五层瓦楞纸板横向强度的2倍,纵向的29.2倍。)、高刚度、缓冲与隔热性好,处理后可防潮、防水、防霉等特点,成为倍受关注的绿色包装材料。我国90年代开始生产蜂窝纸版,主要用于制造托盘、重型包装箱和缓冲衬垫等。 问题:1、工艺与设备待提高;2、防潮、印刷性差;3、贵。 蜂窝纸版生产线 工艺流程:1、芯纸:再生纸-涂胶粘结-压实成芯纸块-干燥-裁切成芯纸条-连接成芯纸卷;2、蜂窝纸版:拉伸芯纸卷-干燥-涂胶-与箱板纸复合-滚压平整-裁切成蜂窝纸版。 蜂窝纸板与纸护角在家电中的应用 目前蜂窝纸板已代替木质托盘、包装箱和EPS塑料缓冲包装衬垫,广泛用於出口的电子整机仪器、家用电器包装。如科龙空调公司2000年就立项改进原有的空调包装,用蜂窝纸板和EPE代替原来的包装。这一在2002年开始执行,并批量投入使用,今年将全 面应用,预计今年需使用价值4000万元左右的蜂窝纸板材料。与此同时,科龙品牌的冰箱也将使用蜂窝纸板代替原来的EPS塑料包装材料;青岛海尔电子集团也於2002年1月正 式在空调柜机上釆用蜂窝纸板包装材料,目前每天的使用量已超过2万平方米;自去年下 半年开始,海信、奥柯玛等国内外知名企业的品牌空调也陆续釆用蜂窝纸板代替EPS缓冲材料;四川长虹电器股份有限公司在前几年进行了相应调研的技术储备,去年购置了蜂窝纸板和纸护角生产线,以蜂窝纸板为主要材料,配合瓦楞纸板、纸护角、纸浆模塑等环保材料,组合应用,逐步形成了长虹品牌空调、彩电、背投、视听等家电系列产品的绿色环保包装解决方案,并已逐步替代了EPS发泡塑料及木质托盘,取得了可喜的成绩。 蜂窝纸板与纸护角的使用,不仅可以降低包装成本,而且为外贸出口开辟了一条“绿色通道”。据悉,目前TCL、LG、格兰仕、松下、夏普、奥克斯、春兰、华凌、新科等品牌空调和万家乐、帅康、小天鹅、飞利浦、三星等中外知名大型家电企业,以及安阳显像管、佛山彩色显像管厂等大型电子企业,都对蜂窝纸板与纸护角用於包装的可行性进行调研和试用,这表明,蜂窝纸板与纸护角的应用存在着巨大的巿场空间。 蜂窝纸板应用中的问题 蜂窝纸板不是全能的,有它的优势,也有缺点。例如,蜂窝纸板平压强度很高,制作厚板时,使用的材料较省。但由于蜂窝纸板制作工艺复杂、工作效率低等因素,在价格上,蜂窝纸板还无法与瓦楞纸板竞争。另外,蜂窝纸板成箱困难,也没有合适的配套设备,难以规模化生产纸箱。 在国外,用蜂窝纸板可以加工成蜂窝纸箱。我国也研制出了样品,但边压强度、戳穿强度不如厚瓦楞纸箱强。而蜂窝纸箱的批量生产是一个相当大的难题,需要花费相当长的时间和精力去研究。蜂窝纸箱只有批量生产,才能降低成本,才敢与瓦楞纸箱媲美。二者不存在谁替代谁的问题,形成优势互补才是正路。如我国规定瓦楞纸箱的最大承重量不能超过55公斤,但如果将蜂窝纸板和瓦楞纸箱结合使用,其承载能力可以得到大大提高,完全可以胜任重型商品的包装。 问题: 一、设备制造技术不够成熟。设备制造起步晚,科研开发力量弱,资金投入严重不足,只有少数几家开发出了产品,可又拿不出钱来继续改进提高。早期购买设备的企业为改进蜂窝纸板机械作出了贡献。少数企业经过几代改进,生产出定型的蜂窝纸板生产线,但自动化程度不高,多数仍是设备分段生产,瞬时速度可达设计要求,连续生产速度不尽人意,难以达到可行性研究目标。 二、配套设备亟待开发研制。纸蜂窝制品加工需要配套设备,现在还没有专业厂家生产。前几年蜂窝纸业由热转冷,纸蜂窝制品开发不旺,对配套设备需求不强。配套设备中压痕、裁切、打孔、涂胶等多为单机作业,价值不高,机械制造企业兴趣不高。只有几家为了自用,加工了一些配套设备,还没有将其作为商品椎向市场,只能加工订做。配套设备未能商品化,也阻碍纸蜂窝制品的研制与开发。 三、产品市场开发难度不小。从宏观讲,纸蜂窝制品市场广阔,如运输包装的托盘、包装箱、衬垫防震材料等。除包装之外,建筑、建材、装饰、装修都有广阔发展空间。材料工业是新世纪发展的重点。可以运用蜂窝结构的科学原理,衍生出许多轻体高强度复合材料。可是要把潜在高市场变成现实市场并非易事。许多企业在开发市场过程中遇到了难题,用户不仅要求制品符合其包装要求、良好的售后服务,还要价格低廉。市场开发不能一劳永逸,要不断投入,困难不小。 四、蜂窝制品开发应用不足。实验室的制品不少,除了托盘、衬垫材料、轻体建材外,走出实验室进入商品化生产的不多。仿制能力强、只要有一家企业生产,就会出现一大批同类产品。创造能力差,不愿冒风险研制开发市场需求的新产品,对市场需求信息知之甚少,很少到用户中去调查,生产厂家和用户之间有一道无形的墙,又缺少中介组织牵线搭桥,产销之间沟通十分困难。用户并非不需要新包装,只因未被用户所认识,无法结缘。 五、蜂窝纸业专业人才缺乏。一个产业的发展需要一大批经营、管理、科技人才。包装本属人才缺乏的行业,蜂窝纸业起步更晚,人才更缺,科技人才屈指可数,经营管理人才 也很少。企业成败决定于人,没有德才兼备的经营管理者很难取得成功。投资蜂窝纸业最大的风险不是市场,而是缺少建设市场、开发市场、占有市场的人才。没有人才,有市场也会丢掉,有了人才,没有市场可以开发出市场。 纸浆模mold pulp 优点:良好的缓冲保护性,使用范围广,产品一体成型,包装作业方便,易用性好,产品可套叠堆置,节省存放空间,符合环保要求,用废纸等纤维材料,可替代EPS,储存空间仅1/2-1/5;无静电,特别适合电子与家电产品;透气防腐。 弱点:质量不稳定,生产工艺待改进;原料尚单一;设备自动化差;成本偏高;结构强度和缓冲性能较差。自动线生产率可达20吨/天。 气泡纸Bubble Wrap 由美国sealed air公司所发明出的缓冲包装材料。国外大量应用两层或三层薄膜复合而成的气垫作缓冲件。其防震、防潮性好、体轻、包装方法简便。目前国内已应用于玻璃器皿,仪器,陶瓷,工艺品,快递等包装。由于气泡纸巧妙的设计使得在许多缓冲包装领域有良好的应用前景。 Instapak foam-in-bag packaging foam: 一提到instapak,大家都会知道这是美国sealed air公司的产品。instapak是一种新型环保的缓冲材料,保护性能绝对优越,我们公司之前使用的EPS就已经被这种现场发泡袋制成的缓冲包装材料所替代了。 优点:节省仓储空间,节约成本,充分配合实际生产运作,做到JIT,使用安全。 有两种化学原料Instapak 41W A和B被打进一个封合的高强度HDPE袋子里,充分反应,24秒钟后膨胀成型即可使用。 可以有选择性地使用模具(如果量少的话,我们就使用木头做的模具,如果量大的话,就使用HDPE做内芯。),我们开始的产品都不使用模具,但是由于操作人员不断更换,每次都有很多的不良品,并且,如果碰到产品rework的时候,就比较不方便了。所以后来的产品我们都是用HDPE的模具,当然主要由sealed air公司帮忙设计,我们只负责试验确认。比较省心呀。 详请了解:www.instapak.com或www.sealedair.com 纸托内衬paperboard nesting 有些产品我们使用纸托做内衬,这个就比较有挑战性了,我问供应商要些薄纸板,在公司里折来折去,头都大了。这个就没什么好说的了。就是使用制版,开个刀模就可以了。 排帖式拼版示例 拼版工艺之折页的方法 一、折页的方法及应用 折页是指将印刷好的书刊及单页印刷品按照页码的顺序折叠成一定规格幅面的工作过程。在开始进行出版物工艺设计时,首先要确定出版物的折页方式。在设计折页方式时,应考虑出版物的开本尺寸、页数、印刷装订设备等。通常书刊中图文的位置与顺序是根据折页过程中,纸张转动的情况和折缝的位置而定。目前折页的方式可分为如图所示的平行折页,垂直折页,混合折页,特殊折页等。平行折页法和特殊折页法(包括包心折页法、扇形折页法等)多用于折叠长条形的印刷品的设计,如广告、说明书、地图、书贴中的表和插图等。垂直折页法是应用最为普遍的折页方法,主要用于书刊的内页的设计。而混合折页法又称综合折页法,即在同一书帖中,既有平行折页,又有垂直折页。混合折页法适用于3折6页或3折9页等形式的书贴。 四、彩印塑料袋: 由于普通的透明塑料袋制作及加工工艺过于简单,我就不多说了。 在这,想和大家共同探讨一下凹版印刷的彩印袋。 彩印袋属于软包装(flexible package)范畴,其生产工艺流程如下: 图稿设计Art work→分色color separation→制版engraving plates→试印刷To print film for checking plates purpose→正式印刷print by printing plant→覆合adhesion lamination with CPP→熟化aging(40~50℃,48hrs)→修边trim edge→纸袋、冲孔 bag-making and punching hole→除废cut additional edge material→装纽扣fix plastic button→出货检查QC check,and deliver goods 其实是有图片说明的(当时国外客人想了解工艺流程,我特地做的),但是由于本人积分不够,不可以上载附件,本人深表歉意! 彩印袋的印刷介质主要有PP和PET,我们常用的就是PP材料,当然是使用4丝BOPP (双向拉伸聚丙烯薄膜)了,印刷之后再与4丝的CPP(挤出流延聚丙烯薄膜)覆合以增强牢度。BOPP的主要物理性能:抗张及机械强度优良,耐寒性、印刷适性好,但是单膜不能直接热封(除花刀处理)。CPP的主要物理性能:优良的透明度、光泽度,热封性能好。 凹版印刷属于直接印刷,印版图文部分凹下且深浅不同,空白部分相对图文部分凸起并在同一个平面上。 凹版印刷的主要特点有: ①墨层较厚,色彩还原性强;②凹版印刷的制版费用很高(我们的产品900元/根,周长已经很小了,一般8色印刷,光是制版费用就有7200元),周期也很长(1个星期),但是比较耐印(印数可达50万印)。③印刷过程中油墨溶剂易挥发,污染环境。 想了解更多关于凹版印刷,请到印刷技术专栏浏览,我也有贴。(不过是全英文哦) 五、不干胶标签 不干胶标签的主要印刷方式有:柔性版印刷,丝网印刷和胶印,前两种更为常用。 六色轮转机印刷或四色商标印刷机上的板材现在大都采用同纸箱相同的版材,感光树脂版。这种版材要求菲林一定要为负片。一定要注意!!六色轮转机的上机费用高,一次要2000元,所以起定量会有特别的要求。我们有很多产品量不多,但也要上六色轮转机,一般的商标印刷机套印精度差,供应商老是想向我抱怨太少太少,但我也没法呀,当然毕竟我们也有些量很大。 不干胶标签的主要材料有: #1.58#白色特多龙, #2.76#珠光商标合成纸, #3.25#/50#75#/100#150#反(消)银龙/亮银龙/银(金)丝龙, #4.80克铜版纸, #5.PP合成纸,PVC,PET, #6.150#静电保护膜, 表面处理:大都是覆亮/雾面BOPP,有些水性光,磨沙油和凸字油还有滴胶或折光处理的,但我们不常用。 胶黏性分为:可移除removable与永久性permanent。 材料厂商:艾利-法森,琳得科,高冠,四维,好加等。