蜂窝纸板及其在缓冲包装领域的应用.docx

蜂窝纸板及其在缓冲包装领域的应用窝纸板是根据自然界蜂巢结构原理制作的，它是把瓦楞原纸用胶黏结的方法连 接成无数个空心立体正六边形，形成一个整体的受力件——纸芯，并在其两面粘合 面纸而成的一种新型夹层结构的材料蜂窝纸板在包装领域中的应用始于20 世纪 80 年代，其不但具有重量轻、用料少、成本低、强度高、缓冲性能好、吸音隔热等诸 多优异性能，还便于回收利用、节能环保，正被用于替代木制包装材料和 EPS 泡沫 塑料缓冲材料，是公认的“绿色包装材料”目前，蜂窝纸板已经在缓冲包装领域大 显身手，其发展前景毋庸置疑一、蜂窝纸板的几种重要制品目前，包装领域的蜂窝制品以蜂窝托盘、蜂窝纸板箱、蜂窝纸板缓冲衬垫为主1. 蜂窝托盘 蜂窝托盘的结构有很多种，如双面进叉式和四面进叉式等，基本参照木托盘的结构 制作，通常为平底形式按其制作材料可分为以下两种1) 由蜂窝纸板、纸角板、瓦楞纸板制成(如图1a所示)，适合重量为1.2吨以下的产品或集装箱的运输2) 用蜂窝纸板和特制胶合板作为面板，角垫块采 用塑料材料或厚纸管(如图 1b 所示)，其负荷载 重与木栈板相当，适用于金属类零件等重量较大 的货物或商品的长途运输。

2. 蜂窝纸板箱 蜂窝纸板箱是由蜂窝纸板制成的箱形容器因为蜂窝纸板质轻、抗压、抗弯、抗剪强度高，所以蜂窝纸板箱也就具有良好的缓冲防震性能蜂窝纸板箱的成型不能像瓦楞纸箱那样一次成型，结构一般由天盖、箱体或者带托盘的箱体组成蜂窝纸板箱按制作材料可分为两大类1)复合材料包装箱其箱体外层使用耐戳穿能力强的纤维板或三合板，中层采用蜂 窝纸芯，四周用纸角板固定黏合，如图2 所示 (2)全蜂窝纸板包装箱其以蜂窝纸为夹芯，内外层 采用箱纸板，四周用纸角板固定黏合，如图 3 所示3. 蜂窝纸板缓冲衬垫 蜂窝纸板缓冲衬垫受其自身结构特点的限制，不能 像瓦楞纸板一样可以通过刺穿、折叠等实现一定的 结构，同时蜂窝纸板的后加工设备也比较简单，因 此蜂窝纸板缓冲衬垫的结构比较规则，结构设计也 较简单此外，蜂窝纸板缓冲衬垫的厚度一般为10〜60mm,蜂窝孔径多为8mm和10mm, 相比蜂窝托盘和蜂窝纸板箱，配纸定量较低虽然蜂窝纸板缓冲衬垫的承载能力较 强,但缓冲和抗弯能力较差,经第一次冲击后性能会 下降很多,不宜进行第二次冲击因此,常常用做脆值较高、形状比较规则的产品的内缓冲衬垫目前, 蜂窝纸板缓冲衬垫常用于厨卫、家电、汽车零部件等 较重产品的包装中。

图4 所示是蜂窝纸板缓冲衬垫在 一款燃气灶包装中的应用图4蜂窩旣祓缓冲衬垫在然无灶込建中的应用二、包装中蜂窝纸板缓冲衬垫的设计 首先,应对蜂窝纸板缓冲衬垫设计参数有所了解,包括蜂窝纸板的力学性能、加工 工艺、包装形式、测试标准等然后,结合缓冲衬垫设计五步法或六步法,选用材质配比合适的蜂窝纸板缓冲性能曲线,通过不断调整被包装产品六个面受到冲击后 的响应脆值，确定最佳蜂窝纸板缓冲衬垫的厚度T和缓冲面积A设计过程中应尽 量只选择一种或两种蜂窝纸板厚度，以减少加工企业的制造加工工序，降低加工成 本在确定蜂窝纸板缓冲衬垫厚度T和面积A后，就需要设计蜂窝纸板缓冲衬垫的结构普通蜂窝纸板缓冲衬垫结构设计比较简单，异型蜂窝纸板缓冲衬垫结构的加工成本 高，生产效率低，不宜进行批量生产从蜂窝纸板的基本结构可以看出，蜂窝纸板的边压强度和横向冲击强度都较差，纵向平压承载能力较强，因此，在结构设计过程中常常与瓦楞纸板或者纸护角搭配， 防止由于蜂窝纸板缓冲衬垫边压强度过低而引起产品表面变形，同时也可避免产品 在装卸、搬运、打包过程中受到不必要的损伤、破坏三、蜂窝纸板缓冲衬垫设计案例在此以某款空调产品为例，介绍以下其包装中所用的蜂窝纸板缓冲衬垫的设计方法。

(1)缓冲材料的选择由于此款空调产品的外形简单，脆值为60g，产品跌落方向不一，并且不会销售到高 湿度地区，因此可以采用蜂窝纸板制作缓冲衬垫2)缓冲衬垫尺寸的确定 已知产品的重量、脆值、跌落高度等参数后，通过比较不同厚度和面积的缓冲材料 的动态缓冲性能曲线，可初步确定缓冲衬垫的厚度T和面积A例如，在蜂窝纸板 厚度为30mm、边长为12mm时，其动态缓冲性能曲线如图5所示，改变蜂窝纸板厚度或跌落高度，曲线也会随之上移或下移通过反复比较和优化，计算得出产品各 跌落部位受到的冲击响应加速度G,如表1所 示可见，各个方位跌落时产生的冲击响应加 速度均小于前面估计的脆值60g,从而最终确 定最优化的缓冲衬垫尺寸0L5 1 1 .5 2 2.59080706050吧3020100(3) 缓冲衬垫结构设计与打样根据表 1 计算出的缓冲衬垫关键尺寸数据,设图5厚30m,边氏IE阿的蜂窩纸械的的去绕冲悝能曲线26451 一包衾箱 2. 5 —蜂爲上・下盖板3. 6—蜂窝左.右ft［唾缓冲袍垫 4 7-^：^前.后部缓冲輕塾图&蜂篦舐X墟冲衬垫的结构设计图计蜂窝纸板缓冲衬垫的结构,如图6所示然后考 虑缓冲衬垫的制造工艺性,再绘制缓冲衬 垫的设计效果图与工程图。

根据工程图纸打样, 进行产品与缓冲衬垫在包装箱中的试装,检查 各部件的几何尺寸配比情况4)成本分析 缓冲包装成本包括包装材料成本和物流成本,对成 本进行分析,并与目标成本进行比较,如不能满足目标成本,则需要在不影响包装 性能的情况下继续优化,寻求成本最低的缓冲包装5)试验验证首先需要进行设计验证,然后送至公司质量检测中心按照相关测试标准进行检测确 认6)设计方案评估与总结 对检测结果进行分析,看该项设计是否还有一定的优化空间,若还可以优化,应再 次对设计方案进行修改,寻求综合成本和性能最佳的方案。