浅谈缓冲包装材料

发布时间: 2014-02-24 08:50 作者: 浏览次数: 587 views 字号:

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。

 

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,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。是一种可模塑的、轻质的、半硬质的、闭孔的和低成本的缓冲材料。聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主体,加入发泡剂等添加剂制成,它是目前使用最多的一种缓冲材料。它具有闭孔结构,吸水性小,有优良的抗水性;密度小,一般为0.015~0.039/cm3;机械强度好,缓冲性能优异:加工性好,易于模塑成型;着色性好。温度适应性强,抗放射性优异等优点。但燃烧时会放出污染环境的苯乙烯气体,不耐多次冲击,性脆,拉伸强度低。聚苯乙烯泡沫塑料广泛用于各种精密仪器、仪表、家用电器等的缓冲包装,也可用其直接制成杯、盘、盒等包装容器来包装物品。EPS是目前市场上使用最广泛的缓冲材料,但是EPS无法自然分解,体积又大。不易回收,在焚烧过程中会产生大量有毒有害气体,存在~系列环保问题,所以许多欧洲国家都禁止采用EPS作为缓冲材料。但是如果能找到一种合适的发泡剂,就有可能找出一种性价比与EPS相当的环保新型缓冲材料。

发泡聚乙烯即EPE,俗称珍珠棉。它是以聚乙烯树脂为主体,加发泡剂、交联剂和其它添加剂制成。它具有密度小,缓冲性、耐热性、吸水性强;化学性能稳定,不易受腐蚀;机械性能好,坚韧、有挠性、耐摩擦;加工性能好,易于成型,价格较便宜等优点。EPE还是一种可以回收的环保材料。EPE的缺点就是价格比EPS要贵一些。不能模塑。目前EPE主要用于较贵重的和易碎的产品的缓冲包装。

EVA即乙烯一醋酸乙烯共聚物橡塑。它是近年发展起来的新型环保包装材料。具有良好的使用性能,如缓冲隔振性能好、回弹性与抗张力高、韧性强、隔热、防潮、耐附属、无毒、不吸水、成型加工容易等等。最典型的应用是要求能长期使用的包装,如用于五金工具等产品的包装。它的密度一般为0.119/cm3。拉伸强度约为2.6MPa,拉伸率大于235%,压缩率大于80%,在70℃下加热24小时的收缩率仅1.5%。EVA由于其良好的环保性能受到广泛的追捧,相信在今后相当长一段时间内会被各企业使用。

发泡聚氨基甲酸酯即PU,简称聚氯酯,俗称人造海绵。聚氨酯泡沫塑料是异氰酸酯和羟基化合物经聚合发泡制成,按其硬度可分为软质和硬质两类,其中软质为主要品种。聚氯酯泡沫塑料一般只用于高档精密仪器、贵重器械、高档工艺品等的缓;中包装或衬垫缓冲材料,也可制成精致的、保护性极好的包装容器;还可采用现场发泡对物品进行缓冲包装。

发泡聚丙烯即EPP。俗称拿普龙,是一种性能卓越的高结晶型聚合物/气体复合材料。聚丙烯泡沫塑料是以聚丙烯树脂为主体,加入发泡剂及其它添加剂制成。它机械强度较好,有优良的抗拉强度、柔韧性和弹性摩擦系数大,耐磨性能好,有助于制止与其相接触的光滑表面的滑动;密度小,绝热性优良;无毒、无味等。但它对光的稳定性差。聚丙烯泡沫塑料是一种性能优良的缓冲材料,由于其对光洁表面的优良保护性能,已广泛用于家俱、镶板、高档仪器和具有光洁面的金属器具的缓冲包装;也可作为热食品的保温包装;还可制成衬垫、衬板等缓冲材料等。

气垫塑料薄膜是用一种特殊工艺,在两层塑料薄膜之间封入空气,在一面形成一个个突出的均匀连续的气泡,气泡的形状主要有圆筒形、半圆形和钟罩形。气垫薄膜中由于封入了大量空气,因此具有良好的弹性和隔热性;它密度很小,在0.00810.039/cm3之间;不吸潮,耐腐蚀,且不腐蚀被包装物;加工性能好,易于制成各种形状。能热封。能吸收冲击能量,有优良的缓冲性能。但它不适于包装重量较大,负荷集中的尖锐物品,以免压破或刺破气泡而使其失去缓冲作用。气垫薄膜可以制成各种形状大小的袋、套、垫、筒等容器,广泛用于药品、工艺品、仪器、仪表等物品的包装。同时它是目前唯一透明的缓冲材料,因此常用于销售包装。气垫薄膜各方面性能都比较稳定,使用较方便且不会磨损内装物,特别适合情形较复杂形状易碎产品的缓冲包装。

 

  1. 纸质缓冲包装

纸质的缓冲包装材料比塑料环保,在这方面,纸质的材料更具优势,而且价格便宜,来源广泛,所以在缓冲包装上,纸质的材料还是被广泛的应用的。主要是有瓦楞纸板、蜂窝纸板和制浆模塑。

 

瓦楞纸板是用牛皮纸做里层和外层的,中间是瓦楞原纸。瓦楞的形状不同,就可以得到不同的纸板类型。按楞形分为U、V、UV。V形的平面压缩强度大,缓冲性能不好;U形的就有较好的缓冲性能,弹性好。UV形则是结合了两者的优点,是最常用的类型。按瓦楞层界面分的话主要是ABCEK几种。国内主要采用的是前四种,即大、小、中、微型。瓦楞纸板具有加工性良好、易裁切、易粘合、成本低、与瓦楞纸箱好协调、使用温度范围比泡沫塑料宽、没有包装公害、取材便利、生产工艺成熟等优点。但也存在一些缺点,如表面较硬,柔软性差,回弹性差。难形成三维曲面,耐潮湿性能差;过载复原性较差,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等。

蜂窝纸板,顾名思义,就是具有类似蜂窝结构的纸板,是由牛皮纸和再生纸等为原料。无数个六角形的结构让蜂窝纸板的承受能力较大,抗压能力好,承受水平的能力也比较好。良好的可压缩性让它具有良好的缓冲性能。且蜂窝纸板可以降解,有利于保护环境,且蜂窝结构好看,也丰富了包装的装饰性。但是蜂窝纸板的过载复原性差,加工不方便,垂直方向的缓冲能力差,价格还较贵。

制浆模塑,是用废纸为原料。是成本最低的缓冲纸质包装材料。质轻、价廉、防震;有一定的强度刚度和缓冲性能;良好的透气性和吸潮性;易于回收再利用,环保性能佳。但是硬度容易受外界影响。主要用在高脆值的机电产品和部分食品的缓冲包装。

 

  1. 发展动向

在算计成本方面,塑料的缓冲材料和纸质的材料是无法比的,尤其是纸质中的制浆模塑,它是利用废弃的旧纸,所以成本是相当的低,而且可回收利用。虽然在一些性能方面不如塑料材料,但是,塑料缓冲材料对环境等方面的影响是必然存在的,且是不可避免的。综合考虑,制浆模塑在未来的发展中是很具利益价值的,如果能合理的利用的话。木塑复合材料将木材和塑料的优点集于一身,相信未来发展是很具潜力的。