近年來(lái)，包裝紙價(jià)格的飛漲，和3D模具打印技術(shù)的成熟，紙漿模塑獲得了又一輪發(fā)展良機(jī)。

本文針對(duì)紙漿模塑工業(yè)包裝制品設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，初步提出了基于紙漿模塑制品單元結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范。該設(shè)計(jì)規(guī)范有助于紙漿模塑制品設(shè)計(jì)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，并提高紙漿模塑制品設(shè)計(jì)的效率。

為規(guī)范紙漿模塑包裝襯墊設(shè)計(jì)，優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)并簡(jiǎn)化現(xiàn)有的設(shè)計(jì)過(guò)程，提高我國(guó)出口產(chǎn)品包裝質(zhì)量，制定本規(guī)范。

本規(guī)范適用于工業(yè)品的紙漿模塑包裝襯墊設(shè)計(jì)。

本規(guī)范基于紙漿模塑制品典型結(jié)構(gòu)單元數(shù)據(jù)庫(kù)。

規(guī)范性引用文件

GB/T453紙和紙板抗張強(qiáng)度的測(cè)定法（恒速拉伸法）

GB/T453.1紙和紙板厚度的測(cè)定法

GB/T462紙和紙板水分的測(cè)定法

GB/T4857.1包裝運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)時(shí)各部位的標(biāo)示方法

GB/T4857.5包裝運(yùn)輸包裝件跌落試驗(yàn)方法

GB/T4857.7包裝運(yùn)輸包裝件正弦定頻振動(dòng)試驗(yàn)方法

GB/T4857.11包裝運(yùn)輸包裝件水平?jīng)_擊試驗(yàn)方法

GB8168包裝用緩沖材料靜態(tài)壓縮試驗(yàn)方法

GB/T10739紙漿、紙和紙板試樣處理和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件

壁厚：紙漿模塑制品側(cè)壁和支撐面的平均厚度。

拔模斜度：紙漿模塑制品的結(jié)構(gòu)單元側(cè)壁與其脫模方向之間的夾角。

緩沖高度：承受載荷的結(jié)構(gòu)單元兩個(gè)承載面之間的最小距離。

圓角：紙漿模塑制品結(jié)構(gòu)單元壁與壁相交處及角隅處的圓角。

上下襯墊式：被包裝產(chǎn)品正常放置時(shí)，采用上、下底面襯墊進(jìn)行包裝的方式。

前后襯墊式：被包裝產(chǎn)品正常放置時(shí)，采用前、后底面襯墊進(jìn)行包裝的方式。

角襯墊式：采用角襯墊進(jìn)行包裝的方式。

重疊襯墊式：采用兩個(gè)或以上的紙漿模塑緩沖襯墊重疊為一體進(jìn)行包裝的方式。

定位尺寸：緩沖襯墊定位模塊尺寸。

支撐面積：緩沖襯墊中起承載和緩沖作用部分的表面積。

緩沖襯墊設(shè)計(jì)要求

1.有良好的沖擊能量和振動(dòng)能量吸收性，減小傳遞到產(chǎn)品上的沖擊、振動(dòng)。

2.分散作用在產(chǎn)品上的應(yīng)力，保護(hù)產(chǎn)品的表面及凸起部分。

3.防止產(chǎn)品在包裝容器內(nèi)移動(dòng)以及產(chǎn)品之間的相互接觸。

4.有良好的耐破損性、環(huán)境穩(wěn)定性（溫濕度的穩(wěn)定性）和物理相容性（防靜電等）。

5.可回收利用，廢棄物易處理。

制品要求

制品尺寸：

設(shè)計(jì)的紙漿模塑制品在生產(chǎn)過(guò)程中不能存在較大的尺寸偏差，其尺寸允許范圍見表1。

表1紙漿模塑制品尺寸偏差范圍

外形尺寸（mm）偏差范圍

長(zhǎng)度和寬度±2

高度±1

厚度±0.2    

制品外觀：

1.制品表面應(yīng)潔凈、干燥、無(wú)雜質(zhì)、無(wú)孔洞、破損、裂紋、斷邊、污損等損傷。

2.熱整形制品的正面不允許有裂紋。

3.紙品正面允許有網(wǎng)紋，背面允許有輕度波紋。

4.同批制品應(yīng)色澤均勻，不應(yīng)有明顯的色差。

5.制品無(wú)異味，不得有霉變。

制品的物理及機(jī)械性能：

制品的物理性能指密度、含水率、厚度等；機(jī)械性能指構(gòu)成紙塑制品的材料性能和制品的性能。二者應(yīng)符合表2的要求，其測(cè)試方法可參照《紙漿模塑包裝結(jié)構(gòu)性能測(cè)試方法》。

表2制品的物理及機(jī)械性能要求

類別單位性能要求

物理性能質(zhì)量偏差%≤±5%

含水率%≤14%

抗張強(qiáng)度kN/m抗張強(qiáng)度≥7kN/m，伸長(zhǎng)率≥7%

伸長(zhǎng)率%

機(jī)械性能防潮試驗(yàn)%≥50%

振動(dòng)試驗(yàn)被包裝物無(wú)功能損傷，表面無(wú)刮痕。

跌落試驗(yàn)包裝電子產(chǎn)品時(shí)，制品不能掉纖維。

抗壓試驗(yàn)抗壓強(qiáng)度大于堆碼強(qiáng)度，變形量≤20mm    

明確包裝件的流通環(huán)境

包裝件在流通環(huán)節(jié)中接觸到的一切外部因素即為流通環(huán)境因素。流通環(huán)境因素是導(dǎo)致包裝件損壞的主要外部因素。影響紙漿模塑緩沖襯墊設(shè)計(jì)的環(huán)境因素主要有以下三類：

1.物理機(jī)械因素，主要指運(yùn)輸環(huán)節(jié)中的沖擊、振動(dòng)，以及倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)的堆碼等外部因素。設(shè)計(jì)紙漿模塑緩沖襯墊前，宜充分了解在運(yùn)輸環(huán)節(jié)中的裝卸設(shè)備、裝卸高度、運(yùn)輸方式和手段等，以及倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)的堆碼層數(shù)等。振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致紙漿模塑緩沖襯墊表面纖維脫落以及刮傷被包裝產(chǎn)品的表面，針對(duì)不同產(chǎn)品特性做出相對(duì)調(diào)整。

2.生物化學(xué)因素，主要包括溫度、濕度、雨水、輻射、有害氣體、微生物等自然條件影響。其中，運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)的濕度對(duì)紙漿模塑緩沖襯墊的影響最大，可導(dǎo)致緩沖襯墊受潮失效的危險(xiǎn)。

3.人為因素，主要指野蠻裝卸等。裝卸過(guò)程造成的跌落沖擊對(duì)包裝件破壞最嚴(yán)重，是主要的考慮因素。

明確被包裝產(chǎn)品性質(zhì)

被包裝產(chǎn)品是紙漿模塑制品設(shè)計(jì)的研究對(duì)象，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前必須明確其與設(shè)計(jì)相關(guān)的主要性質(zhì)，主要有被包裝產(chǎn)品的形狀、質(zhì)量、尺寸、脆值、易損部件、附件及其大小等。此外，還需了解客戶的設(shè)計(jì)要求。

選擇紙漿模塑材料

根據(jù)生產(chǎn)原料及其配比的不同，紙漿模塑材料主要有造紙?jiān)瓭{、廢瓦楞紙板、廢報(bào)紙、紙質(zhì)邊角料以及瓦楞紙和報(bào)紙混合材料五種。紙漿模塑材料的性能取決于原料配比、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備等因素，性能參數(shù)企業(yè)可通過(guò)對(duì)自己生產(chǎn)的制品進(jìn)行測(cè)試獲得。

根據(jù)被包裝產(chǎn)品的性質(zhì)和成本等具體設(shè)計(jì)要求，選擇相適應(yīng)的紙漿模塑材料。

1.小型輕質(zhì)電子產(chǎn)品的緩沖性能要求低而外觀要求高，可選擇材料性質(zhì)偏軟的廢報(bào)紙和原漿。

2.中、重型或貴重電子產(chǎn)品對(duì)強(qiáng)度和緩沖性能要求較高，根據(jù)具體產(chǎn)品的性質(zhì)，選擇不同配比的瓦楞紙、報(bào)紙混合材料。

紙漿模塑緩沖襯墊設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)方案的制定：除了充分了解包裝件的流通環(huán)境、被包裝產(chǎn)品性質(zhì)、選擇相適應(yīng)紙漿模塑材料，還需了解客戶的設(shè)計(jì)要求、被包裝產(chǎn)品的外包裝箱尺寸等，在此基礎(chǔ)上制定若干可行方案。

1.上下襯墊式。受外包裝箱的限制，該包裝方式的緩沖面積較小，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要求高，但襯墊尺寸小，生產(chǎn)成本低。對(duì)于寬度較大的產(chǎn)品，可考慮采用上下底面角襯墊的方式進(jìn)行包裝。

2.前后襯墊式。相對(duì)于上下襯墊式，前后襯墊式的保護(hù)面積更大，有更多的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，設(shè)計(jì)難度較低，但襯墊尺寸較小，生產(chǎn)成本高。對(duì)于厚度較小的產(chǎn)品，該包裝方式趨近于全面包裝。

3.重疊襯墊式。該包裝形式基于以上兩種形式，除了適用于強(qiáng)度和緩沖要求較高的產(chǎn)品包裝，還是用于產(chǎn)品緩沖支撐面與外包裝箱內(nèi)表面距離較遠(yuǎn)的包裝。

4.組合式襯墊。對(duì)于重型或貴重電子產(chǎn)品，單用紙漿模塑材料無(wú)法達(dá)到緩沖設(shè)計(jì)要求，可增加瓦楞紙板結(jié)構(gòu)件或蜂窩紙板作為輔助。在被包裝產(chǎn)品外觀保護(hù)方面，可考慮給產(chǎn)品套裝塑料薄膜或者瓦楞紙板結(jié)構(gòu)件；為防止紙漿模塑材料纖維附著在產(chǎn)品上，宜套裝塑料薄膜。