包裝工藝學(xué)課件2 第一章

1、1第一篇第一篇 包裝工藝?yán)碚摶A(chǔ)包裝工藝?yán)碚摶A(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理基礎(chǔ)包裝工藝的物理基礎(chǔ)包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)2第一節(jié) 產(chǎn)品的物理機(jī)械性質(zhì) 特性分析一、產(chǎn)品的物理性質(zhì)物理性質(zhì) 如：聚集狀態(tài)、密度、粘度、沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、蒸氣壓、電導(dǎo)率等?；瘜W(xué)性質(zhì)在其分子或晶體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)才顯現(xiàn)出來。生理生化性質(zhì)由生命或新陳代謝現(xiàn)象引起。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)3二、產(chǎn)品的機(jī)械性質(zhì)機(jī)械性質(zhì)產(chǎn)品在機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程中引起其性質(zhì)改變的特性。它是物理

2、性的一部分。主要包括產(chǎn)品的材料屬性、力學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、材料屬性、力學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形狀形狀等特性。如：尺寸、質(zhì)量、硬度、剛度、彈性、韌性、固有頻率、脆值、機(jī)械損傷等。包括表面粗糙度、尺寸精度、裝配精度、光澤度、硬度及產(chǎn)品內(nèi)在的抗壓力強(qiáng)度、抗振動(dòng)強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)4三、影響產(chǎn)品物理性質(zhì)的因素影響產(chǎn)品特理性質(zhì)的內(nèi)因與外因主要有：1、產(chǎn)品的成分與結(jié)構(gòu)（1）產(chǎn)品成分（2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)2、環(huán)境與保護(hù) 包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基

3、礎(chǔ)5第二節(jié) 產(chǎn)品在流通過程中的物理變化 物理變化三態(tài)變化、滲漏與滲透等。如水的蒸發(fā)和凝固、糖的溶解、受熱變形或被磁化。機(jī)械性變化如玻璃、陶瓷產(chǎn)品的破碎等。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)6一、三態(tài)變化 物質(zhì)的外表形狀在一定的溫度、濕度、壓力、時(shí)間條件下會(huì)發(fā)生氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化。表現(xiàn)為揮發(fā)、干縮、風(fēng)化、溶解、熔化、凝固等。1、揮發(fā)與干縮（1）定義液態(tài)氣態(tài)液態(tài)、液化的氣態(tài)或固態(tài)物質(zhì)，如汽油、石油液化氣、樟腦等在常溫常壓下轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的現(xiàn)象。 包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工

4、藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)7（2）不良后果 會(huì)使其質(zhì)量減輕，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生干縮（如油漆揮發(fā)），品質(zhì)發(fā)生變化或喪失使用性能。 有些揮發(fā)出來氣體具有毒性，或與空氣混合而易燃易爆。（3）措施 密封包裝，在儲(chǔ)運(yùn)、裝卸過程中防止?jié)B透、泄漏和溢出。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)82、溶化與風(fēng)化 （1）定義固態(tài)液態(tài) 溶解某種物質(zhì)（溶質(zhì)）分散于另一物質(zhì)（溶劑）中成為溶液的過程。溶化溶質(zhì)溶解在水或潮濕空氣的水分中，即固體物質(zhì)溶成為水溶液的過程。區(qū)別：水解物質(zhì)與水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，它屬于化學(xué)變化。 （2）溶化因素 吸濕性能、水溶性能

5、及吸濕點(diǎn) 包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)93、熔化與凝固（1）熔化：固態(tài)液態(tài)易熔物品：冰淇淋、奶油巧克力、蠟燭、瀝青、松香等。措施：采用密封性、隔熱性能好的包裝工藝方法。（2）凝固：液態(tài)固態(tài)新鮮果蔬類食品、藥用生物制劑、化工產(chǎn)品措施：采用防凍結(jié)或防凝固技術(shù)與包裝工藝措施。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)10二、滲漏與滲透1、滲漏 氣態(tài)、液態(tài)或粉粒狀固態(tài)產(chǎn)品由于包裝品材質(zhì)或封包裝品材質(zhì)或封口質(zhì)量口質(zhì)量等原因造成的滲出、泄漏現(xiàn)象。（1）滲漏實(shí)質(zhì)（

6、2）滲漏原因 包裝品加工質(zhì)量差，如有砂眼、氣泡、微孔、裂紋、微小間隙或焊錫不勻、接口處和封蓋處密封不牢固、不嚴(yán)密。 材質(zhì)原因，如耐蝕性差、受潮銹蝕或機(jī)械強(qiáng)度不高。 內(nèi)裝物是氣體、液體或部分易揮發(fā)性固體產(chǎn)品時(shí)，因環(huán)境溫度變化引起三態(tài)變化，導(dǎo)致膨脹或氣化。 液態(tài)產(chǎn)品在低溫或凍結(jié)時(shí)發(fā)生體積膨脹包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)112、滲透 氣體或蒸氣直接溶進(jìn)包裝材料的一側(cè)表面，通過向材料本體的擴(kuò)散，并從另一側(cè)表面解吸的過程。3、兩者的區(qū)別 滲漏宏觀作用 滲透微觀作用，不易用肉眼發(fā)覺。4、措施 采用防滲漏防滲透包裝。特別是對(duì)易燃

7、、易爆、有毒產(chǎn)品。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)12三、機(jī)械性質(zhì)變化產(chǎn)品機(jī)械性能變化的后果如下：不影響使用性能和質(zhì)量。 外表發(fā)生局部或微小損傷，如表面擦傷、劃痕、表皮脫落或在局部小范圍處留有凸凹不平等機(jī)械損傷。如金屬罐或軟包裝產(chǎn)品。影響產(chǎn)品的外形美觀。 機(jī)械、儀器儀表、電子產(chǎn)品、五金產(chǎn)品會(huì)使聯(lián)接件之間產(chǎn)生松動(dòng)，需重新緊固才可正常使用。外表無損傷，但對(duì)產(chǎn)品發(fā)生內(nèi)在影響，如使用壽命降低。完全無使用價(jià)值。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)13 四、其

8、它變化 1、導(dǎo)熱與耐熱性變化 金屬材料，其導(dǎo)熱性、耐熱性良好，可露天存放。 糧食、橡膠制品，其導(dǎo)熱性、耐熱性差，不能在烈日下暴曬，也不應(yīng)在濕度和溫度過高的環(huán)境中儲(chǔ)存。否則導(dǎo)致變粘、變質(zhì)或加速老化與霉變。 有些液體產(chǎn)品在低溫或寒冷環(huán)境下會(huì)凝固或受凍結(jié)冰而產(chǎn)生體積膨脹，不能采用遇冷體積收縮、且延伸率極低或無延伸率的玻璃、陶瓷等容器作包裝品，否則包裝品受張力而產(chǎn)生破損。 包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)142、場(chǎng)強(qiáng)變化（1）定義 指電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)、靜電場(chǎng)、輻射場(chǎng)等強(qiáng)度的變化。 危險(xiǎn)品、精密電子產(chǎn)品、軍用品以及高技術(shù)產(chǎn)品等

9、，對(duì)場(chǎng)強(qiáng)有物殊要求。 包裝設(shè)計(jì)人員必須檢測(cè)出它們對(duì)外界場(chǎng)強(qiáng)的感度并采取有效的屏蔽或抗場(chǎng)強(qiáng)變化技術(shù)，以保護(hù)元器件或整機(jī)的可靠性能和使用壽命。 包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)153、光學(xué)性質(zhì)變化影響因素：光的強(qiáng)度、材料的透明度。透明度是指材質(zhì)透過光線的能力。分為三個(gè)等級(jí)：透明、半透透明、半透明和不透明。明和不透明。 一部分產(chǎn)品需要高透明度的包裝品，可使消費(fèi)者清晰看到產(chǎn)品，增強(qiáng)促銷能力。采用具有高度均勻的透光性的玻璃、塑料容器或紙張與薄膜等包裝品。 某些藥品、化工制品、生物制品使用不透明、半透明或具有一定折射率和色散率并具

10、有高度均勻性和在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有透光選擇性的包裝品進(jìn)行包裝。增加保護(hù)性、延長(zhǎng)貨架壽命。 使用不透明的薄膜或紙張可提高包裝裝潢效果。 使用深褐色的半透明包裝品可防止紫外線輻射的阻隔層，使其內(nèi)裝食品或藥品保持新鮮。 在某些材質(zhì)的紙張或薄膜中加入二氧化鈦等顏料制成不透明的包裝以提高光澤度。 包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)16第三節(jié) 機(jī)械性環(huán)境條件與被包裝產(chǎn)品破損 產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)即產(chǎn)品流通。流通中產(chǎn)品的損壞是包裝業(yè)中長(zhǎng)期存在的問題之一，也是包裝業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿χ弧?機(jī)械損壞主要分為裝卸、運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)裝卸、運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)三方面的損傷

11、。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)17一、機(jī)械性環(huán)境條件對(duì)包裝件的影響1、沖擊對(duì)被包裝件的影響沖擊是造成包裝件破損的主要因素之一。垂直沖擊：垂直沖擊：主要由搬運(yùn)、裝卸、起吊時(shí)包裝 件的意外跌落引起。水平?jīng)_擊：水平?jīng)_擊：主要發(fā)生于運(yùn)輸車輛在凸凹不平路面上行駛、車輛突然啟動(dòng)或制動(dòng)、貨車的編組溜放和轉(zhuǎn)軌、飛機(jī)著陸、船舶靠岸等。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)18（1）裝卸作業(yè)人工裝卸人工裝卸 n質(zhì)量在10kg以內(nèi)的包裝件可能被拋擲，其跌落高度會(huì)超過1

12、m。n當(dāng)質(zhì)量在2030kg時(shí)，容易實(shí)現(xiàn)輕拿輕放。n質(zhì)量在60kg時(shí)，需要較強(qiáng)的勞動(dòng)力搬運(yùn)，往往會(huì)產(chǎn)生翻滾，棱、角、面跌落或碰撞，也可能從工人肩上、手中跌落。 人工裝卸時(shí)產(chǎn)生的沖擊加速度通常在10g左右，有時(shí)超過100g。沖擊加速度的大小與跌落高度、緩沖性能及地面的彈性程度有關(guān)。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)19機(jī)械裝卸機(jī)械裝卸 質(zhì)量超過90kg時(shí)一般用機(jī)械裝卸。因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備作業(yè)時(shí)發(fā)生跌落的高度低于人工裝卸作業(yè)的高度，因此沖擊加速度較小。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理

13、學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)20（2）運(yùn)輸過程汽車運(yùn)輸 影響因素：路面狀況、車輛緩沖性能、車速、載重量和載貨方式。n包裝件在車廂內(nèi)無固定，受到顛簸后會(huì)產(chǎn)生連續(xù)沖擊（即跳超式振動(dòng)），加速度為1g以上。n 路面特別不平，加速度可達(dá)3g 。n 貨物散包時(shí)加速度高達(dá)520g左右 。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)21汽車運(yùn)輸隨機(jī)振動(dòng)情況：n 振動(dòng)加速度功率譜密度值豎向（上下）最大，橫向（左右）次之，縱向（前后）最小。n 振動(dòng)能量絕大部分在0200Hz的頻帶內(nèi)，其中00Hz能量最集中。n振動(dòng)功率譜密度在頻率2Hz左右和10Hz左右

14、有一個(gè)較大的峰值。這是由國(guó)產(chǎn)汽車懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性決定的。應(yīng)避開這兩個(gè)頻率值。最好選用固有頻率f012Hz的包裝件。n 車廂中部振動(dòng)和沖擊較輕，車尾最嚴(yán)重。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)22火車運(yùn)輸 振動(dòng)振動(dòng)原因：路基和鐵軌接頭等作用產(chǎn)生周期振動(dòng)。振動(dòng)加速度的影響因素：行駛速度，貨車支承處的行駛速度，貨車支承處的緩沖器緩沖器。在垂直、橫向和縱向垂直、橫向和縱向三個(gè)方向都有振動(dòng)。振動(dòng)頻率：主要在250Hz之間。沖擊沖擊原因：貨車的編組連掛、加速、減速、剎車編組連掛、加速、減速、剎車等引起。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝

15、工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)23影響火車連掛作業(yè)水平?jīng)_擊的主要因素有四方面a.車輛連掛時(shí)的速度越大，沖擊力越大。b.車輛牽引裝置的緩沖性能。緩沖性能好的牽引器可以吸收部分沖擊能量。c.包裝件的質(zhì)量。包裝件越重，與車廂底板的摩擦力越大，越不易滑動(dòng)，沖擊力越小。d.包裝件在車廂內(nèi)的堆碼狀態(tài)和滿載程度。包裝件堆碼松散或間隙過大，會(huì)增加倒塌和反復(fù)相撞的可能性。堆碼越高，最上層包裝件所承受的沖擊值越大。包裝件和被在車廂內(nèi)的破損通常是由反復(fù)碰撞造成的。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基

16、礎(chǔ)24 飛機(jī)運(yùn)輸包裝件的破壞主要因素：n發(fā)動(dòng)機(jī)引起的高頻振動(dòng)n著陸時(shí)與地面的沖擊或空中氣流的沖擊和振動(dòng)n高空飛行時(shí)因低溫低壓，且飛機(jī)貨艙內(nèi)無加溫加壓裝置。如瓶中或噴霧罐中的液體發(fā)生泄漏。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)25 船舶運(yùn)輸沖擊與船舶類型、水域情況、滿載程度和氣候條件密切相關(guān)，沖擊加速度相對(duì)較小。鏟車運(yùn)輸包裝件主要承受垂直沖擊的影響，鏟車的垂直沖擊加速度約0.7g。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)262、振動(dòng)對(duì)包裝件的影響（1）汽車運(yùn)輸

17、 汽車運(yùn)輸時(shí)振動(dòng)加速度的大小與路面狀況、行與路面狀況、行駛速度、車型和載重量駛速度、車型和載重量有關(guān)，但主要因素是路面狀況，路面狀況，如公路的起伏和不平度如公路的起伏和不平度。（2）火車運(yùn)輸 火車振動(dòng)與汽車振動(dòng)相比有明顯區(qū)別，火車駛過鋼軌接縫時(shí)車輪受到?jīng)_擊而引起運(yùn)行車輛的周期性強(qiáng)迫振動(dòng)。在火車正常運(yùn)行、進(jìn)出站、過岔道、車體搖晃、 過鋼軌接縫、過橋梁等運(yùn)行中，以過鋼軌接縫所引起的振動(dòng)最為 強(qiáng)烈。火車運(yùn)輸?shù)恼駝?dòng)特性也可用圖1-2所示的頻率譜來描述，其頻率范圍通常為20100HZ。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)27（3）飛

18、機(jī)運(yùn)輸 飛機(jī)運(yùn)輸時(shí)的振動(dòng)受氣流的影響不大，主要取決于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，呈現(xiàn)出單振動(dòng)、高頻率的特點(diǎn)，振動(dòng)加速度較小，且比較穩(wěn)定。在起飛和滑行階段，其頻率通常為15100HZ；在穩(wěn)定飛行階段，頻率為100 1000HZ。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)28（4）船舶運(yùn)輸 船舶運(yùn)輸?shù)恼駝?dòng)特性也可用圖1-4所示的頻率譜來描述，通常表現(xiàn)為兩個(gè)不同級(jí)別的振動(dòng)，即在平靜的海面上在平靜的海面上，出現(xiàn)低強(qiáng)度的振動(dòng)，振動(dòng)加速度較小；遇到大的風(fēng)浪或緊急操作航遇到大的風(fēng)浪或緊急操作航行時(shí)的高強(qiáng)度振動(dòng)行時(shí)的高強(qiáng)度振動(dòng)，振動(dòng)加速度較大。海浪引起的

19、低頻振動(dòng)為0.030.2HZ，對(duì)被包裝產(chǎn)品的共振影響不大。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)29 綜上所述，綜上所述，被包裝產(chǎn)品在汽車、火車、飛機(jī)、船舶運(yùn)輸過程中的振動(dòng)，均具有隨機(jī)性，而且振動(dòng)頻率范圍很寬。船舶運(yùn)輸時(shí)頻率較低；飛機(jī)運(yùn)輸時(shí)較高，與一般產(chǎn)品共振的可能性較??；而汽車運(yùn)輸和火車運(yùn)輸，特別是汽車運(yùn)輸?shù)恼駝?dòng)頻率與大多數(shù)被包裝產(chǎn)品的固有頻率比較接近，產(chǎn)生共振的可能性大，應(yīng)在產(chǎn)品的緩沖包裝設(shè)計(jì)中充分考慮。( (第一次課第一次課) )包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包

20、裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)303、壓縮對(duì)包裝件的影響 流通過程中壓縮對(duì)包裝件的影響有兩種，即靜壓力和動(dòng)壓力靜壓力和動(dòng)壓力（1）靜壓力 在靜載荷作用下，包裝容器、緩沖材料或結(jié)構(gòu)發(fā)生變形、蠕變，會(huì)影響被包裝產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)特性。而且靜載荷過大，會(huì)導(dǎo)致被包裝產(chǎn)品損壞。包裝件在堆碼儲(chǔ)存和運(yùn)輸時(shí)，最底層包裝件所承最底層包裝件所承受的靜壓力最大，受的靜壓力最大，要求包裝箱或外包裝容器滿足堆碼強(qiáng)度條件，即: 包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)31式中，P是包裝箱或外包裝容器的抗壓強(qiáng)度； PS是最底層包裝件所承受的堆碼強(qiáng)度； W是單個(gè)包裝件質(zhì)量； k

21、是安全系數(shù)； Nmax表示最大堆碼層數(shù)。) 1max(NkWkPPS包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)32 安全系數(shù)取決于堆碼時(shí)間、堆碼尺堆碼時(shí)間、堆碼尺寸、溫濕度條件、商品價(jià)值、裝卸與搬運(yùn)寸、溫濕度條件、商品價(jià)值、裝卸與搬運(yùn)次數(shù)次數(shù)等因素。安全系數(shù)過小過小，導(dǎo)致包裝件的抗壓強(qiáng)度低，不能保護(hù)產(chǎn)品；若安全系數(shù)過大過大，則浪費(fèi)包裝材料，增加包裝成本。 一般情況下，取k=l2。堆碼高度一般取300400cm，汽車運(yùn)輸中小于250cm，火車運(yùn)輸中小于300cm，輪船運(yùn)輸中小于700cm.包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝?/p>

22、論論基基礎(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)33（2）動(dòng)壓力 在運(yùn)輸過程中，包裝件除了受到來自上層包裝件的靜壓力之外，還受到來自運(yùn)輸工具底板傳遞的動(dòng)壓力，以及發(fā)生水平位移時(shí)的摩擦力，而且動(dòng)壓力比靜壓力對(duì)包裝件的危害更大。因此，包裝件在運(yùn)輸車輛上必因此，包裝件在運(yùn)輸車輛上必須可靠地固定，以防止其在車輛底板上跳動(dòng)須可靠地固定，以防止其在車輛底板上跳動(dòng)或移動(dòng)或移動(dòng)，減少動(dòng)壓力對(duì)包裝件和被包裝產(chǎn)品的危害。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)344、機(jī)械性環(huán)境條件參數(shù)（了解）包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝

23、藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)35二、被包裝產(chǎn)品破損分析方法n破損是指產(chǎn)品物理的或功能的破損產(chǎn)品物理的或功能的破損。n包裝件的破損，即包括包裝箱破損、緩沖材料或機(jī)構(gòu)失去包裝防護(hù)功能，還包括被包裝產(chǎn)品破損。描述被包裝產(chǎn)品破損的方法：n破損特性因素圖法（定性分析方法）n帕里特曲線法（定量分析方法）包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)361、破損特性因素圖法包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)372、帕里特曲線法 采

24、用帕里特曲線法可定量定量描述被包裝產(chǎn)品的破損、及其程度，且能夠提供有效的 減損措施。圖1-9是某紙箱包裝產(chǎn)品破損的帕里特曲線，緩沖包裝不當(dāng)所造成的緩沖包裝不當(dāng)所造成的產(chǎn)品破損率是產(chǎn)品破損率是55%55%，搬運(yùn)操作不當(dāng)所造成的，搬運(yùn)操作不當(dāng)所造成的產(chǎn)品破損率是產(chǎn)品破損率是25%25%。若采取有效措施克服這兩個(gè)破損破損特性因素所造成的破損問題，則可減少80%的破損率。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)38包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)393、破損分

25、類從力學(xué)角度分析力學(xué)角度分析，被包裝產(chǎn)品破損大體上可分為三大類：（1 1）結(jié)構(gòu)完整性破損。）結(jié)構(gòu)完整性破損。 包括產(chǎn)品零部件的強(qiáng)度降低、斷裂破壞、疲勞和摩擦損傷等。（2 2）結(jié)構(gòu)功能性破損。）結(jié)構(gòu)功能性破損。 包括結(jié)構(gòu)及其元器件、部件的性能失效、失靈等。（3 3）產(chǎn)品工藝性破損。）產(chǎn)品工藝性破損。 包括連接件松動(dòng)、脫離，部件相互撞擊、短路或磁化等，還有壽命退化，如一些機(jī)電產(chǎn)品、電子電工產(chǎn)品在一定振動(dòng)環(huán)境下引起工作壽命的縮短等。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)40 在緩沖包裝動(dòng)力學(xué)緩沖包裝動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域，按產(chǎn)品破損的性質(zhì)和程

26、度分類，被包裝產(chǎn)品的破損形式分為三大類：（1）失效或嚴(yán)重破損，指產(chǎn)品已經(jīng)喪失使用功能，且不可恢復(fù)。（2）失靈或輕微破損，指產(chǎn)品功能雖己?jiǎn)适?，但可恢?fù)。（3）商業(yè)性破損，指不影響產(chǎn)品使用功能而僅在外觀上造成的破損，產(chǎn)品雖可以使用，但己經(jīng)降低了商品價(jià)值。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)41三、被包裝產(chǎn)品破損準(zhǔn)則與模型1、破損準(zhǔn)則 振動(dòng)和沖擊振動(dòng)和沖擊是造成產(chǎn)品或易損件破損的兩個(gè)重要的動(dòng)態(tài)載荷。評(píng)價(jià)被包裝產(chǎn)品破損的準(zhǔn)則主要：（1 1）最大應(yīng)力準(zhǔn)則）最大應(yīng)力準(zhǔn)則 當(dāng)產(chǎn)品受到外部動(dòng)態(tài)載荷作用時(shí)，由于應(yīng)力或應(yīng)變超過允許值而造成產(chǎn)品

27、破裂或永久變形，導(dǎo)致產(chǎn)品破損。對(duì)于含有易損件的產(chǎn)品，特別是電子電工類產(chǎn)品，在產(chǎn)品或易損件發(fā)生諧振時(shí)，其內(nèi)部應(yīng)力將逐漸增大，而這些易損脆件所承受的應(yīng)力將變得非常大或很大，很容易造成產(chǎn)品破損。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)42（2 2）最大位移準(zhǔn)則）最大位移準(zhǔn)則 它是由產(chǎn)品中某元器件或部件的位移超過最大許可位移所導(dǎo)致的破損。例如，當(dāng)印刷電路板在振動(dòng)時(shí)有足夠大的位移響應(yīng)，則會(huì)導(dǎo)致固定在其上的電子元器件或焊點(diǎn)與相鄰部分的電子元器件或結(jié)構(gòu)壁殼接觸短路或碰撞損傷，從而導(dǎo)致產(chǎn)品故障或損壞。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝?/p>

28、論論基基礎(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)43（3 3）疲勞破損準(zhǔn)則）疲勞破損準(zhǔn)則 工程上的疲勞破損一般是指產(chǎn)生了某一可檢長(zhǎng)度的裂紋，即包括成核階段與擴(kuò)成核階段與擴(kuò)展階段展階段。這種疲勞破損的實(shí)際物理過程還與材料特性、應(yīng)力大小、循環(huán)次數(shù)、溫度、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、環(huán)境條件等因素密切相關(guān)。當(dāng)被包裝產(chǎn)品處于周期性或準(zhǔn)周期性載荷作用下，在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)元件中若產(chǎn)生的應(yīng)力足夠大，這種循環(huán)作用也將導(dǎo)致產(chǎn)品破損。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)442 2、破損模型、破損模型（1）機(jī)械沖擊破損模型傳統(tǒng)的脆值理論 美國(guó)貝爾實(shí)

29、驗(yàn)室R.D.Midlmn研究了被包裝產(chǎn)品的破損特性及其評(píng)價(jià)方法等問題，包括緩沖存在使產(chǎn)品受到振動(dòng)、沖擊時(shí)可能出現(xiàn)多大的加速使產(chǎn)品受到振動(dòng)、沖擊時(shí)可能出現(xiàn)多大的加速度響應(yīng)值、加速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，以及產(chǎn)品度響應(yīng)值、加速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)元件的強(qiáng)度、固有頻率和阻尼系數(shù)。結(jié)構(gòu)元件的強(qiáng)度、固有頻率和阻尼系數(shù)。1945年，他發(fā)表了著茗論文緩沖包裝動(dòng)力學(xué)，首次提出產(chǎn)品脆值(或沖擊易損度)概念和理論。該理論是基于產(chǎn)品的破壞性跌落試驗(yàn)而提出的，屬于機(jī)械沖擊脆值，用產(chǎn)品的最大加速度值來評(píng)價(jià)其機(jī)械破損特性，緩沖包裝的要求是產(chǎn)品在流通過程中所承受的沖擊強(qiáng)度必須小于產(chǎn)品脆值。包裝工藝學(xué)第第一一篇篇包包裝裝工工藝藝?yán)砝碚撜摶A(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 包