包装与容器设计月饼包装结构设计文档格式.docx
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我国月饼品种繁多,按产地分有:
京式月饼、广式月饼、式月饼、台式月饼、滇式月饼、港式月饼、潮式月饼、徽式月饼、衢式月饼、式月饼、甚至日式等;
就口味而言,有甜味、咸味、咸甜味、麻辣味;
从馅心讲,有桂花月饼、梅干月饼、五仁、豆沙、玫瑰、莲蓉、冰糖、白果、肉松、黑芝麻、火腿月饼、蛋黄月饼等;
按饼皮分,则有浆皮、混糖皮、酥皮、奶油皮等;
从造型上又有光面与花边之分。
(三)储存方法及影响因素
1.储存方法
月饼的饼馅一般分为软硬两种,软馅中含水分较多,只能保存7到10天左右,而硬馅月饼则可保存1个月左右。
盒装月饼,应将盒盖打开,使其通风。
另外,因月饼中含脂肪较多,存放时还应注意避光,以防油脂氧化。
月饼要轻拿轻放,尤其是式月饼因皮酥松,最容易破碎。
如果饼皮脱落,不仅影响外观,而且影响口味、质量,并且易受潮变质。
月饼含有丰富的油脂和糖分,受热受潮都极易发霉、变质,所以一定要将月饼存放在低温、阴凉、通风的地方。
一般来说,月饼皮软、水分大、易变质,最好将月饼连带包装盒一起放入冰箱冷藏室,食前一小时取出,可保证它的口味。
在25℃的气温环境下,杏仁、百果等馅心月饼可存放15天左右;
豆沙、莲蓉、枣泥等馅心月饼,存放时间则不宜超过10天;
如果气温超过30℃,月饼存放的时间还应该适当缩短,一般不宜超过7天;
至于鲜肉、鸡丝、火腿等月饼,应随买随吃。
月饼存放时,不宜与其他食品、杂物放在一起,以免串味,失去应有的口味和特色。
2.影响因素
导致月饼变质的原因主要是月饼中的微生物超标以及油脂酸败(俗称“哈喇”)两种。
而影响其品质的因素还有:
水分含量,机械损伤等。
1 微生物超标
尽管月饼生产中有高温烘烤这一道工序,而且通过高温烘烤可大量消灭月饼中的微生物并使月饼达到基本无菌状态。
但烘烤之后,月饼在冷却、包装、储存等过程中会受到来自操作环境、加工设备、操作人员以及包装材料中所带微生物的二次污染。
如不采取相应的措施,微生物在适应的温湿度环境中会依靠月饼中的丰富养分大量繁殖致使月饼发霉变质。
有文献指出,微生物在常温下可快速繁殖,而在高温下繁殖会受到抑制;
而包装的氧气含量以及相对湿度都会对微生物的生长带来明显影响。
2 油脂氧化
由于月饼中含有较多的植物油脂,油脂中的不饱和脂肪酸可被氧气氧化,从而导致月饼变质。
温度、光照和放射线辐照、含水量、氧气浓度、暴露面积等都是引起月饼油脂酸败的主要因素。
温度升高,油脂氧化的速度会加快;
当月饼中水分含量较高或特别干燥时也会加快酸败速度;
而月饼暴露面积的大小以及包装氧气浓度的高低将明显影响油脂的氧化速度,是影响油脂氧化速度的主要因素。
3 水分含量
月饼含有丰富的油脂和糖分,受热受潮都极易发霉、变质,月饼皮的平衡湿度较低,在潮湿条件下容易吸潮而变软。
因此,月饼的裹包材料应具有中等的防潮性能。
如果包装材料的水蒸气透过率太低,将会促进霉菌的生长,而且月饼皮会发软。
反之,如果包装材料的透湿率太高,则月饼很容易发干和败坏。
4 机械损伤
月饼在储运过程中需要轻拿轻放,尤其是潮式月饼因皮酥松,最容易破碎。
如果饼皮脱落,不仅影响外观,而且影响口味、质量,并易受潮变质。
因而月饼的包装应具备一定的保护作用,需要具有一定机械强度,给月饼缓冲的余地。
2包装容器设计
2.1月饼包装材料的选择
根据月饼本身性质,月饼包装在选材上必须注意以下几个方面:
①耐油脂②能维持包装食品的货架寿命8周以上;
③可以涂塑(按要求进行单面或双面涂塑);
④适应机械操作性能,⑤水蒸气透过率不超过0.4⑥热封时不缩缩,外观好;
⑦戳穿和撕裂强度高;
⑧具有足够的挺度。
所以,为了保鲜、防潮、防氧化、遮光、阻气等,采用真空包装,而真空包装必须选用阻气、阻湿性能良好的材料,以维持包装最佳气体组成。
因此选用双层复合薄膜,层为热封层,需有良好的热封性,选用聚乙稀(PE);
外层为密封层,需有良好的气密性及可印刷性,一定的强度,选用PET。
2.2月饼包装容器设计方案
根据月饼的产品性能,为了延长其保质期,将采用真空包装。
也称减压包装,是将包装容器的空气全部抽出密封,维持袋处于高度减压状态,空气稀少相当于低氧效果,使微生物没有生存条件,以达到月饼新鲜、无病腐发生的目的。
2.3包装容器结构设计
包装容器为食品袋结构,月饼尺寸为60*60*40mm,包装封口图如下:
封口边的总高度为12mm,齿高为2mm,齿距为5mm
包装效果图如右:
其中,考虑到月饼尺寸60*60*40mm,在薄膜展开的时候长度方向留有20mm空隙,厚度方向留有20mm空隙,热封合的时候封合宽度为12mm,所以,展开的薄膜长264mm,宽度134mm。
成型后,袋子每条边的长为85mm,厚度约为45mm。
2.4制造工艺选择与分析
具体工艺流程图:
1.PE原材料----塑料薄膜
塑料薄膜可以采用挤出吹塑法、T型模法、双向拉伸法、压延法和流延法制得。
其中挤出吹塑法和流延法最为常用,故塑料薄膜又分为吹塑膜和流延膜,这里采用吹塑膜:
是将树酯熔融通过圆形口模头挤出吹胀,牵引冷却而形成的薄膜叫做吹塑薄膜。
塑料吹胀薄膜的特性:
吹胀薄膜由于少量分子在吹胀和牵引力的作用下发生定向,因此抗拉强度要比流延薄膜高。
2.彩印过程:
按要求设定出图案,通过彩印机打印到塑料薄膜上.
3.复合
将上述各种包装材料复合在一起形成一个多层结构的方法有:
复合方式有干式复合、湿式复合、挤出复合、无溶剂复合、共挤出复合工艺、涂布复合工艺、热压复合工艺等。
干式复合法—是粘合剂(胶水)涂在一种塑料薄膜上,然后通过烘道把多余的溶剂挥发掉,再用热压辊和另一种塑料薄膜压合在一起的复合加工艺。
4.分切过程:
复合后的原料薄膜很宽,按塑料袋的标准,将其分切成需要宽度的薄膜。
所用的机器为分切机。
3销售包装设计
3.1纸盒包装材料的选择
以下是包装盒常用的包装材料及包装形式:
常用包装材料如下:
1)
白纸类——普通白纸,拷贝纸,皱纹纸;
2)
气泡纸/
保利绒/海绵/珍珠棉;
3)
纸盒类——白盒,棕色盒,彩盒。
包装盒常常用于包装用,一般具有以下几种形式:
1)
彩盒:
分为有瓦楞彩盒和
无瓦楞彩盒;
普通棕色瓦楞盒:
常用的为3层瓦楞盒和5层瓦楞盒,产品
包装好后,一般要用胶带封口;
3)
白盒:
可分为有瓦楞(3层或5层)白盒
和无瓦楞白盒,产品包装后一般要用胶带封口;
亚克力包装盒;
4)
展
示盒:
其种类较多,主要有彩色展示盒,带PVC盖的展示盒等,通过该包装可直观
的看到包装盒的产品;
5)
礼品盒:
多用于首饰、文具等产品的包装,种
类较多。
产品的包装是产品的重要组成部分,它不仅在运输过程中起保护的作用,而且直接关系到产品的综合品质。
因此综合考虑各方面因素我决定选用白卡纸作为纸盒的包装材料。
纸盒是折叠纸盒中的襟片黏合结构,有一定的抗压强度,且为一纸折叠成型,便于生产,降低成本。
3.2纸盒包装设计方案
由装物的尺寸定包装纸盒的总体尺寸如下:
盒长(L):
90mm,盒宽(W):
90mm,盒高(H):
50mm
插舌高度T取值为20mm,防尘翼高度D=35mm。
纸盒包装结构图如下所示:
3.3纸盒包装结构设计
3.3.1:
盒底与盒盖的设计
纸盒包装,一个纸盒装一个月饼,考虑到月饼的质量一般都在140g左右,盒底需要承受的重量不是很大,所以从方便成型与制造出发决定采用粘合封底式盒底结构。
而盒盖结构为了便于整个盒子的成型,采用插别式,其结构如下图所示;
3.3.2:
盒体的设计
由于本次设计是做的月饼包装,考虑到了绿色环保,同时兼顾月饼的产品特性。
盒体结构我选用以下结构:
尺寸设计如下:
Li=90mm,Wi=90mmHi=50mm,
,纸板厚t=0.8mm
L5=L6=Li+t+2x
t=91.6mm
H2=H4=Hi+2x
t=50.8mm
L6’=L6-t=Li+t=90.8mm
H1=Hi+2t+2x
t=52.4mm
H3=Hi+3t+t+
t(-
t)=53.2mm
W5=Wi+t=90.8mm
W6=Wi+t+t+
t)=91.6mm
W6’=W5=90.8mm
L1=Li+2x
t=90.8mm
W2=Wi+t+2x
t=91.6mm
L3=Li+t+2x
W4=Wi+t+t+
粘贴翼(制造接头)Wf=1~16mm
3.4纸盒制造工艺
折叠纸盒的加工工艺:
1.开切备料:
开切备料也就是根据纸盒的展开图上的形状和尺寸,结合生产设备的规格,将原料纸板切成一定大小的制作单元——纸坯。
2.印刷:
采用印刷速度快,质量比较好的胶印法。
3.表面加工:
为了提升产品的价值运用烫印的方法对纸盒表面进行整饰加工。
4.模切:
将纸板放置在模切版与压板间,通过施加压力,由模切版将纸板冲切出纸盒所要求的形状,并压出所需要的压痕线。
5.剥离落料:
纸板经过模切后,要把冲出的纸盒盒坏从整个纸坏中取出,就必须去掉与纸盒盒坏轮廓线相连的废纸边,并清除盒坏中间的多余的部分。
6.制盒:
将盒坏进行折叠后,对纸盒的粘贴翼进行粘接,而纸盒的盒盖,盒底的组装在产品的包装过程中完成。
纸盒成型后以平板状态进行储存和运输,节省了运输空间与开支。
7.入库。
包装纸盒制造工艺流程:
4外包装纸箱设计
4.1集装和运输包装的构思
瓦楞纸箱是用瓦楞纸板为原料加工而成的,具有成本低、轻便、易加工、便于存放、可回收等优点,箱面还可按照不同要求,印刷商品的图案、文字、标志,所以用瓦楞纸箱作为此销售包装的运输包装。
外包装设计主要考虑小件产品的集装,方便储运。
而集装的外部尺寸又受到集装箱或货运卡车的尺寸影响,同时又要兼顾客户的要求。
所以设计时要在参阅国家运输标准后,根据用户要求对产品外包装进行设计。
在规划好整体尺寸后还要从空间利用率和产品安放安全性考虑,产品在外包装箱的排列方法,是产品空间利用率尽可能达到最高。
根据国际贸易惯例,作为消费品运输包装的瓦楞纸箱的单箱重量一般不超过20kg为宜,最大25kg。
主要考虑到搬运工或店员的操作方便,不容易导致人体损伤等因素。
我国国家标准对人工搬运的单件包装箱最大重量规定为18kg。
据此,一般消费商品的瓦楞纸箱货物的单件重量限定为20kg当属比较合理。
当然,大中型工业产品的缓冲运输包装纸箱不应受此限制。
需要说明的是,按贸易惯例规定单箱重量不大于20kg为宜。
但若设计纸箱的单箱重量过小也不明智,因为小的纸箱所容纳的产品数少,材料相对耗用率高,又经历与大箱差不多的制造过程,小箱的生产、使用、包装的总体效率不如大箱。
所以,只要有可能,应尽量接近20kg为好,以发挥最大功能。
4.2包装箱的选材与设计
4.2.1瓦楞纸箱楞型的选择
根据月饼的特性和流通环境的分析,根据表2,选用抗压强度最优的A型楞的瓦楞纸箱,厚度为5mm,A型楞的特点是单位长度的瓦楞最少,而楞峰最高,缓冲力大,适用于较轻产品包装箱,由于瓦楞之间有较大的空隙,因而具有良好的减震性能。
表2
楞型
特性
A
B
C
E
端压强度
最劣
优
劣
最优
平压强度
抗压强度
压缩变形量
最大
小
大
最小
4.2.2瓦楞纸箱箱型的选择
根据产品特点,在考虑各类纸箱的纸板用量、抗压强度、堆码强度等因素的前提下,选定020l型箱作为月饼的运输包装。
其优点有如下:
1、结构简单,易于成型;
2、0201箱型的机械操作简单,可实现机械化的装箱;
3、结构性能好,能抵抗较大的抗压强度;
4、纸箱的生产容易,节约成本。
4.2.3装物排列方式
综合考虑纸板用量,抗压强度,堆码状态,美学因素等条件,则0201型箱比例为1.5:
1:
1为最佳。
中包装外尺寸为90mm×
50mm×
90mm,由中包装最大外形尺寸乘以相应的倍数可得:
根据包装物的特性,可知中包装应正放。
从上面列出的数据可知,排列为7L×
8b×
5h时,尺寸为630mm×
400mm×
450mm,比例约为1.6:
1.1,此时尺寸比例最接近最佳比例1.5:
1,符合要求。
4.3瓦楞纸箱的尺寸计算
4.3.1瓦楞纸箱尺寸设计
中包装最大外尺寸90mm×
50mm×
90mm
根据公式Xi=Xmax×
Nx+d(nx-1)+T+k’,计算纸箱尺寸,
式中:
Xi——纸盒径尺寸mm,Xmax——包装物最大外径尺寸mm,
nx——包装物在纸盒某一方向的排列数目,d——包装物的公差系数mm,
K’——纸箱径的修正系数mm,T——格衬或缓冲件总厚度,mm
查表3,取kL=5,kB=5,kH=4,d=1,T=0
表3瓦楞纸箱尺寸修正系数k’值单位:
mm
Li
Bi
Hi
小型箱
中型箱
大型箱
3-7
1-3
3-4
5-7
Li=90×
7+(8-1)×
1+5=642mm
Bi=50×
8+(9-1)×
1+5=413mm
Hi=90×
5+(6-1)×
1+4=459mm
瓦楞纸箱的制造尺寸的计算:
A-A
W1=W2=W+t=413.8mm
L1=Li+2t=643.6mm
L2=Li+t=642.8mm
B-B
H1=H2=Hi+3t=461.4mm
L3=L4=Li+2t=643.6mm
C-C
W3=W4=Wi=413mm
H3=H4=Hi+3t=461.4mm
W5=0.5Wi=206.5mm
4.3.2瓦楞纸箱制作尺寸设计
取kL1=6,kL2=4,kB1=6,kB2=3,kH=9,xf=3,J=40
根据公式X=Xi+K,计算瓦楞纸箱各部位尺寸,如图12,
Xi——纸盒尺寸mm,X——纸盒的制造尺寸,mm,K——尺寸修正系数mm
所以,L1=642+6=648mm,L2=642+4=646mm
B1=413+6=419mm,B2=413+3=416mm
H=459+9=468mm,F=B1/2+3=213mm,J=40mm
4.3.3瓦楞纸箱外尺寸设计
根据公式X0=XMAX+K,计算纸箱的的外径尺寸。
X0——纸盒外径尺寸mm,X——纸盒制造尺寸,mm
K——纸盒外径尺寸修正系数,mm
查表4,瓦楞纸箱外径尺寸的修正系数取K=6,
表4瓦楞纸箱外尺寸修正系数K单位:
AA
BB
CC
AB
AC
BC
K
5~7
3~5
4~6
2~4
10~14
6~10
8~12
9~13
7~11
所以,L0=Lmax+K=648+6=654mm
B0=Bmax+K=419+6=425mm
H0=Hmax+K=468+6=454mm
4.3.4瓦楞纸箱的平面展开图
图5.2.2瓦楞纸箱展开图
4.3.5瓦楞纸箱的附件
图5.2.3纸箱衬垫
4.3.6纸箱的制造工艺
瓦楞纸板生产线--瓦楞纸板--印刷、切角、开槽、修边、压线、冲孔
--折叠、粘结或订接--捆扎--出厂
4.4纸箱强度计算与校核
假设流通过程中,最大有效仓储堆码高度为3m,托盘重量忽略不计,载荷系数取3。
瓦楞纸箱外径尺寸为:
L0=654mm,B0=425mm,H0=454mm。
4.4.1托盘的选择
根据《联运通用平托盘主要尺寸及公差》国家标准(GBT2934-2007),目前国家标准中的托盘规格共有两种,分别是1200mm×
1000mm和1100mm×
1100mm。
优先推荐使用1200mm×
1000mm。
本设计中选用托盘厚度为100mm,托盘包装的最大高度1.5m。
由于平齐堆码强度比交错堆码高,因此设计中选择平齐堆码。
主要形式:
A.平齐堆码中P型排列时,Nl=INT(1200/754)=1,Nb=INT(1000/425)=2.35
B.平齐堆码中Q型排列时,Nl=INT(1200/462)=2,Nb=INT(1000/654)=1.5
通过比较,P型排列和Q型排列的托盘利用率差不多,因此选择P型或Q型的堆码排列方式均可,托盘上每层纸箱数量nb=2。
4.4.2堆码层数的确定
原始数据为有效仓储堆码高度Hw=3.2m;
托盘高度为T=100mm;
托盘包装的最大高度hmax=1.6m;
纸箱高度为Ho=454mm;
根据公式单个托盘包装中最大纸箱堆码层数:
nmax=INT[(hmax-T)/H0]
流通过程中最大有效堆码高度下可堆码最少的托盘包装的层数:
nmin=INT(Hw/H0)
仓储中纸箱可能的最大堆码层数N’max=INT[(Hw-nminT)/H0]
仓储堆码可能的托盘包装层数n=INT(N’max/nmax)
可以考虑的堆码层数:
N=nmaxn
nmax=INT[(1600-100)/454]=3.3
nmin=INT(3200/1600)=2
N’max=INT[(3200-2×
100)/454]=6.6
n=INT(6/3)=2
N=2×
2=4
Nmax=N=4
校核:
454×
2+100=1008<
1600,454×
6+100×
2=2924<
3200,合格。
因此,Nmax=4
4.4.3纸箱流通环境要求的抗压强度
存储时底层纸箱负荷:
P´
s=nbG(Nmax-1)+G托
式中:
nb——托盘上每层纸箱数量=2
Nmax——为仓储中纸箱可能的最大堆码层数=4
G为单箱毛重=纸箱重量+附件重量+产品重量
产品重量:
G产品=11.2kg
纸箱重量:
G箱=A型楞单层瓦瓦楞纸板面芯纸总克重×
纸箱制造尺寸确定的面积=232×
2(L+B)(B+H)=232×
2(654+425)(425+454)/1000000=440(g)
托盘重量G托忽略不计,即G托=0
将以上各值代入得:
s=2×
(11.2+0.44)(4-1)+0=69.84kgf
故单个纸箱所承负荷为:
Ps=P´
s/2=69.84/2=34.9kgf
纸箱流通环境要求的抗压强度:
P=k·
Ps=3×
34.9=104.76kgf=10476N
5市场预测及设计总结
5.1市场预测
产品包装需要兼具保护性、功能性和装饰性,只有三位一体有机集合才是未来包装的发展方向。
1.
纸质包装材料
由于纸质包装材料取材容易、成本低、易分解、可回收利用、使用后对环境不会造成污染,因此纸质包装成为当前国际流行的‚绿色包装‛,世界各国已开发出许多纸质包装材料,给人们的生活带来了很多方便。
2.
可降解材料包装
可降解塑料是指在生产过程中加入一定量的添加剂(如淀粉、改性淀粉或其它纤维素、光敏剂、生物降解剂等)。
使其稳定性下降,较容易在自然环境中降解的塑料。
它一般可以分为三大类:
光降解塑料、生物降解塑料、光和生物结合降解塑料。
3.
可食性包装材料
可食性包装是指当包装功能实现后,即将成为‚废弃物‛时,使它转变为一种食用原料。
目前可降解塑料及天然大分子材料制成的可食性膜已成为食品加工和包装领域的一大热点。
它主要可以分为五大类:
淀粉类、蛋白质类、多糖类、脂肪类和复合类。
可食性
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