软包装复合技术7.1.ppt
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软包装复合技术7.1.ppt
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1,第七章软包装设计及应用,主讲:
张治国,2,软包装材料的设计,主要包括软包装基材的选择及其配合(组合)、各基材厚度的确定等;软包装容器结构设计主要根据产品结构、形状及尺寸等进行平面结构设计和立体构型设计;软包装机械与设备设计主要是对软包装材料复合设备、成型加工设备、产品充填与灌装设备及其他辅助包装设备的设计与合理选用;软包装装潢设计是结合软包装容器结构、产品的性质与用途等,将某种文化与艺术融人包装而进行的外观装潢与整体造型的设计。
3,软包装设计原则,1实现包装功能原则包装具有保护容纳产品、方便物流(储存和运输)、促进销售和方便使用四大功能。
软包装一般直接用于销售包装。
4,软包装材料必须具备优良的机械性能(抗张强度、刚性、耐磨性、密封性、伸长率、摩擦力等)、物理化学性能(阻隔性能、保香性、抗油性、抗化学介质性、遮光性等)、加工型性能(适印性、成型性、防静电、热收缩能力等)、展示性(透明度、白度、光泽度)、环保性(卫生性、安全性、废弃物易处理)等。
5,2经济性原则,可实现某产品包装功能的包装设计方案有许多,如何合理筛选最佳包装设计方案,其首当其冲的是经济性好,成本应尽可能的低;同时也要讲究包装价值的对等性原则,即整个包装的价值应与产品的档次相对等。
既不能过度包装,造成包装浪费,又不能过于简单化包装,降低产品的附加值。
6,3包装标准化、规范化原则,目前,产品流通速度快,生产周期更快,因而产品的包装,尤其是产品的软包装,要求其机械化和自动化程度要非常高,以满足社会的各种需要。
这就需要软包装基材的厚度、宽幅等标准化,以适合各种软包装材料自动化复合设备、软包装容器成型设备、高速印刷设备的流水线生产,同时节约软包装基材。
7,4品牌个性化原则,随着科学技术与生产水平的提高,各种产品充斥市场,竞争非常激烈,同时,人们消费水平的大大提高,对包装质量要求也越来越高。
因此,将企业文化、产品的传统文化与艺术等通过包装设计融人包装,以形成个性化包装、品牌包装,从而增强产品的竞争力,提高产品的附加值。
8,软包装设计的程序,软包装设计包括软包装复合材料的设计、软包装容器结构设计、软包装机械与设备设计和软包装装潢设计等,它是一个巨大的系统工程,且各部分的设计相互联系、相互制约。
9,10,软包装设计步骤,从软包装设计流程中的总体结构来看,大致可分为以下四个步骤。
1.设计条件分析明确设计要求,调查研究掌握必须的资料;对被包装产品的类别,物态,理化及生物特性等进行分析;明确包装环境条件,流通条件,市场条件等;了解包装材料,容器类型和现有的生产条件。
11,2.方案设计,确定出设计参数,如被包装产品的计量值,允许偏差,货架寿命等;设计容器造型方案;由多种包装容器结构设计方案经对比分析评价确定最佳的结构设计方案。
12,3.详细设计,将结构设计方案转化为具体详细的结构表达,即对结构进行强度,刚度和稳定性的分析计算,选定材料,确定技术要求,绘制出全套图纸,编制说明书和有关技术文件;结合软包装容器结构,企业文化和传统文化等,对软包装进行平面设计,造型设计和装潢艺术设计。
13,4.验证和改进设计,根据样品试验,使用,鉴定和市场反馈等环节暴露出的问题,对软包装作适当的技术处理,以确保质量。
14,软包装设计的基本因素,1.被包装产品产品的物理性质。
产品的物理性质主要包括产品的形状、结构、尺寸和物态(固态、液态、粉状和气态)等。
产品的化学性质。
产品的化学性质主要包括易损性、变形性、耐水性、耐湿性、防锈性和抗霉性等。
产品的应用领域。
产品的应用领域主要包括食品、医药、电子、化工等。
15,2软包装没计的材料,现代包装工业中主要的软包装材料有纸、塑料、金属箔材及各种复合材料等。
选择使用时,必须考虑材料的物理性能(如透明、厚度、阻隔性等)、材料的化学性能(如化学稳定性、安全性、防腐、防锈特性等)、材料的机械性能(如机械强度、弹性模量等)、材料的成型加工(如流变性、可塑性、涂装性、复合性能等)和材料的可装饰性(如印刷适性、光滑度等)。
16,3产品的物流环境,方便产品安全通过物流领域是包装的主要功能之一,在进行软包装设计时,必须考虑其要经过的物流环境因素。
17,软包装容器结构设计内容,1具体设计内容
(1)软包装容器的外观构造设计。
软包装容器的外观构造设计,既要符合造型设计中的美学原则又要考虑包装容器成型工艺的影响。
它包括包装图案的设计(装潢设计色彩、图文)、艺术造型设计等。
18,
(2)包装容器内部结构设计。
包装容器内部结构设计包括软包装容器壁厚设计、结构尺寸设计(容量设计计算、强度计算、刚度设计计算)、局部结构设计、结构设计计算等。
19,2结构尺寸的设计与优化,包装容器大都属于一种几何形体,从经济性来考虑,总是希望在满足被包装产品的条件下使制造容器的材料消耗达到最少,而容器消耗材料的多少与容器的壁厚和外表面积大小直接相关。
20,一般的壁厚越小包装容器的耗材越少,故在壁厚尺寸的设计上,在满足强度、刚度和产品货架寿命条件下,尽量选择较小的值,当壁厚确定,可采用最优化方法对包装容器进行优化设计获得包装容器的最佳尺寸。
21,四、软包装复合材料的设计,1软包装材料的选择根据产品包装的要求和包装的标准选择包装材料,对材料进行优化组合,从而实现包装的功能。
主要包括热封层材料的选择、功能层材料的选择和强度支持层材料的选择。
22,2各层材料厚度的确定热封层一般通过市场“通用化和标准化”原则确定,强度支持层材料厚度一般由被包装产品的重量确定,而功能材料的厚度一般由货架寿命确定。
23,理论确定软包装复合材料厚度的方法,根据被包装产品的最大允许吸水量或产品的最大允许脱水量确定,该方法主要适应产品的防潮包装设计,其关键是计算软包装复合材料的透湿系数。
24,根据被包装产品的最大允许吸氧量确定,该方法主要适合产品对氧非常敏感的产品阻隔性包装,其关键是计算软包装复合材料的透氧系数。
25,单位体积或单位表面积最大允许微生物的数目确定,该方法主要适合产品对微生物的非常敏感的防霉包装,其关键是确定产品微生物的种类及其繁殖生长规律等。
26,包装容器允许的最大透C02或透02量,该方法主要针对产品的充气保鲜包装,具有生命活性的产品既需要02保鲜或保持鲜艳的色泽,又需要高浓度的CO2来抑制微生物的生长繁殖,其关键是计算软包装复合材料的透氧系数和透C02系数。
27,产品包装时,有时既要达到防潮包装目的,又要达到阻氧包装或防霉包装目的。
因此,一般先以产品包装的某种主要包装目的和产品货架寿命确定复合包装材料厚度,再根据材料的厚度和另一种包装的目的估算设计的包装的理论保质期,来验证设计包装的合理性。
28,软包装设计标准化,1包装标准化的重要意义与作用有利于提高包装生产效率。
便于识别、计量和使用。
有利于节省材料和降低成本。
有利于保证包装质量并提高可靠性有利于包装容器的回收和利用。
29,2包装标准化的主要内容包装标准化主要从包装材料、结构造型、规格尺寸、包装容量、包装标记、封严方法、捆扎方法等几个方面来进行。
我们在软包装设计时,要严格按国家标准进行,如果是出国包装还应按国际包装标准或出口国标准进行。
30,软包装设计的评价,设计的评价,就是对设计过程中所提出来的设计方案进行评价,判定实际设计方案的优劣,确定其方案的设计先进性、经济性等水平。
设计评价内容包含以下几个方面。
31,1技术方面的评价,保证实现包装功能目标,在技术上的先进性等和实现功能的程度。
技术评价验证方法如下:
样品验证试制样品,将样品通过实际使用试验,取得必要的技术评价资料。
模型验证,把设计方案中的设计参数做成模型,在模拟条件下试验取得必要的初步评价资料。
理论验证对设计方案中的技术参数进行理论计算,取得进行比较的技术评价资料。
32,2经济方面的评价结构设计方案的实施费用与可能取得的经济效益的比较,即成本与效益的比较。
3社会方面的评价结构设计方案的社会效益,它包括提高社会生产力、推动技术进步、环境保护、资源的有效利用等,对设计方案的评价,就是求得技术与经济之间合理的协调。
设计者的目标就是在设计中追求设计技术方案的先进性、成本、效益三者关系的最佳化。
33,几种典型产品的软包装设计,一、复合软包装蒸煮袋的设计板栗的加工及软包装蒸煮袋包装的设计假设二、鲜肉充气软包装保鲜袋的包装设计,34,一、复合软包装蒸煮袋的设计,所设计的蒸煮袋正面为透明阻隔耐蒸煮袋材料(可展示以引起购买欲望),背面为不透明阻隔耐蒸煮材料(阻光延长货架寿命),同时忽略印刷层对水蒸气和02透过率的影响。
35,1板栗的加工及软包装蒸煮袋包装的设计假设,熟制板栗制品含水量为40-50,对应的相对湿度为50-85,一般储存在平均温度为25度、相对湿度为40的环境中。
所设计蒸煮袋尺寸为25cmx20cm,所包装熟制品板栗的重量为200g,含水量为50(对应相对湿度为70),保质期为1年。
36,2软包装材料的选择,
(1)基材选择不透明型高温蒸煮袋阻隔层材料的选择透明型高温蒸煮袋阻隔层材料的选择热封层材料的选择,37,3各种材料厚度的确定,
(1)基材、热封层厚度的确定
(2)透明阻隔层PVDC厚度的确定(3)铝箔层厚度的确定,38,4理论保质期的计算,蒸煮袋应能防止空气中氧对产品质量的影响,能否同时防止一般物流领域中水蒸气对其质量的影响,还须通过熟制板栗的最大允许透水量、所设计材料的透湿系数及其厚度等来估算蒸煮袋的理论保质期。
39,5总结,
(1)采用高温蒸煮袋技术,围绕软包蒸煮袋的结构及蒸煮袋材料的选择、材料厚度的确定、理论保质期的计算等内容对熟制板栗进行软包装蒸煮袋袋装设计。
(2)由存储期、复合材料的透氧率、产品最大容许吸氧量和所设计材料的厚度之间的关系式,确定了阻隔层的厚度。
(3)由熟制板栗的最大允许透水量、所设计材料透湿系数和厚度,理论估算该高温蒸煮袋的保质期为4年,符合设计要求。
40,二、鲜肉充气软包装保鲜袋的包装设计,充气包装是一种适合于各类新鲜方便食品或半成品的包装新技术。
它是根据各种新鲜食物的性质和保鲜要求,用适合食品保鲜的混合气体置换包装体内的空气,并利用软包装材料的透气性和阻气性,使食品始终处于适宜的气体环境中,抑制变质和腐败的发生,达到储藏保鲜延长货架期的目的。
41,
(1)复合软包装结构设计,透明阻隔型软包装保鲜袋有阻隔性强,商品展示性好,成本低等优点,适合鲜肉的包装要求,因而鲜肉充气保鲜袋的设计为透明阻隔型保鲜结构。
42,
(2)软包装材料的设计,材料的选择及组合a复合软包装基材的选择b阻隔层材料的选择c热封层材料的选择,43,材料厚度的确定a阻气性的要求b根据存储期计算PVDC复合薄膜的透二氧化碳系数,44,3鲜肉保鲜袋包装设计理论保质期的计算,水分活度(Aw)定义为:
食品的水汽压P和在其温度的最大水汽压P0之比,也可用食品中水平衡相对湿度(RH)表示。
可以通过计算食品中最大极限的Aw值来计算鲜肉的保质期。
45,
(1)计算透过包装的水蒸气量
(2)软包装复合材料允许的透湿系数(3)确定包装材料实际的透湿系数(4)计算保质期,
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