答:(1)缓冲包装材料的定义
凡是能够吸收或者减缓包装产品在运输装卸过程中、在外力作用之下,受到的冲击和振动,起保护商品作用的包装材料称之为缓冲包装材料。缓冲包装材料是稻草、纸屑、纤维、木屑、塑料等。
(2)缓冲包装材料的包装特性
①冲击能量的吸收性:对商品所受到的冲击力有良好的吸收作用;
②振动吸收性:包装商品除了受外界冲击力的作用外,还受到振动和速度的影响。如果商品的固有频率同振动外力的频率相同,则会产生共呜、共振,使振幅增大,大到一定值后,会损坏商品。缓冲包装材料能吸收振动外力,衰减振幅。
③复原性:缓冲包装材料在外界负荷条件下会产生变形,但是外界负荷去除,能恢复原来的形态。即对外界静负荷或是冲击和振动的动负荷所引起的变形,都有良好的复原性。
④压缩蠕变性:缓冲包装材料在静负荷连续作用下,随时间而发生缓慢变形的现象称为压缩蠕变性,其变形应越小越好。
⑤可曲挠性。
⑥适用温度和湿度:缓冲包装材料能在低温下保持其缓冲性能。聚氨酯泡沫可使用到-30℃,PS泡沫最低安全使用温度为-20℃,PE泡沫为-50℃。此外,还有耐酸、耐碱、耐有机溶剂、耐菌性、耐磨性、防静电性、易成型加工性、作业性、经济性等优点。
(3)泡沫塑料缓冲包装材料的性能要求
①密度一般在0.08~0.09g/cm3;
②压缩5%的抗压强度为0.07MPa以上;
③室温下,压缩5%时的弹性模量在0.15MPa以下;
④在-20~40℃泡沫稳定;
⑤化学稳定性好;
⑥压缩5%~10%,工作状态下的永久变形小。
(4)塑料缓冲包装材料的分类
①根据塑料缓冲包材的结构来分,有泡沫塑料和二层薄膜中间夹杂有空气的气垫塑料薄膜两类。
②根据塑料树脂来分,有热塑性泡沫塑料和热固性泡沫塑料。热塑性有PE、PP、PVC等,热固性有聚氨酯泡沫和脲甲醛泡沫、本分醛泡沫等。
③根据泡沫体的硬度来分,把23℃、50%R.H.下泡沫塑料的弹性模量>700MPa的称之为硬质泡沫塑料,700-70MPa称为半硬质泡沫塑料,<70ΜΡα称为质泡沫塑料。
④根据泡沫体的密度来分,把密度在0.4g/cm3以上(气体/固体<1.5)的泡沫体称为低发泡;密度在0.1~0.4g/cm3的(气体/固体为1.5~9),称为中发泡;密度在0.1g/cm3以下称为高发泡泡沫塑料(气体/固体>9)。或者以发泡倍率来分,发泡倍率在5以下的称为低发泡,在5以上的称为高发泡。
⑤根据泡孔的结构来分,有闭孔和开孔两类泡沫。
此外还可以根据泡沫体的外形来分类,有板材、片材、块材、模塑型材、粒状泡沫、套管状、网状等泡沫。根据发泡成型时有否交链反应,可以把泡沫塑料分成交链型泡沫塑料和非交链型泡沫塑料。交中以改善泡沫的刚性、硬度、强度、耐压性、耐化学性。表4-1为泡沫塑料分类。
表4-1 泡沫塑料的分类
挤出发泡
模压发泡
注射发泡
PE、PP、PVC、ARS
PE、PP、PVC、PMMA、橡胶各种热塑性塑料
挤出发泡
二液混合
PE、PS、各种热塑性树脂环氧、有机硅
溶出法
烧结法
(5)泡沫塑料缓冲包装材料的性能及其比较
从包装的角度来看,泡沫塑料有以下特性:
①可以选用不的配方和加工工艺,制成不同密度的硬度不同的包装材料;
②可以采用热成型、注塑、挤出、模塑等各种方法直接加工成包材,也可以用泡沫板、块等进行二次加工成泡材,并可以用粘结剂胶接成各种形状;
③密度低,可节省包材,减少运输费用;
④有极好的吸收冲击力和振动能的能力;
⑤吸水性低、耐腐蚀性好;
⑥导热率低、电绝缘性好;
⑦成本较低。
表4-2是常用泡沫塑料缓冲包材性能的比较。
表4-2 常用泡沫塑料缓冲包材性能比较
项目
泡沫结构
力学强度
冲击特性
吸水性
复原性
耐候性
柔软性
燃烧性
使用温度范围
最高使用温度/℃
化学稳定性
防菌性
耐蚀性
加工成型性
粘结性
闭孔*
强
好
极少
好
好
好
可燃
大
85
极好
良
无
良
良
闭孔
脆
较好
较少
差
良
差
可燃(逸气有毒)
小
80
差
良
无
好
良
闭孔
极强
较好
较好
差
差
好
自熄(逸气有毒)
小
60
差
良
小
良
良
开孔**
较差
良
良
好
良
好
可燃(自熄)
大
120
好
良
无
良
良
开孔**
好
好
好
-
-
差
可燃(自熄)
大
120
好
良
-
良
良
注:*也可制成开孔型的。**也可制成闭孔型的。
(6)缓冲包装的方法
在运输过程中,商品受振动的作用,在装卸过程中,受冲击的作用。当把商品看作均质物品时,商品下部任意瞬间所受的作用力是:
F=m·g
式中:F-商品在任一瞬间所受的作用力,N
m——商品的质量,kg
g——受外力(振动或冲击)作用后的加速度,10-2m/s2
当外力作用