蜂窝纸包装箱在运输课件

Working Draft 蜂窝纸包装箱在运输、存储上的应用 蜂窝纸箱用作包装、运输的可行性分析 深圳市荣源环保包装科技有限公司 2006.12.26 机密 此报告为深圳市荣源环保包装科技有限公司知识产权。未经上述公司的 书面许可，其它任何机构不得擅自传阅、引用或复制。 产品运输、存储对蜂窝纸包装箱的性能要求 绝热性能好 防潮湿，在装卸运输过程中不破碎，不渗漏 耐冲击，缓冲性能好 重量轻，比重小，比强度高 一定的机械强度、刚度 无毒，不会造成污染 不会传播有害生物 环保, 使用或废弃处理时不会对环境造成危害 2 不同材质包装箱性能对比 瓦楞纸箱 金属结构箱 塑料（泡沫）箱 木质结构箱 蜂窝纸结构箱 绝热性能好 经防水处理可以做到防水、密闭、抗腐蚀 零破碎 重量轻，弹性好，耐冲击，缓冲性能好 可满足使用要求的机械强度和刚度 环保，无污染 绝热性能较好 机械强度刚度较高，坚固，抗戳穿强度高 耐冲击 耐用，可反复循环使用，可回收 绝热性能好 重量轻 价格低廉 无生物危害 塑料箱易于清洗可重复使用 机械强度和刚度好 耐冲击 耐用，易请洗，可反复多次循环使用 无生物危害 重量轻，有一定的缓冲性能 绝热性能较好 价格便宜 无生物危害 便于回收利用和废弃处理，环保、无污染 优点缺点 机械强度和刚度没有木质和金属高 抗戳穿能力差 耐久性不好，不便多次循环使用 不够轻软，缓冲性能差 可能的生物危害，需要熏蒸处理 防水性能不够好，密封性能差 不利于生态环境保护，消耗森林资 源 不耐冲击，性脆、易碎 机械强度和刚度低于木箱 可能的化学污染 不环保，废弃箱会污染环境 绝热性能差 质地刚硬，缓冲防震性能差 比重大，比强度低 不便于防水 绝热性能不如纸蜂窝结构 机械强度、刚度不如纸蜂窝结构 力学性能各向异性差别极大 承重能力差 抗戳穿能力差，不耐冲击，不耐用 3 蜂窝纸结构用作包装材料具有可预期的生命力 生产蜂窝夹层材料在发达国家已有60多年的历史。早 期的蜂窝材料大多以铝或轻质合金加工制作而成，主 要应用于航行器的机翼，后来，随着造纸工业和制造 业的发展，纸制蜂窝材料才得以问世，经过多年的应 用推广，蜂窝纸板在国内外得到了快速发展，特别二 十世纪末，环境污染问题引起世界各国前所未有地重 视，而运输包装大量使用的EPS（聚苯乙烯泡沫塑料 ）缓冲衬垫，包装箱，已成为日益严重的白色污染源 。蒙特利尔议定书和维也纳宣言（我国均为 签字国）规定，将在2005年实现消除污染的目标。纸 蜂窝结构是目前为止发现的可取代EPS的最好材料， 它具有优良防震缓冲、保温性能，作为包装材料，它 拥有极高的抗压强度、抗弯强度，且质量轻、承重大 、形状可塑性强，易于包装不规则产品，并可回收再 利用。蜂窝纸板是取代EPS的理想材料已成为现实， 同时它又是符合环保潮流的绿色包装材料。 历史沿革 环境要求 监管要求 优异的使用性能 4 零破碎率是运输、存储安全的有力保障 蜂窝纸包装箱的最大优势：零破碎 被包装的内容物、液体 不泄漏，不会造成仓库 、搬运工具、设施的污 染和腐蚀，有力地保障 了财产安全！ 纸蜂窝箱用坚韧的牛卡纸 板制成，再辅助以高科技 防水、防浸渗处理，任由 搬运途中的振荡、颠簸、 撞击、摔打、抛掷等力的 作用，都不会破碎，渗漏 ！ 5 蜂窝纸结构包装箱得天独厚 1/2 承重大 强度高、力学性能好 弹性好、耐冲击、柔韧 重量轻、用料省、节省 资源 绝热性能好 纸本身就是热的不良导体，再加上纸蜂窝结构将空间分割成一个个 相互独立的空间，阻断或减弱了空气对流，使得热更不便于传导 描述 纸本身就质地轻软，再加上箱板是由“空心”的蜂窝结构，所以比重更 小，用料省。同等体积条件下，纸蜂窝结构用料是实板的36%；用 一平方米5.1mm厚的五层瓦楞纸板的纸材可做10mm厚的蜂窝纸板 1.44平方米；蜂窝纸板箱的重量仅为相同规格瓦楞纸包装箱重量的 2/3，约为相同规格木箱的1/3。比重小，可大大降低飞行载荷 纸有一定柔韧性，结合以“空心”的蜂窝结构，使得纸蜂窝箱体更耐冲 击，在冲击力的作用下，结构变形吸收能量，从而产生很强的抗震 力，能很好地保护内容物。纸质柔韧，不易碎，保障了纸蜂窝结构 箱不易破碎泄漏 纸蜂窝结构因其独特的力学结构，具有较强的抗压抗折强度。试验证 明，把纸作成蜂窝状，其立面抗压强度是其他方位的100倍。一克重 量的蜂窝状纸在垂直状态下能承受800克的压力而不变形。10mm厚 的蜂窝纸芯复合板抗压强度是5 18.9吨平方米，是五层瓦楞纸板 的2075.6倍，其抗折强度是五层瓦楞纸横向的2倍，纵向的59.3倍 经测试，10mm厚的蜂窝纸板可承重0.53吨平方米，是五层瓦楞纸 板的210倍，可以替代实木板。可承重范围由几公斤到几十公斤，如 果采用复合纤维板或三合板做面板，则可装载数十吨重的物品 6 蜂窝纸结构包装箱得天独厚2/2 后续处理简单、工艺成 本低 加工制作简单 无生物危害 环保、无污染 原料便宜易得、性价比高 由于蜂窝纸板比瓦楞纸板用纸量少，而且蜂窝纸芯可用廉价的再生 纸（草浆纸），可用麦秸、稻草做原料制造，因此资源十分丰富， 从而使蜂窝纸板箱的成本仅为相同厚度瓦楞纸箱成本的2/3，木板箱 的1/3 描述 纸蜂窝结构完全可以取代目前航空运输用海鲜箱聚苯乙烯泡沫塑料 缓冲垫，不产生“白色污染”。蜂窝纸板的材料可以完全回收做纸浆 ，如果弃置不用，也可完全腐烂分解，被自然界吸收，是满足 “3R+D”要求的绿色包装材料。另外，和塑料箱相比，可以避免可能 的化学物对食品的污染 纸蜂窝结构箱由于不使用原生态木材，不含任何有害虫卵，所以用 它包装运输物品，不会传播有害生物，可有效保护生态环境的安全 。因为不需要熏蒸处理，节省时间和费用 纸蜂窝结构材料易切割、易加工，质轻易搬运，而且所用加工设备 简单，造价低，投资少，很容易大批量生产 不需要熏蒸消毒处理，不需要打磨抛光、去毛刺，只需要简单地防 水处理 7 蜂窝纸结构包装箱防水处理方案 纸质结构不防水，水密性较差，为了满足运输过程中对水密性的要求， 防渗漏，必须对纸蜂窝结构箱进行防水处理 方案一 方案二 描述 特点 应用趋势 给纸箱表面涂覆防水涂料 （油），包括使用天然防 水树脂 工艺简单，同时还可增加 纸箱表面硬度和抗戳穿性 能 用矿物蜡处理纸箱表面 成本低廉、环保 方案三 纸箱面板纸采用腹（塑料 ）膜牛卡纸板 防水性能好，但不太环保 极具前景 有前景 可能会用 8 提高蜂窝纸结构包装箱纵向抗压强度方案 考虑到在运输、存储过程 中，装载的箱体是垒起来的， 所以箱板纵向必须能够承受足 够的压力。然而蜂窝纸板纵向 的抗压强度远远低于横向的抗 压强度，为了提高蜂窝纸箱的 纵向抗压值，可考虑采用一些 局部加强解决方案 使用加强筋加强蜂窝纸板 的纵向，可在蜂窝纸箱的四角 或八个棱边各加一条纸制衬板 ，这样，在不影响纸蜂窝结构 箱其他优异性能的前提下，就 可以提高蜂窝纸箱的整体耐压 性，改善蜂窝纸箱的可堆放性 能 9 下陷高度 (mm) 厚度(mm) 初始高度(mm) 蜂窝纸结构力学性能 纸蜂窝芯内径(mm) 纸重 (g/m) 压强度 (kg/cm) 比重 (kg/m) 比强度(x105cm) 10 140 4.5 40 1.13 15 140 3.5 28 1.25 21 140 2.2 20 1.10 25 140 1.4 17 0.82 40 170 0.7 13 0.54 抗压强度 蜂窝纸板与瓦楞纸板力学性能对比表 纸板结构抗压强度 (t/m) 每平方米重量( g/m) 抗压挠度(载荷1kg) 蜂窝纸板 蜂窝纸板 五层瓦楞纸板 10.9 20.4 5.1 加压后高度(mm) 836 1020 1205 518.9 518.9 0.25 17.5 17.5 17.5 17.5 17.2 17.5 16.9 0 0.3 0 0.6 17.5 横向 纵向 *资料来源：中国包装技术协会运输包装委员会新技术开发中心；奥瑞分析 10 破坏性试验 滚动试验结果 破损数量规格 (mm) 蜂窝结构纸箱、木箱、瓦楞纸箱试验数据对照 名 称 玻璃瓶15个 玻璃瓶15个 玻璃瓶15个 5个 8个 无 名 称规格 (mm) 滚动次数内装物破损数量 五层瓦楞纸箱 木 箱 蜂窝纸箱 560x340x230 560x340x230 560x340x230 内装500g沙子的玻璃瓶18个 内装500g沙子的玻璃瓶18个 内装500g沙子的玻璃瓶18个 12次 31次 63次 5个 1个 1个 五层瓦楞纸箱 木 箱 蜂窝纸箱 560x340x230 560x340x230 560x340x230 内装物跌落次数 12 12 12 *资料来源：中国包装技术协会运输包装委员会新技术开发中心；奥瑞分析 11 纸蜂窝结构纸箱制造工艺简单 设备/工装 制作工艺 EPS瓦楞纸箱 蜂窝纸箱 模具制作复杂， 价格昂贵 设备庞大，投资大 较复杂 工艺复杂 工作环境有化学污染 无污染 设备投资小，不需要精 密模具 虽然蜂窝芯制作工艺较 复杂，但箱体制造相当 简单 无污染 监管环境 禁用 可以使用，但性能难 以达到要求 鼓励使用，且性能优 异 12 蜂窝结构纸箱生产工艺流程 原纸粘接机 压力机 芯条裁机 拉伸机纸板复合机 箱板纸 蜂窝纸板剪裁机 拼接粘合 防水处理蜂窝纸箱 芯条 蜂窝纸芯 13 蜂窝纸结构箱代表时代潮流 蜂窝纸箱将取代现行 的泡沫塑料加瓦楞纸 箱方案成为市场主流 趋 势 蜂窝纸箱绝