硕士论文-兼具运输和展示功能的纸包装结构设计及应用实例.pdf

江南大学 硕士学位论文 兼具运输和展示功能的纸包装结构设计及应用实例 姓名：陈沈慧 申请学位级别：硕士 专业：包装工程 指导教师：卢立新 20080601 摘要 摘要 传统的瓦楞纸箱主要用于运输包装，其结构要求能够保证纸箱具有良好的强度，合 适的容量，内装物排列装配合理，与运输工具配套，用料省等。对于瓦楞纸箱的承载性 能、压缩变形规律、力学模型、抗压强度计算公式等，国内外学者进行了大量的理论与 试验研究。 随着运输条件的改善、集装箱应用的扩大、搬运方式的改变以及销售方式的变革， 瓦楞纸箱正逐渐由运输包装向销售包装转化，市场对具有良好广告宣传功能的瓦楞纸箱 的需求与日俱增。虽然对于传统的瓦楞纸箱，前人有较多研究，而对于展示性结构对于 纸箱抗压强度影响的研究甚少。 鉴于此，本课题拟以兼具传统运输保护功能和可直接上货架、较好地展示内装物的 纸包装结构为研究对象，探索其设计理论及方法。从标准箱型中具有展示功能的纸箱、 托盘开始入手研究，分析其结构功能，并通过试验研究其力学性能。其次，经市场研究 得展示性纸箱中经常在箱体和箱盖上用到间隙切割压痕线、预折线和开窗结构，因此研 究这些典型展示性结构对于瓦楞纸箱的抗压强度的影响。 结合市场需求，分析兼具运输和展示功能的纸包装结构的预期效果，然后对其设计 的基本原则、功能要求和发展趋势进行分析探讨。进而在这些设计原则指导下，进行各 种各样的兼具运输和展示功能的纸包装结构的设计，并阐述其结构特征和用途。最后， 选取典型产品进行具体的包装结构设计。 本课题紧扣市场需求，对未来纸包装的发展趋势做出分析并给出对策，有较高的实 用价值，对纸箱企业、各公司包装部门均有较高的参考价值及指导意义。 关键词：运输；展示；瓦楞纸箱；抗压强度；结构设计 A b s t r a c t T r a d i t i o n a lc o r r u g a t e db o x e sm a i n l yu s e df o rt r a n s p o r t a t i o n ，w h i c hr e q u i r e st h e i r s t r u c t u r e ss h o u l dm a k et h ec o n t a i n e r sh a v ee x c e l l e n ts t r e n g t h ，a d a p t e dc a p a c i t y , w e l l a r r a n g e m e n ta n da s s e m b l i n g ，c o s t - e f f i c i e n tm a t e r i a l E x p e r t sd o m e s t i ca n do v e r s e a sh a v e m a k eal o to ft h e o r yr e s e a r c ha n de x p e r i m e n ta n a l y s i so nt h ec o r r u g a t e db o x e s b e a r i n g w e i g h t , c o m p r e s s i o na n dt r a n s m o g r i f i c a t i o nr u l e ，m e c h a n i c a lm o d e l ，c o m p r e s s i o ns t r e n g t h c a l c u l a t i n gf o r m u l a sa n dS Oo n W i t ht h ei m p r o v e m e n to ft r a n s p o r tc o n d i t i o n , c o m p r e h e n s i v ea p p l i c a t i o no fc o n t a i n e r s , c h a n g i n go fc o n v e y i n gm e t h o d sa n ds a l e sf a s h i o n ，c o r r u g a t e db o x e sa r eg r a d u a l l yt r a n s f e r r i n g f r o mt r a n s p o r tp a c k a g e st os a l e sp a c k a g e sa n dt h em a r k e ta r ed e m a n d i n gm o r ea n dm o r en e w t y p ec o r r u g a t e db o x e sw h i c hh a v eg r e a ta d v e r t i s e m e n tf u n c t i o n s T h o u g ht h e r eh a v eb e e n m u c hr e s e a r c ho nt r a d i t i o n a lc o r r u g a t e db o x e s ，t h e r ei Sl i t t l ea c h i e v e m e n ta b o u td i s p l a y s t r u c t u r ea n dt h e i re f f e c tt oc o r r u g a t e db o x e sp e r f o r m a n c e F o rt h ea b o v er e a s o n ，t h i sp r o j e c tf o c u s e so nt h ec o r r u g a t e df i b e r b o a r ds t r u c t u r e sw h i c h h a sb o t ho ft r a n s p o r tp r o t e c t i n g - p r o d u c tf u n c t i o na n ds h e l fr e a d yf u n c t i o nw i t hw e l li n s i d e p r o d u c t sd i s p l a y i n g ，a n de x p l o r e st h ed e s i g n t h e o r ya n dm e t h o d s F i r s t l y , r e s e a r c ht h e c o r r u g a t e db o x e sw h i c hh a v ed i s p l a yc a p a b i l i t y i ni n t e r n a t i o n a lf i b e r b o a r dc a s ec o d e , i n c l u d i n gt h e i rd e s i g nt h e o r ya n ds t r u c t u r ec h a r a c t e r , a n d t h e i rp e r f o r m a n c et h r o u g h e x p e r i m e n t S e c o n d l y e x p l o r et h ee f f e c to fp a r t i a lc u ta n dc r e a s el i n e s ，p r e - - c r e a s el i n e sa n d w i n d o w sw i t hd i f f e r e n tp o s i t i o n sa n dl e n g t h st ot h ec o r r u g a t e db o x e s s t r e n g t h C o m b i n i n gm a r k e tr e q u e s t s ，a n a l y s i st h ep r e - e f f e c to fc o r r u g a t e db o x e sw i t h b o t h t r a n s p o r ta n dd i s p l a yf u n c t i o n ，a n dt h e nr e s e a r c ht h ep r i m a r yp r i n c i p l e s ，f u n c t i o nr e q u e s t sa n d d e v e l o p m e n td i r e c t i o n s U n d e rt h ea b o v er e s e a r c h Sg u i d i n g ，d e s i g ns e v e r a ln e wt y p e so f c o r r u g a t e db o x e sa n de x p a t i a t et h e i ru n i q u es t r u c t u r e sa n dp u r p o s e F i n a l l y , d e s i g np a c k a g e m e t h o d sf o rt y p i c a lp r o d u c t si nd e t a i l T h i sp r o j e c ta n dp a p e rn o to n l ys a t i s f yt h em a r k e tr e q u e s tb u ta l s oa n a l y s i si t sf u t u r ea n d c o u n t e r m e a s u r e ，w h i c hm a k et h i sp a p e rh a sh i g hp r a c t i c a lv a l u e ，r e f e r e n c ea n dg u i d i n g w o r t h i n e s sw h e n e v e rt om a n yc o r r u g a t e db o xc o m p a n i e so rt op a c k a g ed e p a r t m e n t s K e y w o r d s ：t r a n s p o r t ；d i s p l a y ；c o r r u g a t e db o x ；c o m p r e s s i v es t r e n g t h ；s t r u c t u r ed e s i g n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得汪南 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的闻志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 签名： 瓣避趁日期：趟堕6 鱼3 生。 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定： 江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文， 并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签 名：簿蘧教 导释签名： 霹 期： - f , 雠 - ， 均趴6 第一章绪论 第一章绪论 1 1 课题研究的目的及意义 随着运输条件的改善、集装箱应用的扩大、搬运方式的改变以及销售方式的变革， 瓦楞纸箱正逐渐由运输包装向销售包装方向转化，市场对具有良好广告宣传功能的瓦楞 纸箱的需求与日俱增。鉴于此，本课题拟以兼具传统运输保护功能、可直接上货架、较 好地展示内装物的纸包装结构为研究对象，探索其设计理论及方法，并针对特定产品给 出设计方案，有较高的市场实用性，对纸箱企业、各公司包装部门均有一定的参考价值 及指导意义。 1 2 研究背景及国内外的研究概况 1 2 1 瓦楞纸箱行业的现状及其发展 瓦楞纸板是一种优良的包装材料，其内的瓦楞结构类似拱形结构，能其到缓冲减震 的作用，具有良好的力学特性，对包装物品具有许多优良的保护功能。瓦楞纸板可以代 木、代塑，回收利用，是一种绿色包装材料，故而受到重视环保的现代社会青睐，具有 良好的发展前景。 使用瓦楞纸板制成的瓦楞纸箱正随着纸箱行业的迅速发展而在包装领域中应用得 越来越普遍。用瓦楞纸板制成的纸包装容器，广泛应用于家电、食品、医药、日化、纺 织、烟酒、轻工等行业，这是因为瓦楞纸箱轻便牢固，既能起到保护商品的作用，又便 于运输装卸，同时具有易加工成型、易折叠、印刷适性优良、成本低、环保可回收等优 点，在运输包装中占有很大优势。 近二十年来，我国包装工业迅速发展，目前已跻身包装大国的行列。据统计，2 0 0 4 年我国包装材料与容器的产值已达3 2 8 3 亿元，占全球4 6 0 0 亿美元产值的8 9 。其中， 纸类包装材料产值从1 9 8 5 年的2 6 3 9 亿元增长为l1 3 5 亿元，比塑料包装材料与容器多 2 4 ，是金属包装材料与容器的5 倍，是玻璃包装材料与容器的1 2 倍。我国的瓦楞纸 箱产值占整个包装行业产值近4 0 ，在发达国家，这项比例占到4 5 以上，而瓦楞纸箱 产值占到纸包装制品总产值的6 0 以上【。 瓦楞原纸和箱板纸最主要的用途是用来制作瓦楞纸箱，其发展速度和消耗量正是瓦 楞纸包装的需求所致。我国瓦楞纸箱所保持的增长强势今年来在世界各生产大国中始终 位居前列。2 0 0 4 年我国瓦楞纸板产量达到1 6 4 0 万吨，居世界第二；美国瓦楞纸板产量 为3 1 5 8 3 万吨，居世界第一；日本为9 2 9 万吨，居世界第三。2 0 0 4 年我国箱板纸需求 量为9 5 6 万吨，瓦楞原纸需求量为9 2 1 万吨；根据我国宏观经济发展及造纸工业和包装 工业的发展趋势，预计到2 0 1 0 年和2 0 1 5 年，我国箱板纸需求量将增加到1 3 6 8 9 和1 7 4 7 1 万吨，瓦楞原纸需求量将增加至1 3 1 8 7 8 和1 6 8 3 1 4 万吨。在未来十年问，我国经济将 继续高速发展，它将继续带动我国瓦楞纸箱行业的快速发展【2 l 。 要实现瓦楞纸箱业的可持续发展，充分发挥瓦楞纸箱包装的优势，利用瓦楞纸包装 的发展空间，瓦楞纸箱行业就应该明确其发展方向，总体来讲主要有以下几个方面： 江南大学硕士学位论文 ( 1 ) 瓦楞纸板向高强度、低定量发展 近几年，欧洲所用的瓦楞纸板，其定量已从5 5 0 - - - 5 7 0 9 m 2 降至5 1 0 - - 5 2 1 9 m 2 ；我国 瓦楞纸板定量几年前大多数在8 1 0g m 2 ，最近这些年有所下降，但与国外先进水平相比 仍有明显差距【3 1 。而且，降低定量的前提是不能降低瓦楞纸板的强度，因此，采用低定 量高强度的原纸是应该解决的主要问题。另一方面，微型瓦楞的出现，无疑可以使大量 用于销售包装的瓦楞纸容器降低其定量。三层微型瓦楞纸板节省材料、缓冲性能良好、 印刷适性优良、外观性好 4 - 5 1 。美国、瑞典、德国等已开始采用微型瓦楞纸板代替厚纸 板，并应用于酒类、小型器具类、鞋类、五金工具、微电子产品、电脑零件的包装。对 E 、F 、G 、N 型微型瓦楞的研究与开发，扩大了微型瓦楞纸板在包装中的应用。 所以尽快使微型瓦楞生产设备与生产技术过关也是国内瓦楞纸箱行业急需解决的 重要课题之一。 ( 2 ) 印刷向高质精美方向发展 随着瓦楞纸箱应用的广泛和功能的增多，除了运输包装用的较大型的纸箱外，越来 越多的纸箱需同时具有展示功能，因此瓦楞纸箱的印刷要与其功能相适应，逐步走向高 质量、视觉效果好的彩色包装方向发展。一方面，选择表面承印效果好的箱板纸，或以 白板牛卡代替本色牛卡；另一方面，改进设备和工艺，改革纸箱生产流程。 ( 3 ) 瓦楞产品功能向多样化方向发展 瓦楞包装制品功能呈现多元化，这是扩大瓦楞纸箱应用领域的必然。这些功能包括 防潮、防水、保鲜、装饰、展示、促销、高强度等等。 ( 4 ) 生产设备向高档化发展 ( 5 ) 生产模式向专业化分工方向发展【6 】 1 2 2 瓦楞纸板、瓦楞纸箱性能研究现状 ? 瓦楞纸板是一种具有粘弹塑性的非金属夹层结构材料，由于在三个相互垂 直的方向上，植物纤维和其它成分的空间分布不同、排列及取向不同，其力学性能具有 显著的各向异性。在瓦楞纸板的压缩、弯曲、稳定性、压溃、蠕变性能以及力学模型等 方面，国内外学者进行了大量的理论与试验研究工作。同时，对于瓦楞纸箱的承载性能、 压缩变形规律、力学模型、抗压强度计算公式等，国内外学者也进行了大量的理论与试 验研究。 高德等【7 卅建立了瓦楞纸板的平压、边压、侧压的静态应力应变关系模型、非 线性粘弹塑性模型及其参数。 程小琴等【9 】试验研究了四种湿度条件对瓦楞纸板的边压强度、粘合强度、戳穿强度 和耐破度的影响关系，发现边压强度、粘合强度随环境湿度的增大而明显下降。 叶勒霍- 大【1 0 】基于瓦楞纸板的粘弹塑性力学性质，利用弹性元件、阻尼元件、 塑性元件的有机组合，提出了轧楞纸箱的力学模型，并将总变形分为弹性变形、弹塑性 变形和塑性变形3 大类，可以定性解释瓦楞纸箱在承载时的压缩变形特征。 C o x i 研究了瓦楞纸箱侧板的承载能力，认为侧板的抗压强度与临界载荷、瓦楞纸 板的边压强度符合一个幂函数关系表示的经验公式。 2 第一章绪论 G a r t a g a n i s t l 2 1 、K o n i n g 1 3 - 1 4 1 研究了瓦楞纸箱的抗压强度与纸箱长、宽、高以及纸板 强度之间的关系 K e l l i c u t t 、W o l t l ”】研究了瓦楞纸箱的抗压强度与面纸和芯纸强度、纸箱周长、纸板 常数之间的关系，分别给出了计算抗压强度的经验公式。 R t 口m m n 1 6 】对瓦楞纸箱在承受垂直压缩载荷时的压溃变形机理进行了研究分析。 N y m a n l l 7 】研究了瓦楞纸板( 箱) 在自然变化的湿度环境中生命周期仿真的方法，分析 了湿度、应变场、应力场、纸板强度对瓦楞纸箱强度失效时间的影响特性。 B i a n c o l i n i 等【l8 】引入瓦楞纸板有限元模型，利用有限元法研究了瓦楞纸箱包装的弯 曲和抗压性能，验证了试验结果。 奚德昌掣1 9 】将瓦楞纸箱的侧板视为简支及自由边界条件下的弹性正交板，分析计算 了箱体高度、层数与抗压强度的关系。 余本农等【2 0 】在研究M c k e e 简化公式的基础上，给出了一种计算方法，而且该方法 还可以考虑长宽比、高度比等因素对纸箱抗压强度的影响。宋世斌等f 2 1 - z s 系统分析了瓦 楞纸箱抗压强度的影响因素，从材质、结构、制造工艺、流通条件等方面讨论了提高瓦 楞纸箱抗压强度的方法和措施。 王建清等【2 6 】通过对国产瓦楞原纸、箱纸板的环压强度、瓦楞纸板的边压强度和纸箱 抗压强度的测试分析，给出了国产原纸、瓦楞纸板、纸箱抗压强度之间的关系公式和瓦 楞纸板边压强度的修正系数，以及由原纸环压强度估算瓦楞纸板边压强度、纸箱抗压强 度的方法。 王迪功等【2 7 】针对K e l l i c u t t 公式在使用巾出现的计算值与测量值的偏差较大现象，以 及未考虑纵横比对抗压强度的影响等问题，提出了纸箱高度大于2 5 c m 时的修正公式， 并进行了试验验证。 廖梓延等【2 8 】试验研究了开孔位置及形状对抗压强度的影响关系。 王俊丽等【2 9 】试验研究了抗压性能的变化与含水率的关系，根据M c k e e 公式估算出 瓦楞纸箱在不同含水率时的抗压强度值。 谢一明【蚓从单自由度线性系统角度，分析了瓦楞纸箱包装系统的缓冲防振原理、力 学模型和计算方法。 C h o r d a e n c h o b t 3 l 】等基于芒果在运输搬运中对防碰撞、阻热等要求，对比分析了瓦楞 纸箱、可回收塑料箱的力学性能，为芒果等热带水果的运输包装提供了理论依据。 1 2 3 瓦楞纸箱国际箱型标准以及异型瓦楞纸箱 传统的瓦楞纸箱主要用于运输包装，其结构要求能够保证纸箱具有良好的强度，合 适的容量，内装物排列装配合理，与运输工具配套，用料省等。瓦楞纸箱发展到今天， 箱型种类繁多，新式样、新品种还在不断涌现。为了便于国际间的贸易往来和技术交流， 瓦楞纸箱箱型结构表示方法已经标准化。目前国际上通用的表示方法有两种。一种是由 欧洲瓦楞纸箱制造商联合会( F E F C O ) 和瑞上纸板协会( A S S C O ) 联合制定的国际纸箱箱犁 标准，包括九个系列的箱型。这一标准经国际瓦楞纸板协会( L C C A ) 批准在国际间通 用，西欧及我国均采用这一标准。另一种是美、日国家标准。前者比较精细，对结构繁 江南大学硕士学位论文 杂又较难描述的各种基本箱型结构作了比较科学而且详尽的分类，制定了一套数字标识 系统，共分9 大类，其中0 2 开槽型箱代表一页纸板成型，无独立分离的上下摇盖，连 体的上下摇盖可以封闭纸箱，一般在纸箱厂通过钉合、粘胶剂或胶带纸来接合的纸箱。 0 4 折叠型纸箱与托盘一般由一页纸板组成，盒底板延伸成型体板与盖板，即使不用钉合 或胶带纸粘合也可成型。其上还可设计锁舌、提手、展示板等结构。这类纸箱多为中小 型包装箱，具有一定的销售包装的功能，多用E 型、B 型或微瓦楞纸板制作。另外，0 7 系列浅托盘箱型也兼具运输和展示功能。组合型是以上基型的组合，即由两种及以上的 基本箱型组成或演变而成。我国国家标准G B 6 5 4 3 8 6 ( 瓦楞纸箱) 参考国际箱型标准系 列规定了运输包装用瓦楞纸箱的基本箱型，共分四大类。 包装的功能分为保护商品、美化商品、节约成本、便于储运、利于计量、引导消费， 提高附加值等七种。概括起来是两大类：一类是功能性，实施对商品的保护，它体现了 包装的本质；另一类是增值性，促进商品的销售，它展现包装的魅力和效果。以往瓦楞 纸箱主要作为运输包装，实施对商品的保护，达到功能性目的。随着经济的发展，流通 渠道和市场销售形式的变化，商品对包装要求的提高，瓦楞纸箱不仅要起功能性作用， 而且要起增值性作用。结构新颖的异型纸箱( 即非标准瓦楞纸箱) 应用越来越广泛。异 型箱在形状、外观及结构设计上比较复杂，在箱型展开图上常有非直线的、不与纸箱切 割、压痕方向平行或垂直的构成要素等，它们一般不能直接用轮转式设备进行加工，而 需要使用模切机。异型箱设计要求体现在一个“异”字上，需要通过设计功能结构( 如 提手、手提孔、自动折叠纸箱的粘合襟片等) 、特征结构( 如切角、镂空、支脚等) 和 外观结构( 如非棱柱形、非平面结构) 等特殊的结构要素来实现。异型箱可以满足当代 包装式样繁多、造型美观、结构巧妙、形式变化多样的要求，是当今瓦楞纸箱包装中形 式变化最多的包装品种，并且伴随着每一种新结构的诞生，几乎都有一套与之相对应的 全自动包装系统或包装设备应用于生产，极大地丰富了纸箱的应用市场。非标准纸箱主 要包括包卷式纸箱、分离式纸箱、三角柱型纸箱和大型纸箱、瓦楞纸托箱、瓦楞展示架 等。 总之，瓦楞纸箱不但要起到保护商品、节约成本、便于储运、利于计量的功能性作 用，更要发挥美化商品、引导消费、提高附加值的增值性作用，展现包装魅力，促进商 品销售。传统的纯粹用于运输的瓦楞纸箱的销售量不断下降，而那些具有较高强度和良好 展示功能且印刷精美的瓦楞纸箱市场需求量却与日俱增，对精美印刷的要求越来越高。 瓦楞纸箱的促销作用已越来越大，发挥瓦楞纸箱多功能是瓦楞纸箱业发展的重点。瓦楞 纸箱的方便功能要求瓦楞纸箱减量化、层数减少、结构合理，便于搬运、提携、计量。 瓦楞纸箱的促销功能则要求瓦楞纸箱把运输包装与销售包装很好地结合起来，既要发挥 其保护商品、节约成本的保护功能，又要发挥其美化商品、引导消费、提高附加值的促 销功能。只有充分发挥其各个功能，才能使乩楞纸箱与其他包装制品相比更有竞争力。 1 2 4 具有展示功能的新型纸包装结构的发展现状 面对全球瓦楞行业激烈的竞争，纸箱供应商希望尽最降低生产成本；零售商希望能 够节省人力物力，包装可直接上货架，通过一次简单的操作，迅速变成具有较好展示性 4 第一章绪论 的纸箱；产品客户方要求包装新颖，能够在零售点很好地展示商品，起到促进销售和展 示品牌的作用能够满足这些要求的兼具运输和展示功能的纸包装，是一种具有新型设 计概念的瓦楞纸包装结构，属于异型箱的一种重要形式，可以称为易打开瓦楞纸箱、货 架易包装、芝麻开门纸箱等，目前国内没有统一的中文名称，国际上称为S h e l f R e a d y P a c k a g i n g ，简称S R P 。它的特点是采用了易于开启的包装结构，在商场或超市里，售货 员可以单手不借助任何工具就打开包装，并把整个包装置于货架上，不仅方便上货，方 便计数，方便消费者拿取货物，而且可以保持货架整齐美观。 基于市场对S R P 的需求增长迅速，P r oC a r t o n 协会( 欧洲纸盒和纸板制造商协会) 希 望能够全面了解零售商和品牌企业对于S R P 产品的期望和实际需求，因此委托英国的 P r i s m 咨询公司进行关于“知名品牌企业和零售商对于可直接上货架的包装的需求”的 研究。通过更好地了解零售商和品牌企业的需求和期望，企业将以更好的设计满足用户 需求。P i r aI n t e r n a t i o n a l ( 派诺国际咨询公司) 的报告1 ：香港和大陆零售业对商品包装的 需求指出：现场展示包装和促销包装是品牌产品扩大销售的重要工具，零售企业往往 对现场展示包装有自己的特殊要求。运输包装不仅对产品提供保护，而且还要满足整个 物流和零售企业的要求。中国零售业对S R P 有着旺盛的需求，但中国的现场展示包装还 处在非常初级的阶段，未来有巨大的发展空间。P i r a 的研究报告认为，这种包装形式将 成为未来中国零售包装的主流包装形式，将为纸包装生产企业带来巨大商机。 目前中国市场上，很多超市都用手工切割外包装箱形成浅盘，而这正是S R P 包装的 一种基本形式。目前使用S R P 最多的是山姆会员店( 美国沃尔玛百货有限公司的一个分 支机构) ，山姆会员店的自有品牌商品全部使用了S R P 包装，而且山姆会员店的货架上也 全部使用了S R P 浅盘；但在其他超市中，正规的S R P 包装很少，一些使用了S R P 包装的 商品也因为售货员或促销员对这种包装的功能缺乏了解而没有发挥作用。 节 世界最大的纸张、纸板生产商之一J S G 公司所属的S m u 哺tU K 公司开发出的“可直 接上货架”的纸箱产品系列，除具有传统包装的功能外，更具有美观实用的特点。一些 知名品牌采用这种新颖实用的包装方案后，销售量显著提高，产品在英国超市货架上成 为亮点。例如，S m u r f i t 公司为雀巢公司的“L i t t l e N o t i o n s 酪饼棒”进行的包装设计，以 S m u r f i t 的“货架之王”为创新理念，自推向市场以来，为零售商和品牌企业带来双赢。 这款获得专利设计的“可直接上货架”的纸箱，有一块前挡板，只需在“拖出孔”中插 入一个手指，然后向上掀起，该挡板就会与两侧和后部的摇盖分离，展示在消费者面前 的便是一个安全稳固的、同时具有展示内装商品性能的纸箱，这一过程仅需1 0 秒。这款 纸箱加上挡板后又变成了运输包装纸箱。整个包装方案体现了简洁新颖的设计理念，方 便实用，符合各种关键性要求。经过欧洲测试中心测试，它适用于供应链上的各个环节， 堆码性能优于传统美国纸箱产品，而且该款新纸箱包装可以通过传统竖箱机成型，从而 避免了投资购买新设备所需增加的成本。 包装设计师辛笛戈德曼为“无悔美食”墨西哥玉米片设计的包装，遵循“在控制费 用的同时能在交易场上创造出最大限度震撼力”的设计原则，当包装正面摇盖揭开后， 就形成了具有展示性功能的眉头卡片，包装箱可直接放在其配套的货架上展示产品，美 江南大学硕士学位论文 观实用。 在捷克共和国2 0 0 4 年度O b a lr o k u 大赛和W o r l d S t a r 2 0 0 4 包装大赛中获奖的显示器混 合包装，是一款方便展示内装产品的运输纸箱。工作人员只需打开盒子、拿开附件就可 将显示器展示给顾客。两片独创性的嵌入卡( 项部卡、前卡) 标明了内装物，并且可起 到很好的产品宣传效果。这款包装兼具了运输保护和快速直观地展示产品的功能。 在德国2 0 0 4 年度P r oC a r t o n E C M A 大赛和W o r l d S t a r 2 0 0 4 包装大赛中获奖的一款系列 化妆彩盒包装，前面板倾斜，配合较好的图形设计，在货架上很是引人注目，起到了预 期的展示品牌形象的目的。这款包装在具有保护功能的同时，易于打开，方便取出小包 装，陈列性好。 K i m b c r y - C l a r kB r a s i l 为T u r m ad aM o n i c a 设计生产的婴儿尿布展示包装( 2 0 0 5 世界 之星获奖作品) ，将运输和展示合二为一，其易打开设计呈现出更高的品牌展示性，方 便顾客挑选，完整的包装组合降低了零售商的成本，整个包装1 0 0 可回收，减少了固 体废弃物的排放。 天津市津东华明纸箱厂的孙学福认为，易打开瓦楞纸箱的外型结构与普通的瓦楞纸 箱没有明显区别，其关键工艺是在瓦楞纸箱内部粘贴有一种撕裂粘胶带，并在纸箱外面 留有一个小口，打开纸箱时只要从小口处沿着撕裂胶带就可以不用任何工具打开纸箱， 展现包装物品。其生产加工工艺与普通纸箱生产工艺相比，增加一道在瓦楞纸箱内表面 粘贴高性能、自粘性的撕裂胶带，以及为撕裂胶带设计出一个相应的撕口，这样便于使 用者不需要借助外力就可以将纸箱打开，而且撕裂口美观，不影响商品展示效果。用于 易打开纸箱的撕裂胶粘带由改良张力的聚丙烯背面结合天然橡胶粘合剂组成。易打开纸 箱的结构减少了纸箱的开孔、压线，提高了瓦楞纸箱的强度。 随着国内外市场对农产品包装纸箱需求量的。增加和质量要求的提高，开口型纸托箱 已在市场上崭露头角，它也是S R P 的型式之一。纸托箱由于其自身的诸多优点，正逐渐 成为农产品包装的主流方式。透过纸托箱独特的开口设计，消费者可以直接看到箱内产 品，了解产品的特性，从而在一定程度上增加产品的附加值：折叠纸箱的加固设计和热 熔胶的使用使箱体的强度大大超过普通纸箱；纸托箱还具有节省原材料、有利于空气流 通、箱内空间利用率高等特点。纸托箱凹口嵌入式设计利于码垛，可增强稳定性；纸托 箱的瓦楞结构与塑料周转箱相比更能起到对产品的保护作用。纸托箱可使产品从生产企 业直接上零售货架或到达消费者手中，大大降低了制造商的包装费用以及零售商的处理 费用；单向流通可节省运输费用，生产企业不需要再负担使用塑料周转箱转箱时必须的 回程装运费。纸托箱使用的纸板属于可再生材料，符合当今日趋流行的环保概念。纸托 箱可采用自动纸托箱成型设备大批量生产，目前已被较为广泛地应用。 I n t e r n a t i o n a lP a p e r ( 国际纸业1 公司设计生产的用于高价值农产品的D E F F O R 纸箱，在 普通开口纸托箱的基础上增加了A P ( a d v a n c e dp r o t e c t i o n ) 支撑梁，使纸箱具有更强的 刚度，从而让产品免于受到其它包装件的冲击，对产品提供更好的保护功能。当产品到 达销售点时，A P 梁可以方便地移走，纸箱直接上货架展示产品，免去了零售商将水果等 一个个搬上货架的劳动时间，节约了成本。l P 生产的纸托箱上的f o o t p r i n t ，完全符合F B A 6 第一章绪论 和欧洲F E F C O 关于农产品包装的通用标准，易于堆码，稳定性好 P o i n t - o f - P u r c h a s eD i s p l a y , 简称P O PD i s p l a y , 中文叫现场展示包装，又称广告包装。 这类展示包装大多是以一个托盘为底座进行设计的，为的是便于运输和转场，通过包装 的装潢设计与结构的巧妙结合，方便展示宣传商品。P O P 包装比一般包装具有更好的展 示效果，是一种为了谋求经营的合理化，达到节约人力费用与商品陈列视觉化为目的的 促销工具。瓦楞P O P 展示架是历史较短的一种广告载体，但在如今营销媒体中的地位却 相当重要。P O P 首见于美国，日本在美国之前虽有类似的宣传手法，但不如美国的P O P 发展得那么完备，也不像美国P O P 那么具有经营理念与企业形象。国际P O P 协会联盟已 有3 0 年历史，在全球很多地区有分会和分支机构。采用瓦楞纸板为材料设计展示架符合 绿色设计的趋势与环保需求，且体积小、重量轻、可拆卸、运输方便、组装快速。瓦楞 纸P O P 分为落地式( s t a n dd i s p l a y ) ，悬吊式( h u n g e rd i s p l a y ) ，柜面式( c o u n t e rd i s p l a y ) ， 壁挂式( w a l ld i s p l a y ) 等。 P O P 包装已经越来越多地出现在中国的连锁超市中，成为重要的促销手段之一。但 是与欧美相比，中国的P O P 包装还处于初级阶段。无论是设计、制作还是应用上，都存 在着很大的差距。目前中国的P O P 包装大都是品牌，商印制一些塑料膜，包覆在卖场现， 成的货柜或货架上；或者在货架的后面简单地加一个背板，制作粗糙。而国外的P O P D i s p l a y s 大多是根据卖场空间、环境和产品主题专门设计的瓦楞纸板产品，既有用于多 个卖场使用的标准的产品，也有专门为特定产品或卖场设计的展架。 在由世界包装组织( W P O ) 举办的代表世界包装最高水准和包装行业最具权威的“世 界之星”( W o r l d S t a r ) 包装人奖赛中，S C A ( 爱生雅) P a c k a g i n gS p e c i a l t yP r o d u c t s 公司 为C a d b u r y ( 吉百利) T r e b o rB a s s e t t 有限公司设计的展示架获得0 4 年世界包装之星金奖。 该参赛作品由平板纸制作而成，形状独特，共分四个部分一个预粘合的底座、两个 ， 预粘合的托盘和一个架首，较好地塑造T C a d b u r yT r e b o rB a s s e t t 公司的品牌形象。其特 点在于它在增加商品存放容量的同时，还能将2 0 0 9 以内的各种商品方便地展示给顾客。 而且由于该展示架的所有部件都是预粘合的，所以整个展示架的组装工作在三分钟之内 就可以完成。整个展示架简洁直观，几乎没有拧折部分，C a d b u r yT r e b o rB a s s e t t 公司已 经将它用作临时性的销售点( P o i n t - o f - p u r c h a s e ) 广告来展示公司所有的巧克力产品。 展示架的新趋势之一也是将外包装保护性功能与展示促销功能一体化，即省去商品 从纸箱转移到超市货架上所耗费的人力物力，使纸箱被设计成直接可以上货架的展示 架。这种设计特别适合于快速消费品。 1 3 课题研究目标和研究内容 1 3 1 研究目标 针对目前瓦楞纸箱由运输包装向销售包装发展的趋势，从标准箱型出发，研究其中 具有展示功能的纸包装结构及其性能，进而研究典型展示性结构要素对于纸箱性能的影 响，然后进行典型纸包装结构设计，使其既能在运输仓储中保护内装物，又能在销售过 程中可直接上货架，提高商品在超市货架上的堆码有效性，减少因未能及时上架所带来 的商品脱销问题，同时起到很好的展示商品及展示企业品牌、促进销售的作用，真正完 7 江南大学硕士学位论文 成具有运输包装和展示包装的双重功能，实现内外包装一体化。 1 3 2 研究的主要内容 针对以上研究目标，本课题研究的主要内容有： ( 1 ) 现行国际标准箱型纸箱结构研究 瓦楞纸箱箱型多样，结构多变，不同箱型结构瓦楞纸箱的包装功能和纸箱的综合物 理性能有一定的差别，目前常用的国际标准系列对瓦楞纸箱的箱型结构进行科学合理、 准确细致的分类，便于纸箱设计、生产、使用等多方面的参考。本文对标准纸箱的结构 首先进行理论研究，总结其分类原因及相关类型纸箱结构的特点等。其次对与本课题相 关的具有展示功能的纸箱进行抗压强度研究，在一定参数确定的条件下，分析考察其相 关结构对抗压强度性能的影响。 ( 2 ) 典型展示性结构对于瓦楞纸箱的抗压强度的影响 针对展示性纸箱中经常用到的典型结构，分析其不同大小和在纸箱的不同位置时对 于纸箱性能的影响。 ( 3 ) 兼具运输和展示功能的包装设计原则分析 兼具运输和展示功能的包装形式目的是为了使供应链的各个环节都顺畅无阻，提高 效率，使各方都受益，鉴于此，分析其功能要求和基本原则。 ( 4 ) 兼具运输和展示功能的纸包装结构设计 进行适合不同产品的各种形式的兼具运输和展示功能的纸包装设计。 ( 5 ) 应用实例 基于以上的分析设计，本课题选取典型产品进行详细的展示性纸箱设计。 8 第二章现行国际标准纸箱结构研究 第二章现行国际标准纸箱结构研究 要研究兼具运输和展示功能的纸包装结构，本课题遵循由简入繁、由易入难的原则， 从现行通用的国际标准箱型开始入手研究。 2 1 国际纸箱箱型标准研究 瓦楞纸箱箱型多样，结构多变，不同箱型结构瓦楞纸箱的包装功能和纸箱的综合物 理性能有一定的差别，因此对瓦楞纸箱的箱型结构进行科学合理、准确细致的分类，便 于纸箱设计、生产、使用等多方面的参考。本章节主要讨论由欧洲瓦楞纸箱制造商联合 会( F E F C O ) 和欧洲同质纸板组织( E S B O ) 联合制定的“国际纸箱箱型标准”的分类原 则，经研究其各个系列的特点分别为： 0 l 箱型是指瓦楞纸板，包括单面瓦楞纸板卷( r o l l s ) 和双面瓦楞纸板( s h e e t s ) 。 0 2 箱型是开槽型纸箱( s l o t t e d t y P Cb o x e s ) ，由一页纸板成型，无独立分离的上下摇 盖，连体的上下摇盖可以封闭纸箱。一般在纸箱厂通过钉合、粘胶剂或胶带纸来接合的 纸箱。由于箱坯可折叠运输，运输成本低；瓦楞楞向沿高度方向，所以抗压强度高。 0 3 箱型是箱盖与箱底分开的套合型纸箱( T e l e s c o p e - t y p eb o x e s ) ，既罩盖型。箱体 与箱盖分离，箱盖可以全部或部分盖住箱体，适合包装装卸困难的大型产品与堆码强度 要求高的产品。 0 4 箱型为折叠型纸箱与托盘( F o l d e r - t y p eb o x e so rt r a y s ) ，一般由一页纸板组成，盒 底板延伸成型体板与盖板，即使不用钉合或胶带纸粘合也可折叠成型，其上还可设计锁 舌、提手、展示板等结构，能直接看到纸箱内所装的商品，被超市广泛用于展销产品。 这类纸箱多为中小型包装箱，具有一定的销售包装的功能，多用E 型、B 型或微瓦楞纸 板制作 0 5 箱型为滑盖型纸箱( S l i d e - t y p eb o x e s ) ，由数片楞向不同的内装箱、框架、隔板 与外箱等组成，内外箱以相对方式运动而封合。这种箱型的加工复杂、费工时，但比其 它箱型省料，被广泛应用于中低档商品的包装，特别是中包装，很少用于运输包装用的 外包装。 0 6 箱型是固定型纸箱( R i g i d - t y p cb o x e s ) ，由两个以上分离的端板及连接它们的箱 体组成，使用前需要通过钉合或类似的工艺将端板与接合好的箱体连接起来，适合包装 易碎、大体积物品。 0 7 箱型预粘自动型纸箱( D y t y p cb o x e s ) 南单页纸板成型，运输呈平板状，节约运 输成本；经简单成型其底部能自动锁合，比较牢固，只要打开纸箱便可使用。 0 9 型为内附件，有平板型、平套型、直套型、隔板型、充填型和角型等。内附件可 以用于定位、缓冲、分隔纸箱中的商品，也可用于加强纸箱的垂直抗压强度与侧面弯曲 强度。 组合型足以上基型纸箱箱型的组合，即由两种及以上的基本箱型组成或演变而成。 9 江南大学硕士学位论文 2 2 具有展示功能的标准箱型设计理论研究 经分析研究，在上一节讨论的国际标准箱型各个系列中，有部分箱型结构兼具运输 和展示功能。本章从国际标准箱型中选择了部分具有典型展示功能的箱型进行设计理论 研究及抗压强度的研究。 2 2 I 标准箱型中典型展示性纸箱一一0 7 1 6 箱型的结构研究 0 7 1 6 箱型是标准箱型中典型的展示性纸箱，图2 - 1 是其平面结构图，粘合成型后是 一规则方正的瓦楞纸箱，主要有三个结构特征： ( I ) 箱底插入式锁底和内隔板 瓦楞纸箱的箱底主要承受内装物的重量，也受到压力、振动、跌落等情况的影响。 同时如果箱底结构过于复杂，将造成工艺复杂、操作速度降低，而手工组装又耗时耗力。 一般的设计原则是既要保证强度，又要力求成型简单。 0 7 1 6 型纸箱的箱底不同于平口纸箱的箱底，而是采用类似于管式纸盒锁底式的结 构，能承受一定的重量，折叠成型，无须胶带纸封底。 在插入式锁口结构封底的基础上，同时还能交叉成型出内隔板，起到分隔内装商品 作用。若需通过隔板来增强纸箱的抗压强度，则隔板的高度取与纸箱的高度相等。带隔 板的两块底板宽度需配合好，其余两块底板的宽度不定，只要不大于纸箱长边的一半。 两块隔板交叉成型，交叉处的长度也需互相配合，隔板的宽度按强度的需求而定，若需 要进一步提高纸箱的抗压强度，可适当加大隔板的宽度。 H 图2 - 10 7 1 6 箱型结构图 F i g 2 - 10 7 1 6t y p ec o r r u g a t e db o x ( 2 ) 箱体三面打孔线 箱体通过搭接边粘合成型，与普通的平【J 纸箱类似，只是在垂直箱体的三个面上设 计有连续的打孔线，如图2 - 1 两个端面设计有对称的斜向打孔线，打孔线的一个端点与 瓦楞纸箱的顶角重合，正对顾客的侧面上设计有水平打孔线，其端点与斜向打孔线的一 端重合。通过这三条打孔线，可撕去部分纸板，使消费者直接看到内装物，起到展示箱 的作用