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纸包装概论 第一节关于纸包装 纸包装研究对象、性质及学习目的 研究对象：纸包装研究的就是纸质包装制品,简称纸包装.所谓纸包装就是以纸或以纸为主要材料的包装制品,如纸盒、纸箱、纸袋、纸管、纸罐、纸桶以及各种纸浆模塑制品等，此外,近年来新出现的纸杯、纸盘、纸碗、纸瓶等等“日常用品”也是我们的研究对象。 第二节纸包装概述 中国是纸的故乡。 1885年，英国商人威廉利弗是商品包装进入市场的开端。 本世纪初，瓦楞纸箱的发明，发生著名的洛杉机“普赖德哈姆案件”，它揭开了纸包装发展史上的光辉一页。金属、玻璃、塑料、复合材料等包装相继崛起。 一、纸包装在包装领域内的地位 1、纸包装在竞争中的有利地位 国际研究报告指出，美国包装纸和纸板的消费呈上升趋势。环境问题是纸包装产品能够与塑料相抗衡的主要原因。使用纸/纸板包装还有其他许多优点。 2、“与环境友好”的包装 美国市场上，对“与环境友好的”包装（Environmentally-friendlyPackaging）的需求量的增长比包装总量的增长快3倍。回用纸板标志：它由三个箭头组成，第一个箭头代表废纸的回收，第二个箭头代表这些废纸回用或加工成优质、耐用、价格颇具竞争力的纸板，第三个箭头代表消费者的参与纸板的重新使用。三个箭头构成一个永恒的圆环。 3、纸包装工业现状 美国是瓦楞纸箱等纸包装的发源地，代表着国际纸包装工业的风云变幻。 我国纸包装行业十多年来有了长足进步。 二、纸包装的原材料 1、纸板 厚度一般在0.31.1mm之间，较薄的马尼拉纸板（生产小纸盒）和较厚的白纸板（生产大纸盒）。 马尼拉纸板：由化学浆配以磨木浆制成的浅黄色纸板。 白纸板：由化学浆配以废纸浆制成。黄纸板：以稻草为原料用石灰法生产的纸浆抄制而成的低级纸板，主要用作粘贴纸盒（固定纸盒）盒芯。 牛皮纸板：用硫酸盐纸浆抄制的纸板。 2、加工纸板 复合加工纸板：指复合铝箔、聚乙烯、防油纸等其他材料的纸板。 麻面纸板：指在纸板表面压出麻点、布纹或方格纹的加工纸板。 耐水牛皮纸板：浸渍有耐水树脂，主要用于制造多件饮料集合包装盒。 3、瓦楞纸板 主要由外面纸和内面纸，中间夹着瓦楞芯纸，各个纸页由粘合剂粘合。 瓦楞纸板原纸：分为面纸和瓦楞芯纸。 a.面纸：为瓦楞纸板的外层。 牛皮面纸：用100硫酸盐纸浆制成的面纸。 黄麻面纸：用一定配比的硫酸盐纸浆和回用废牛皮纸浆制成的面纸。 粗纸板：用草浆和废纸浆制成。面纸具有以下四种特性： 生产速度适应性；易粘性；变形性；适印性。 b.瓦楞芯纸：用化学药剂预处理木片。 二次纤维（废纸）浆芯纸：包括各种级别的二次纤维。 草纸板：用25草浆与75各种质量和等级的废纸浆抄造。 牛皮芯纸： 瓦楞纸板的楞形：分为V形、U形和UV形三种。 a.V形：缓冲性能差，抗压力强，不易粘合。 b.U形：其缓冲性能好，抗压力弱，易于粘合。 c.UV形：兼有二者的优点。 瓦楞纸板的楞型 指瓦楞型号种类，即瓦楞大小、密度与特性的不同分类。 楞型一般有A、B、C、E四种。 a. A楞： b.B楞： c.C楞： d.E楞： 四种楞型的用途： 外包装A、B、C楞； 中包装B、E楞； 小包装E楞。 瓦楞纸板种类 a.单面瓦楞纸板 b.双面瓦楞纸板 c.双芯双面瓦楞纸板 d.三芯双面瓦楞纸板 e.XPLY型超强瓦楞纸板 4、保鲜纸板 聚乙烯夹层型：聚乙烯膜作为保鲜层夹在纸板内、外面纸之间。 a.抗菌剂浸泡； b.涂布CTM保鲜剂； c.“HatoFreshP”保鲜膜。 复合型：把保鲜膜或真空镀铝复合到内外面纸上。 a.内外两侧复合真空镀铝膜； b.内侧复合真空镀铝、聚酯（PET）膜； c.内侧复合保鲜膜； d.Cool、Dan瓦楞纸板，外侧复合真空镀铝膜，内侧复合发泡塑料； e.内侧复合发泡聚乙烯、聚丙烯、真空镀铝膜和PET膜； f.内侧复合斯蒂伦聚苯乙烯膜。 组合型 a.组合方式为：牛皮面纸/瓦楞芯纸/专用塑料泡沫层/牛皮面纸。 b.双面瓦楞纸板内侧复合发泡LDPE层。 c.高纸热发泡PSP层与瓦楞纸板内侧组合。 d.保冷包装：面纸与瓦楞纸板之间复合微孔泡沫塑料。 混合型 在造纸过程中，在内面纸加入多孔型乙气体吸收粉剂。第三节纸包装结构设计通则 纸包装在原料与成型方法上与其他刚性包装容器有明显差异，所以在结构上有许多与众不同的特点。因此，纸包装结构设计的表示方法就不同于其他刚性包装容器。 纸包装结构设计通则适用于折叠纸盒、粘贴纸盒和瓦楞纸箱。 一、绘图设计符号 1、裁切、折叠和开槽符号 单实线：轮廓裁切线。 双实线：开槽线。 单虚线：内折叠压痕线。 点划线：外折叠压痕线。 三点点划线：切痕线。 双虚线：双压痕线，即180折叠线。 点虚线：打孔线。 波纹线：软边切割线。 、为裁切线，、为压痕线，为间歇切断压痕线。在折叠压痕线中，内折、外折和对折。纸盒（箱）折叠成型后，纸板底层为盒（箱）内角的两个边，而面层为盒（箱）外角的两个边，则为内折；反之，则为外折。纸板180折叠后，180折叠线又称对折线，都用双虚线表示。切痕线，即压痕与切断交替进行。根据工艺要求需标注间歇切断与压痕的长度，用切断长度/压痕长度来表示。打孔线，方便开启的结构来使用。软边切割线，防止裁切边缘划伤手指。2、封合符号 U形钉钉合，代号S。 胶带纸粘合，代号T。 粘合剂粘合，代号G。 3、提手符号完全开口式，代号P。 不完全开口式，代号U。4、纸板纹向与瓦楞楞向符号实际上指纸板的纵向，是纸板在抄制过程中沿造纸机的动力方向，与之垂直的纸板横向。瓦楞楞向即瓦楞的轴向，也就是与瓦楞纸板机械方向垂直的瓦楞纸板横向。纸板纹向或瓦楞楞向符号用?或b表示。一般地，纸板纹向应垂直于纸盒的主要压痕线。主要压痕线，就是在纸盒在长、宽、高中，尺寸最长的那组压痕线。 二、设计尺寸标注1、尺寸代号 2、设计尺寸 内尺寸(Xi)：指纸包装的容积尺寸。直角六面体纸包装容器，用LiBiHi表示。 外尺寸(X0)：外尺寸指纸包装的体积尺寸。直角六面体纸包装容器，用L0B0H0表示。 制造尺寸(X)：制造尺寸指生产尺寸，即在结构设计图上标注的尺寸。不能用LBH表示。 3、纸包装主要尺寸直角六面体纸包装：长度尺寸：纸包装容器底面积的长边尺寸。 宽度尺寸：纸包装容器底面积的短边尺寸。 高度尺寸：纸包装容器从盖到底的垂直尺寸。 4、尺寸标注 尺寸标注从两个方向进行：图纸的水平方向图纸顺时针旋转90的第一垂直方向。一般只标数字。第二章纸盒结构设计及制造 第一节折叠纸盒 一、折叠纸盒 应用范围最广，结构变化最多的一种销售包装容器。 用厚度在0.31.1mm之间的纸板制造。 在装运商品之前可以平板状折叠堆码进行运输和储存。 二、折叠纸盒的特点 1、优点： 成本低，强度较好，具有良好的展示效果，适宜大中批量生产。 占用空间小。 生产效率高。 结构变化多。 2、缺点： 强度较低，只能包装12.5kg的轻型内装物商品，最大盒型尺寸200300mm。 外观质地不够高雅。 三、折叠纸盒的原材料 折叠纸盒选用耐折纸板。 四、主体结构、局部结 表1折叠纸盒选用纸板厚度表（内装物不承重） 第二节管式折叠纸盒结构 一、管式折叠纸盒 1管式折叠纸盒 2、旋转性、成型角与旋转角 管式折叠纸盒盒体的成型过程。 管式折叠纸盒盒体这种连续性旋转成型的特性称之为管式折叠纸盒的旋转性。 A成型角：成型后，相邻两体板的底（或顶边）所构成的角度为，简称A成型角，用表示。 B成型角：底边（或顶边）与旋转轴所形成的角度，称B成型角，用1、2表示。成型角：在成型过程中，每两两体板的底边（或顶边）以其交点为轴所旋转的角度为旋转角。 3、旋转角求解公式 二、管式折叠纸盒的盒盖结构 盒盖是内装物商品进出的门户，盒盖结构必须便于内装物的装填和取出且装入后不轻易自开，能起到保护的作用，而在使用时又便于消费者开启。盒盖有多种结构形式。 固定方式： 1、插入式 2、锁口式 3.插锁式 4.连续摇翼窝进式 6.正揿封口式 7、摇盖式 8、防非法开启（防再封）式 三、管式折叠纸盒的盒底结构 纸盒盒底主要承受内装物的重点，也受压力、振动、跌落等情况的影响。一般的设计原则是既要保证强度，又要力求简单。1、插口封底式 结构同插入式盒盖相同，应用较为普遍的纸盒盒底结构。 2、连续摇翼窝进式 基本结构同盒盖，不同之处在于组装时折叠方向与盒盖相反。 3、锁底式 4、自动锁底式 主要结构特点是成型以后仍然可以折叠成平板状运输，到达纸盒自动包装生产线以后，只要张盒机械撑开盒体，盒底即自动恢复原封合状态，最适合自动化生产。5、间壁封底式 纸盒抗压强度和挺度较高。最常见间壁封底式是6间隔结构，如果纸盒长度方向分隔为2，宽度方向分隔为3，则移之为23式。不考虑纸板厚度，根据旋转性，在23时，与LH面连接的盒底第一压痕线与盒底线的距离为1/3B,与BH面连接的盒底第一压痕线与盒底线的距离为1/2L；在23时，该距离分别为1/2B和1/3L。 6、间壁自锁式 7、粘合封底式同粘合封口式。 8、正揿封底式同正揿封口式 四、平分角设计 对于一部分折叠纸盒结构，平分角是一种独特的设计技巧或必不可少的结构分析方法。 1、平分角 平分角 就是指折叠纸盒结构盒坯上的一个平面角，被其角平分线分割为相等的两个角，平分线通常被作为对折线。 等腰三角形的平分角 等腰三角形的垂直平分线等于顶角的角平分线。也就是等腰三角形底边上过顶角的垂线等于顶角的角平分线。 2、管式折叠纸盒中的平分角设计 八边形管式折叠纸盒。 带倒出口再密封结构的管式折叠纸盒。 角隅处设计第三节盘式折叠纸盒 一、盘式折叠纸盒 1、盘式折叠纸盒 根据成型特点，盘式折叠纸盒是由一页纸板四周以直角或斜角折叠成主要盒型，有时在角隅处进行锁合或粘合，盒底上几乎无结构变化，主要的结构变化在盒体位置。 适合于包装鞋帽、服装、食品和礼品。 2、盘式折叠纸盒的旋转性 成型时角隅相邻的各个盒板围绕一个点进行旋转，这个 点就是盒底平面的各个顶点。 A成型角：盘式折叠纸盒盒底相邻两边所构成的角度为 A成型角，用表示。 B成型角：盘式折叠纸盒盒体体板的交线与盒底边线所 构成的角度为B成型角，用1、2表示。 旋转角：盘式折叠纸盒在平面展开图上，相邻两体板（边 板和端板）所构成的角度为旋转角，用表示。 托盘式瓦楞纸盒，主要用于果蔬包装，其特点是上下层堆码时互相锁口，因而稳定性好。 二、盘式折叠纸盒的成型方式 1、组装 盒端对折组装 非粘合式简单盒角与盒端对折组装 2、锁合 锁合方式 锁口结构 3、粘合式简单盒角 三、盘式折叠纸盒的盒盖结构1、罩盖式 罩盖式的盒体盒盖是两个独立的盘型结构，盒盖的长度与宽度尺寸比盒体略大一些。 天罩地式：HH+ 帽盖式：HH+ 对口盖式：1HHH+=+（其中1 H为纸盒全高） 2、摇盖式 3、插别式 4、正揿封口式 5、抽屉盖式 6、锁口式 四、盘式折叠纸盒的平分角设计 1、粘合式或非粘合式简单盒角 都是在盘式盒的角隅处进行平分角处理。 2、方向转变 折叠纸盒的某一部分需要通过对折的角平分线，实现该部分结构方向的转变。 3、盘式自动折叠纸盒 成型后可以折叠成平板状，使用时只要张开盒体，纸盒自动恢复成型。 毕尔斯(Beers)式折叠纸盒 分为内折式与外折式两种，不论是肉折式还是外折式，折叠线都将B成型角平分。 布莱特伍兹（Brightwoods）式折叠纸盒 前向自动折叠纸盒 不论向内还是向外平折，如果角隅处的、1、2均为90，则对折线与盒底的角度 为45，即该角为B成型角1的平分角。 TLIC。第三公式内折叠角求解公式 TLIC第四公式外折叠角求解公式 五、叠纸包装盒 第四节管盘式折叠纸盒 一、管盘式折叠纸盒 传统异型盒，不论是管式或盘式，在其角隅处的任一个旋转点上。 所谓管盘式折叠纸盒，就是在该盒型的特征部位，用管式盒的旋转成型方法来构成盘式 盒的部分盒体。 如果盒型的某些A成型角大于180，就可以考虑设计成管盘式。 可以利用管式盒旋转成型的特点来进行设计。 2、A成型外角 A成型外角，就是纸盒成型以后的盒底或盒盖外角，用表示。 可以利用管式盒旋转成型的特点来进行设计。 二、管盘式自动折叠纸盒 1、管盘式自动折叠纸盒 2、TLIC第五公式管盘式折叠纸盒折叠角求解公式 第五节非管非盘式折叠纸盒结构 一、非管非盘式折叠纸盒的成型特点 非管非盘式折叠纸盒通常为间壁式多件包装。 a.纸盒的主体结构有若干结构点，过这些点的任一组结构交叉线中，同时包括裁切线，内折线和外折线（或对折线）。 b.纸盒的主体结构沿某条裁切线的左右两端纸板相对水平运动一定距离，且在一定位置上相互交错重叠。 二、反揿固定式结构 1、反揿固定式结构 反揿固定式结构，利用纸板的可折叠性以及纸板本身所具有的强度和挺度，在纸盒盒体 边角上采用局部外折的方法进行反揿，将内装物固定。 2、反揿间壁式多瓶饮料集合包装盒 管式多件饮料折叠包装盒 盘式多件饮料集合包装盒 三、非管非盘式折叠纸盒结构 主体结构完全根据非管非盘式折叠纸盒的成型方法进行成型。 成型过程为： 第六节折叠纸盒的功能性结构 一、异型 广义上的异型折叠纸盒指除了直角六面体之外的其他盒型。它 既可以通过基本成型方法成型，也可以在基本结构的基础上通过一 些特殊的设计技巧加以变化。 1、纸盒上部或下部通过斜线压痕进行变化 2、纸盒盒体通过斜线压痕进行变化 3、盒体造型渐变的异型盒 4、盒盖呈曲拱形的异型盒 5、其他局部位置上进行变化的异型盒 二、间壁 间壁式折叠纸盒除了间壁封底式之外，还有间壁衬格式，它不是利用底板来兼作隔衬， 而是利用上板或侧板的延长部分来设计隔衬。 三、组合 组合盒是指两个以上相等的基本盒在一页纸板上成型，且成型后仍然可以相互连接，从 整体上组成一个大盒。 四、多件集合 五、提手 提手的设置主要根据内装物的重量和形态来决定适当的提手材料或结构。 六、开窗 开窗结构可以部分展示商品，具有促进销售的功能。 七、展示 1、展示式纸盒的特点 2、展示式纸盒的基本结构 八、易开结构 1、易开启纸盒的设计要点 2、开启结构在纸盒上的位置 3、开启的基本形式 4、组合开启形式 九、倒出口结构 倒出口一般采用以某点为轴的旋转滑动，也有选用开、关、抽拉等多种操作方式来开启或关闭倒出口。第七节折叠纸盒的尺寸设计 一、尺寸设计 卡车（火车）车厢（内）（外）集装箱（内）（外）托盘 （内）（外）运输纸箱（内）（外）销售纸盒（内）（外） 内装物商品 二、折叠纸盒盒体的尺寸设计 1、由外尺寸计算制造尺寸与内尺寸 外尺寸计算公式 折叠纸盒的外尺寸与瓦楞纸箱内尺寸及其盒型排列方式有关。 X0=T-d(nx-1)-K/nx 式中X0折叠纸盒外尺寸(mm) T瓦楞纸箱内尺寸(mm) d折叠纸盒间隙系数(mm) nx折叠纸盒排列数目 K外尺寸修正系数(mm) 制造尺寸与内尺寸计算公式 外尺寸、制造尺寸和内尺寸的简单关系 图2108 X=X0-(t+k) Xi=X0-(t+k) =X0-(2t+k+k) 式中X制造尺寸（mm） Xi内尺寸（mm） X0外尺寸（mm） t纸板厚度（mm） k制造尺寸修正系数（mm） k内尺寸修正系数（mm） 通过分析，任何一种复杂盒型，都可以分解成若干盒板，任一盒板的两端与相邻盒板的 结构关系有以下几类： a.U型 b.复U型 c.L型 d.复L型 e.S型 f.双L型 g.b型 例1在如图所示的管式折叠纸盒结构中，其外尺寸为502020(mm)，纸板厚度为1mm，修正系数为0，求制造尺寸与内尺寸。 解：将各垂箱面从右至左（由外向内）编号 （1）因为盒板、为复L型，所以 B1=b0-(n-1/2)t-k =20-(2-1/2)1=18.5(mm) B8=20-(3-1/2)1=17.5(mm) （2）因为盒板、为复U型，所以： 20(1)LLntk=? L2=L0-(n-1)t-k =50-(2-1)1=49(mm) B3=20-(2-1)1=49(mm) L4=50-(3-1)1=48(mm) L6=50-(5-1)1=46(mm) （3）因为盒板、构成双“L”型，所以： B5=B0-nt-k =20-21=18(mm) B6=20-31=17(mm) D=(0+1)1=1(mm) （4）高度方向上： H1=H0-(n-1)t-k =200-2(2-1)1=199(mm) H2=200-(4-1)1=197(mm) H3=Hi=Ho-nt-k =200-41=196(mm) （5）长、宽内尺寸 Li=L0-nt-k =50-51=45(mm) Bi=B0-nt-k =20-31=17(mm) 例2盘式折叠纸盒结构如图所示，其外尺寸为25015050(mm)，纸板厚度为 1(mm)，修正系数为0，求制造尺寸与内尺寸。 解：（1）LH截面上，盒板、为复U形结构，所以： L1=250-(2-1)1=249(mm) L2=250-(6-1)1=245(mm) L3=250-(8-1)1=243(mm) Li=250-101=240(mm) （2）盒板、为复b形结构，所以： H4=50-11=49(mm) H5=50-3/21(mm) Hi=H5=48.5(mm) D4=(3+1)1=4(mm) （3）BH截面上，盒板为U形， B1=150-1=149(mm) B4=B1=149(mm) B5=Bi=150-4146(mm) D2=(0+1)1=1(mm) 各部制造尺寸如图1-6，内尺寸为24014648.5(mm)。 2、由内尺寸计算制造尺寸与外尺寸 内尺寸计算公式如下： Xi=Xmaxnx+d(nx-1+k) 式中Xi折叠纸盒内尺寸(mm) Xmax内装物最大外尺寸(mm) nx内装物沿某一方向的排列数目 d内装物最大外尺寸(mm) k内装物间隙系数(mm) 对于折叠纸盒，在长度与宽度方向上，k值一般取35mm，在高度方向上k值一般 取13mm。 k值主要取决于产品易变形的程度。 如果内装物为单件 Xi=Xmax+k 制造尺寸计算公式 外尺寸计算公式 X0=X+t+K 三、罩盖盒盒盖尺寸设计 盘式折叠纸盒中的罩盖盒盒体盒盖为两个独立部分，其计算公式如下： X=Xi+(n-1)t+K X0=X+t =Xi+nt+k =Xi+nt+k X=X0+(m-1)t+ =Xi+(m+n-1)t+k+ X0=Xi+(m+n)t+k+ 式中Xi罩盖盒盒体内尺寸（mm） X盒体制造尺寸（mm） 0X盒体外尺寸（mm） X+盒盖制造尺寸（mm） X0+盒盖外尺寸（mm） n盒体纸板层数； m盒盖纸板层数； t纸板厚度（mm） k盒体制造尺寸修正系数（mm） 盒盖制造尺寸修正系数（mm）。第八节折叠纸盒强度计算 一、折叠纸盒强度 折叠纸盒是用耐折纸板生产的，纸盒强度与纸板挺度有一定关系，而纸板挺度又取决于纸板厚度即纸板横截面积以及弹性模量、纸板纵横向等。 在船运或仓储中，纸盒承受的主要是堆码压力。 纸板厚度与堆码强度成正比增加。二、折叠纸盒强度计算公式 第九节粘贴纸盒 一粘贴纸盒 是用贴面材料将基材纸板粘合裱贴而成型，成型后不能再折叠成平板状。1、优点 可以选用众多品种的贴面材料。 防戳穿保护性好。 堆码强度高。 较为经济，适合小批量订货。 具有展示促销功能。2、缺点 生产成本高 不能折叠堆码 贴面材料一般手工定位，印刷面容易偏移。 生产速度低，储运困难 二、粘贴纸盒的原材料 基材主要选择挺度较高的非耐折纸板，厚度范围0.411.57mm，常用厚度范围为11.3mm。内衬选用白纸或白细瓦楞纸、塑胶、海棉等。贴面材料品种较多。盒角可以采用胶纸带加固、钉合、纸（布）粘合等多种方式进行固定。 第十节粘贴纸盒结构 一、粘贴纸盒结构 1、管式粘贴纸盒 结构特点 a.手工粘贴。 b.用纸或布来固定盒体四角，勿用钉合方式固定。 c.手工裁料，尺寸精度高。 结构形式 2、盘式粘贴纸盒 用一页纸板制成盒体。 特点 a.可以用纸、布、钉合成扣眼来固定盒体四角； b.结构简单