饼干运输包装系统设计1产品特点分析包装要求运输要求储存要求分析流通环境条件

饼干运输包装系统设计-1任务本单元要对饼干的运输包装方案进行评估改进，现有饼干主要的包装方式皆为内层薄膜包装，外层瓦楞纸箱包装，对于消费群体的不同，有些饼干采用铁听包装形式。由于铁听包装其保护性能比较好，所以铁听包装的产品产生的破损率不是很大，而纸箱包装的产品相对产生的破损率大很多，所以本单元提出要对现有的包装进行评估，并就此提出合理的改进方案。假设饼干运输的路线是从广州到长沙，生产地在广州，销售地在长沙。做一次市场调查，分析饼干的内包装形态和运输包装形态。特别注意检查它们是否符合最新国家标准GB/T20980-2007。分析产品特点及包装要求饼干的历史饼干的词源饼干的概念饼干的种类饼干的特征（1）水份含量低，保质期较长；（2）紧急时期备用食品及加餐时的最佳营养食品。饼干的包装、运输及贮存要求GBT20980-2007中规定：包装要求运输要求贮存要求包装要求（1）包装材料、包装容器应清洁、无毒、无异味，符合相应的食品卫生标准。（2）各种包装应完整、紧密、无破损。（3）包装可采用定量包装和称量销售包装两种形式，销售采用称量或其他方式不限运输要求（1）运输工具应清洁、干燥，符合食品卫生要求，且具有防晒、防雨措施。（2）运输时不应将盛有饼干的容器侧放、倒放、受重压；不应与有毒、有害、有异味的物品混运。（3）装卸时应小心轻放，严禁抛、摔、踢等不良方式。贮存要求（1）产品应贮于专用食品仓库内，库内应清洁、通风、干燥，并有防尘、防蝇、防虫、防鼠等设施。（2）产品应防止在垫板上，且离墙10cm以上，每个堆位应保持一定距离，堆放高度以不倒塌、不压坏包装及产品为限。2分析流通环境条件2-1流通与流通环境1.流通过程2.产品流通的基本环节3.流通环境条件1.流通过程定义：指产品从制造厂到用户消费结束的全过程。包装运输中转装卸仓贮陈列销售消费(不包括逆向物流过程）典型的流通过程2.产品流通的基本环节（1）装卸搬运环节：货物跌落、倾倒、翻滚、装载机械的突然起动、突然着地，野蛮装卸等——包装件的跌落冲击。（2）运输环节：

冲击：运输工具的启动、变速、转向、制动等——包装件速度改变造成冲击；装车后固定不好——造成冲击。

振动：汽车运输：路面不平，发动机的固有振动，轮胎的气压和减振弹簧的性能，货物上下、左右、前后振动；火车运输：路轨接缝，周期性较强；减振装置；轮船：发动机的固有振动，风浪——低频振动；飞机：发动机的高频振动，气流——低频振动；

气候条件：寒冷、炎热、干燥、潮湿、风雨——产品变质或损坏。

其他因素：空气中的氧、水分、二氧化硫、一氧化碳、盐分、尘埃等其它污染物，受强烈阳光的长期照射——产品质量下降。（3）贮存环节堆码：重量形成静压力——贮存环节的主要外部载荷；静力作用下容器蠕变；静压力过载，产品变形或损坏。

——了解各种运输状况的堆码高度（仓库3~4m，汽车

2.5m,火车3m，货轮8m）——效核容器的承压力。

贮存环境：露天存放：阳光、风雨、虫蛀、鼠咬和微生物作用；空气中的一氧化碳、二氧化硫等；室内存放：仓库的建筑结构型式对贮存环境中的温湿度、气压等因素影响较大；虫蛀、鼠咬和微生物作用；空气中的一氧化碳、二氧化硫等；环境负载环境条件3.流通环境条件

冲击物理因素振动压力水温度、温度变化流通环境条件湿度、湿度变化生化因素辐射有害气体微生物、虫、鼠人为因素野蛮装卸偷盗流通环境条件：包装好的产品即包装件在流通过程中所经历的一切外部因素称为流通环境条件。——客观存在——是包装件破裂、损坏或产品失效的主要原因——定性和定量评价注意点：（1）包装本身就是一种小环境。包装容器，缓冲包装材料、粘合剂、密封填料、印刷油墨等。——包装的相容性问题。（2）环保问题：农药、化工产品、有毒物品、易燃易爆物品——保护产品、保护环境。本章研究重点：研究环境的动力学特性，以及这种特性的定量评估方法，以便把这些特性反映到包装设计中。2-2流通环境的冲击特性冲击：瞬间、猛烈的机械运动，物体在极短的时间内速度变化很大或完成突然的能量转化。垂直冲击（搬运、装卸、起吊时的跌落引起的）包装件的冲击水平冲击（运输车辆在不平路面行驶，突然起制动、货车转轨、飞机着陆、船靠岸）1.装卸时的冲击冲击加速度——跌落高度冲击力——跌落高度，包装件的重量，缓冲衬垫的缓冲性能，地面刚度包装件地面H（1）人工装卸（2）机械装卸——包装件重量（kg）,>16kg；——

跌落高度（cm）。人工装卸最大跌落冲击加速度。起重机作业冲击加速度作业内容吊钩速度（m/min）冲击加速度（g）起吊上升10～130.1～0.15下降时紧急制动

0.9～1.2正常着地9～130.5～1.4快速着地（离地10～90cm）1.0～7.5叉车作业冲击加速度（g）

上下左右前后行驶中的振动6～7km/h铺修路非铺修路0.2～1.30.6～1.60.2～0.30.3～0.40.1～0.2——货叉上升开始下降开始下降停止由30cm高度落下1.70.20.4～1.03～4————0.1～0.2————0.30.4～0.80.6～1.1倾斜动作（前、后倾）1.2～1.9————影响冲击加速度的相关因素：作业内容（起重机、叉车的不同作业），装卸速度，货物重量，包装件体积，装卸方式，跌落高度。装卸环境与跌落高度货物装卸方式跌落参数重量，kg尺寸，cm姿态高度，cm9122一人抛掷一端面或一角1079～2391一人携运一端面或一角9123～45122二人搬运一端面或一角6145～68152二人搬运一端面或一角5368～90152二人搬运一端面或一角4690～272183机械搬运底面61272～1360不限机械搬运底面46>1360不限机械搬运底面302.运输过程的冲击（1）汽车运输的冲击路面状况——柏油路，土路，碎石路，搓板路等；车辆的起制动，装载稳定性；运行速度；货物重量。（2）铁路运输垂直冲击——钢轨接缝水平冲击——

挂钩撞合——车辆挂接速度,车辆牵引装置的缓冲性能货物重量货物堆码高度及满载度运输种类运行情况最大加速度（g）上下左右前后铁路货车运行中30-60km/h轨道上轨道接头处0.1～0.40.2～0.60.1～0.20.1～0.2一般起动和停车

0.1～0.5急刹车0.6～0.90.1～0.81.5～1.6紧急刹车213～4减速0.6～1.70.2～1.00.2～0.5货车编组挂联0.5～0.80.1～0.21.0～2.6汽车运行中30~40km/h铺修路非铺修路0.2～0.91～30.1～0.20.4～1.00.1～0.20.5～1.5越过2cm高障碍1.6～2.51.0～2.41.1～2.3以35～40km/h车速刹车0.2～0.7

0.6～0.7以50～60km/h车速刹车0.20.30.7～0.8表3-5

铁路公路运输时所产生的冲击货车连挂时的各冲击值（g）

ABCDE平均连挂速度km/h5.55.75.75.66.95.88货车底板面左右前后上下0.41.60.80.61.50.60.71.70.70.41.50.60.52.10.90.41.70.7托盘上面左右前后上下0.81.70.80.41.40.70.31.71.10.41.40.80.62.01.50.51.61.0装货最上层左右前后上下－4.55.9－6.05.3－2.47.0－4.32.9－4.54.4－4.36.0

货车行驶时底板上面、托盘上面、装货上层的冲击值G（g）

货车底板上面托盘上面装货最上层左右前后上下0.91.51.31.51.59.5——9.06.0（3）空运——起降过程——

机种

风力——风向，风速最大加速度可达14g

载重

驾驶技术（4）海运——水域、风浪、船型、载重、气象条件

——相对较小

2-3

流通环境的振动特性

重要参数——频率，加速度；影响因素——运输工具种类、运输环境状况、包装结构、装载量等；包装件的振动——复合的随机振动路面状况——公路的起伏和不平度（随机振动）（1）汽车运输振动—行驶速度振动加速度+频率谱汽车运输振动车型载重量（2）火车运输振动——过轨道接头——周期性激励——周期性强迫振动（3）空运——发动机振动——单振动，高频率，加速度较小，且较稳定（4）海运——柴油机干扰力（运动部件频率较低的不平衡力和力矩，汽缸内气体爆炸形成的高频的压力和力矩）螺旋浆干扰力轴系及辅机不平衡干扰力波浪干扰力——随机载荷舵力

低强度振动（平静的海面）高强度振动（大风浪，紧急操作）

解放牌双轴卡车振动测试记录(空载)

路面条件车速（km/h）垂直方向加速度备注峰值（g）频率（Hz）基频（Hz）柏油路350.7～1.12～100f1=3f2=8～10

401.52～100f1=2～5f2=8～10

土路200.8～1.42.5～100f1=2.5～3.5f2=8～9

351.0～1.52～100f1=2～5f2=8～10一般路面1.5～2.52～100f1=2～5f2=8～10恶劣路面公路350.7～1.43～100f1=3f2=9

401.5～2.03～100f1=3f2=8～11

某电子产品包装件汽车运输加速度测量实例

车厢底板包装箱内包装箱顶柏油路面红土路面碎石路面3.34213.98176.05136.61436.071413.3860.56250.51030.6149

装载某产品的汽车行驶时产品的共振点测量实例

第一共振点第二共振点频率（Hz）加速度（g）频率（Hz）加速度（g）碎石路红土路柏油路8.58988.29608.29609.2126.7895.50317.372818.056017.76322.21822.01361.6124汽车运输中包装件的共振频率<25Hz,避开共振点。交通部公路所对汽车运输冲击的研究结论：（1）汽车运输的随机振动加速度功率谱密度以上下为最大，左右次之，前后最小。（2）振动能量绝大部分分布在0~100Hz频带内；（3）汽车运输的随机振动加速度功率谱密度在2Hz左右和10Hz左右各有一个较大的峰值，应避免。运行状态

50t车运行振动测量实例正常运行70km/h

2～4

4～50.5～1.550.5～24～8.5出站0.5～2

进站0.5～3

1.0

1.0

过岔道3～7

车体摇动2.3～1.74～5.6

车体颤动3～4.56

过钢轨接缝5～8

振动量

垂直方向

横向

纵向

加速度峰值（g）基频（Hz）加速度峰值（g）基频（Hz）加速度峰值（g）基频（Hz）1～3过桥梁

铁路、公路运输时所产生的振动运输种类运行情况最大加速度（g）上下左右前后铁路货车运行时的振动30～60km/h0.2～0.60.1～0.20.1～0.2减速时的振动0.6～1.70.2～1.20.2～0.5汽车一般公路20～40km/h良好路面0.4～0.70.1～0.20.1～0.2不良路面1.3～2.40.4～1.00.5～1.5铺装公路50～100km/h满载0.6～1.00.2～0.50.1～0.4空载1.0～1.60.6～1.40.2～0.91－原地启动，发动机小功率

2－向主跑道滑行，振源为发动机与轮子

3－到达主跑道起点，开足马力4－在主跑道上加速，功率达最大值，振源为发动机与轮子

5－离开地面，飞机爬高，振源为发动机与气流6－到达飞行高度，平飞，振动最小

7－飞机下降，振动量增大

8－飞机着陆，制动与滑跑，再达振动最大值，振源为发动机、轮子、制动装置

9－制动停止、小马力滑行

飞行振动加速度测量实例

螺旋推进机直升机装载情况

机型振动量飞行状态0.40发动机启动0.450.10.20.040.040.06空载滑行0.380.050.03空载飞行0.360.100.040.290.160.17装载转弯盘旋0.600.080.030.190.150.17装载垂直（g）纵向（g）横向（g）垂直（g）纵向（g）横向（g）着陆0.400.140.180.160.15空载货船振动数据

频率（Hz）加速度（m/s2）上下左右前后上下左右前后机

舱17～9535～12849.50.17～8.20.11～30.03尾甲板21～9530～13243～1480.1～2.80.02～2.20.02～0.04前

舱21～14535～15331～1210.02～0.250.014～2.10.003～0.014后

舱41～20712～15345～480.01～0.740.01～1.70.006～0.0072-4流通环境的气象条件水（雨、雪），温度、湿度、气压——气象条件1.温度和温度变化的影响

国际贸易——范围大——温度差大，出现以下问题：

•

食品、药品、化工产品难保持品质稳定；

•

包装材料性质改变（瓦楞纸箱，发泡聚乙烯）

•

包装件内产生水蒸汽凝结现象——受潮，腐蚀

•

干式集装箱，箱内空气状态随温度或太阳辐射热的变化而变化，在含水量适当时，可能发生结露。饱和湿度：饱和湿度是表示在一定温度下，单位容积空气中所能容纳的水汽量的最大限度。如果超过这个限度，多余的水蒸气就会凝结，变成水滴。

当温度下降到一定程度时所含的水蒸气就会达到饱和状态（饱和湿度）并开始液化成水，这种现象叫做结露。各纬度的平均温度

沥青路上的温度日变化

1——路表面，2——30米高度处，3——120米高度处；4——距路边10米的阴影处陆地及海面上出现的高温条件

条件地点最高记录（℃）出现超过下列温度百分率1％5％10％20％陆地58494645

海面5148464543

全世界陆地及海面的低温条件

条件地点最低记录（℃）出现低于下列温度百分率1％5％10％20％陆地-68-61-57-54

海面-38-34-28-26

2.湿度的影响绝对湿度：每立方米空气中所含水汽质量克数来表示。——

难测量——用水汽压强间接表示。相对湿度：在一定温度下，空气中实际水汽压强与该温度下饱和水汽压强之百分比来表示。

北半球沿纬圈的温、温度平均值纬

度5152535455565温度（℃）25.525.421.915.38.71.2-7.0水气压（kPa）2.532.291.841.290.930.650.41相对湿度（％）79757170747882

高湿度：（伴随高温）霉菌旺盛繁殖，破坏产品的外观和标志；

金属腐蚀；

有机材料吸湿后表面发胀、变形、起泡，影响外观，机械性能下降。

低湿度：使纸、木、皮革、塑料等干燥收缩、变形甚至龟裂。

纸塑类容器及药品、食品和化工产品对湿度尤为敏感。矫正系数

温热带主要城市温湿度资料

上海重庆海口广州福州汉口长沙南宁96％（25.2℃）94％（24.7℃）

94％（25.5℃）

96％（25.5℃）94％（25.3℃）92％（26.4℃）90％（26.1℃）95％（25.3℃）

胡志明市万象仰光雅加达布吉尼班吉科内克里金沙萨莫杜80％（23.9℃）87％（23.9℃）89％（24.4℃）95％（23.3℃）96％（21.7℃）96％（26.6℃）94％（22.2℃）95％（21.7℃）93％（21.1℃）地名最大相对湿度（相应的月平均温度）地名最大相对湿度（相应的月平均温度）伯明翰

85％（21.1℃）3.水的影响

雨、雪、露在货物表面渗透波浪，仓底积水流通过程中意外落水水蒸汽暴雨

全球按雨线划分的降雨区区

域年降雨量（mm）区

域年降雨量（mm）赤道两则的湿热地区热带海岸（南北纬25～30°）热带荒漠（南、北回归23.5°）中纬度荒漠（北半球纬度30～50°200以上150～20025以下30以下湿润的亚热带中纬度西海岸（南北纬度35°～65°）极地和亚极地荒漠100～150100～200305

全国主要城市降雨量及其分布情况地名成都日最大降雨量（mm）全年日降雨量分布情况（天数）>10mm>25mm>50mm>100mm>150mm170.924.39.53.00.40.2昆明153.331.49.62.10.1－拉萨41.615.01.1－－－上海204.435.811.12.80.2－南京172.530.510.13.00.50.1福州167.641.014.73.50.60.1南昌289.046.517.95.30.90.3青岛296.627.08.52.80.50.2台北40048.822.77.52.10.8大连171.117.97.12.40.3－长春130.417.75.11.10.2－哈尔滨104.815.43.90.5－－西安92.318.54.50.7－－兰州96.89.71.60.1－－北京244.215.97.52.80.50.1郑州189.418.112.51.90.2－武汉317.433.812.54.00.80.3广州284.946.820.26.41.30.3海口283.043.019.27.61.70.64.太阳辐射的影响

紫外线（波长<0.4μm）——

塑料、橡胶——老化，分子激发，降解

可见光（波长<0.76μm）

红外线（波长>0.76μm）——使运输工具、仓库和容器温度升高，加速物理和化学变化。太阳光谱材料名称最大敏感波长（μm）材料名称最大敏感波长（μm）聚乙烯0.3聚苯乙烯0.318聚丙烯0.31聚酯0.325聚氯乙烯0.31氯乙烯和醋酸乙烯酯共聚物0.322～0.364高分子材料最大敏感波长5.盐、雾的影响金属材料的锈蚀，机械运动件阻塞，电导性增强，绝缘性降低。2-5环境条件的标准化1.定义:所谓环境标准化，是指统一的语言和度量单位，对环境条件的性质作科学的分类，对每一类环境条件和严酷程度作出定量的描述。2.常用标准

美国ASTM4169-84<运输容器及系统的性能试验>MIL-STD-810D<环境试验方法和工程导则>

日本JISZ0200-1987ISOIEC(国际电工委员会)

GB4796GB4797GB4798

<包装件评价试验方法通则>推荐了若干关于流通环境标准化的文件对电工电子产品的各种流通和应用环境作了规定3.环境条件的分类国际电工委员会第75专业委员会（IEC/TC75）对产品的环境条件按不同的特性分为4大类：①气象性环境条件，下分10种参数，用K表示。②生化性环境条件，下分3种参数。③机械（力学）性环境条件，下分6种参数，用M表示。④电磁性环境条件，下分3种参数。

环境条件参数分类环境类别环境参数气象性环境条件温度，温度变化，湿度，气压，气压变化，空气与水等介质移动速率，降水量，辐射，除雨水外的溅水，同产品相关的湿润度生化性环境条件生物活性物质（B），化学活性物质（C），机械活性颗粒（S）机械性环境条件稳定，非稳定振动（包括冲击），自由跌落，碰撞，翻滚和跌落，静压力电磁性环境条件电场、磁场、发射线路干扰4.流通环境的简化（1）汽车和火车运输环境

车型：汽车，火车路况车速工况：起制动、急刹车、加减速、挂接等（2）装卸和堆码环境

作业方式：人、机械（吊车、叉车）贮存方式：堆码高度、堆垛形式、体积、货重等载荷：跌落、翻滚、倾倒等各种不同因素的组合形成数以百计的运输和装卸条件。——简化（3）简化方法——用英文字母和数字来表示环境参数和严酷程度：2K2

K——气候条件；B——生物条件；C——化学活性物质；S——机械活性物质；

M——机械条件。字母前以数字表示环境条件种类代号，即：

1—贮存；2—运输；3—有气候防护场所，固定使用；4—无气候防护场所，固定使用；5－安装于车辆上；6—船舶环境；7—携带和非固定使用。字母后以数字表示严酷程度，数字越大，条件越严酷。5.环境参数的测量（1）装卸环境的测量——冲击载荷——传感器测加速度峰值（2）贮存环境的测量——计算静压力——堆码高度和包装件自重（3）运输环境的测量——运输过程的冲击和振动——磁带记录系统测采样、记录和分析6.环境条件的量化标准（1）单个气候环境参数——温湿度等参数（GB4798.2）（2）生物化学环境参数（3）机械活性物质——砂，灰尘等（4）单个机械环境参数——冲击和振动（GB4796，IEC721-3-2）

气候条件的分级环境参数单位等级2K12K22K32K42K4P⑤2K52K5H2K5L空气温度低温℃+5-25-25-40-55-65-25-65高温（不通风舱、厢，室内①）℃—+60+70+70+70+85+85+70高温（通风舱、厢、室内中户外②）℃+40+40+40+4040+55+55+40温度变化空气/空气③℃/℃—-25/+25-25/+30-40/+30-55/+30-65/+30-25/+30-65/+30空气/水③℃/℃——+40/+5+40/+5+40/+5+55/+5+55/+5+40/+5湿度无急剧的温度变化RH％7575959595959595℃+30+30+40+45+45+50+50+45伴有急剧温度变化（在相对高湿度时）空气/空气③RH％——959595959595℃——-25/30-40/+30-55/30-65/30-25/+30-65/+30伴有急剧温度变化（在宽气含水量高时），空气/空气④RH％——606060808060℃/℃——+70/+15+70/+15+70/+15+85/+15+85/+15+70/+15低气压kPa7070707053303030气压变化kPa/min—————666风速m/s——202040303030辐射太阳辐射W/m2700700112011201250112011201120热辐射W/m2——600600600600600600降雨m/min——66615156其它水源m/s__111333潮湿

_

潮湿表面

生物条件的分级环境参数单

位等

级2B12B22B3植物群__霉菌、真菌等条件动物群__啮齿动物和其它危害产品的动物白蚁除外包括白蚁

化学活性物质的分级环境参数单

位等

级2C12C22C3海盐

_盐雾条件盐水条件二氧化硫（SO2）mg/m30.11.010硫化氢（H2S）mg/m30.0010.210氮瓣氧化物（NO2）mg/m30.11.010（用等量二氧化氮表示）臭氧mg/m30.010.10.3氯化氢（HCI）mg/m30.10.55.0氟化氢（HF）mg/m30.0030.032.0氨（NH3）mg/m30.33.035

机械活性物质的分级环境参数单

位等

级2S12S22S3空气中含砂量g/m3_0.110灰尘沉降量mg/(m3·h)_3.03.0机械环境条件分级环境参数单位等

级2M12M22M32M4④正弦振动①振幅Mm3.53.57.57.5加速度m/s210；1510；1520；4020；40频率Hz2～9；9～200；200～5002～9；9～200；200～5002～8；8～200；200～5002～8；8～200；200～500平稳随机振动谱密度M2/s310；1；0.310；1；0.330；3；150；16；1频率Hz2～10②；10～200200～20002～10②；10～200200～20002～10②；10～200200～20002～10②；