——訪中國包裝科研測試中心副總工程師牛淑梅

中國包裝科研測試中心（下稱“天測”）成立于1988 年，位于天津經濟技術開發(fā)區(qū)，占地4萬平方米，主要從事包裝檢測、包裝測試設備的研制、包裝標準的制定、包裝研發(fā)設計與技術咨詢等工作，是中國包裝聯(lián)合會運輸包裝委員會的主任委員單位，國家包裝質檢中心、國家技術監(jiān)督總局所屬的包裝監(jiān)督檢驗中心，ISTA（國際安全運輸委員會）在中國的惟一指定服務機構。“天測”擁有ISTA 認可的包裝檢驗實驗室（運輸包裝實驗室和包裝材料理化性能實驗室），主要儀器設備來自法國、美國和日本，其包裝科研測試達到國際領先水平。日前，記者采訪了“天測”副總工程師牛淑梅，請她談了運輸包裝的有關問題及解決的辦法。

運輸包裝的發(fā)展趨勢

牛淑梅介紹，運輸包裝既要達到保護產品、方便運輸與物流、促進銷售、提高產品附加值的目的，又要考慮到節(jié)約資源、保護環(huán)境、實現(xiàn)循環(huán)經濟。當前，提倡適度、減量化、綠色包裝已經成為全社會的共識。優(yōu)化包裝設計主要是為了保證包裝功能、降低包裝綜合成本，它是每個企業(yè)都應該關注和解決的事情。

在生產和流通企業(yè)全球化競爭日益激烈的新形勢下，完善包裝功能，降低包裝運輸成本已經成為企業(yè)的當務之急。

一些發(fā)達國家以維護國家安全、保護生態(tài)環(huán)境、防止欺詐、保證產品質量為理由，通過制定法律法規(guī)、行業(yè)標準等形式對進口商品提出苛刻的市場準入、環(huán)保、廢棄物（重復使用、再生、回收）以及稅收等要求，給別國尤其是發(fā)展中國家的對外貿易設置了很大障礙。

隨著物流環(huán)境的變化，運輸包裝的新技術、新材料不斷涌現(xiàn)，以往的物流標準已顯陳舊，亟需改進、更新。

包裝設計的基本理念

企業(yè)要做好包裝，首先應從設計入手。采用系統(tǒng)的、科學的方法對包裝進行研究、設計，以取得合理的、優(yōu)良的結果。

包裝設計的基本要求：

1.功能性要求：保障產品的安全，方便儲運、裝卸，加速交接、點驗；2.經濟性要求：考慮包裝產品的綜合成本、產品的價值、包裝材料的成本、包裝尺寸優(yōu)化等；3.環(huán)保要求：法規(guī)、條例、社會責任等。

包裝設計的步驟：

目前，國際上通行的包裝設計主要分六個步驟，即“六步法”：

1.確定流通環(huán)境條件

產品在搬運、裝卸、運輸、倉儲、堆碼過程中，可能會遇到跌落、振動、沖擊、負載等和日曬、雨淋、潮濕、高溫、冷凍、蟲、鼠等危害。對物流環(huán)境的判定主要是考察產品在流通環(huán)節(jié)中會遇到哪些危險情況及危險的程度。

讓“包裝件”（包裝和產品系統(tǒng)的總稱）處于真實的運輸環(huán)境進行觀測效果最佳，然而這不太容易。通常的做法是使用記錄儀來監(jiān)測包裝件或車輛在運輸過程中的情況，只要做足夠的記錄，就可以得到準確的結果。運輸環(huán)境信息是包裝設計的重要依據(jù)，如果不了解真實的運輸環(huán)境情況，就難以保證產品包裝的適度，或者“欠”，極易造成產品的損壞；或者“過”，造成包裝的浪費。目前，通常使用的測試儀是環(huán)境溫濕度記錄儀、沖擊振動記錄儀等，這些儀器記錄的數(shù)據(jù)除用于對當前流通環(huán)境的分析、評估外，還可以將數(shù)據(jù)輸入包裝測試設備，在實驗室中再現(xiàn)流通環(huán)境，用于對將來新包裝設計的評估和檢驗。

2.確定產品的特性

確定產品的機械特性──脆值（產品能達到的最大強度）、固有頻率等，由此來確定包裝方式。可以用沖擊試驗機來測試產品的脆值，進而繪制產品的臨界破損曲線；用振動臺來測定產品易損件（薄弱環(huán)節(jié)）的固有頻率。

3.產品的重新設計

產品設計應與包裝設計相結合，不能只考慮包裝，還要分析產品的結構是否合理。對產品結構稍做改進，加強其薄弱環(huán)節(jié)，可能比在包裝上增加投入更劃算。比如，產品的圓角設計、避免螺釘?shù)韧怀鑫锱c包裝的觸碰和剮蹭，或者將產品進行集合包裝等，都可能對保護“包裝件”起到事半功倍的效果。

4.緩沖材料的性能評估

包裝設計者在選擇緩沖材料時，必須對緩沖材料的性能（包括動力學性能，耐溫、耐濕性能）進行評估。目前，常用的緩沖材料是發(fā)泡塑料，包括聚乙烯（EPE）、聚苯乙烯（EPS）、聚氨酯（PU）等發(fā)泡塑料；還有蜂窩紙板、瓦楞紙板、紙漿模塑、塑料薄膜氣墊等；在一些特殊場合還會用到橡膠、金屬彈簧等。

目前，緩沖包裝結構設計的依據(jù)，主要是通過對具體的緩沖材料進行緩沖動力學測試而得到的緩沖系數(shù)曲線族。緩沖材料的緩沖系數(shù)曲線族可通過動態(tài)和靜態(tài)兩種測試方法，使用專門的實驗儀器來獲得。而在實際使用中，通過綜合分析動靜態(tài)緩沖系數(shù)曲線，進行優(yōu)化計算，就可以選出最佳的緩沖材料及其最佳厚度或最佳接觸面積，進而得到緩沖效果最佳、緩沖材料最省的緩沖設計結構。

5.包裝設計

此過程是綜合前四個步驟進行的。在掌握了前期資料，包括流通環(huán)境條件、產品的自身特性和包裝材料的性能以后，就可以進行產品的包裝設計，通過確定適合的保護方式、選取適用的緩沖材料、參考運輸工具的尺寸要求，最終完成包裝設計。在設計過程中還要不斷地進行實驗和修改。

6.“包裝件”的試驗

當包裝設計完成后，需要做試驗，以考核其能否滿足要求。試驗的依據(jù)是國家標準、企業(yè)標準或國際組織的標準。比如國標《運輸包裝件的性能試驗大綱》、ISTA 的標準、國際跨國公司的內控標準等，在這些標準中普遍規(guī)定了對“包裝件”進行堆碼、跌落、振動、垂直（水平）沖擊、傾翻試驗；以及環(huán)境試驗，如高溫、高濕、交變（溫濕度急劇變化）、氣壓、雨淋、冷凍、鹽霧試驗等。有些標準還對試驗的順序以及重復次數(shù)做了規(guī)定，以期盡量模擬實際流通環(huán)節(jié)中“包裝件”會遇到的各種破壞因素。

在實驗室做試驗用的都是真品。實驗的目的不只是檢查包裝的損壞程度，而是“包裝件”的內產品外表、結構和性能損壞了沒有，包裝是否對其起到了保護作用。有的包裝損壞了而里面的產品完好，這個“包裝件”就有一定的可接受度。