包装工艺课程设计.docx

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1.绪论
1.1设计的目的与意义
香皂是日常生活中必不可少的洗涤护理用品，香皂质地细腻、去污力强，是肥皂的改良品，本设计就是基于方便、卫生、环保的设计理念进行的设计，而且防护性能好，经济效益高，此设计的市场定位应该适合大部分人群，尤其主要是面向那些较常家居的人群。因此,工艺品包装应当提出具有个性化的包装设计方法,能够使产品在众多同类品牌中脱颖而出,首先从外观上吸引消费者的眼球,进而产生购买欲望；其次通过改良的包装结构,让产品的包装充分循环利用,将具有个性化的设计理念贯穿始终；最后,达到提升品牌形象,扩大产品的销售和影响力的目的并实施具有个性化的包装设计。本设计采用了一层用塑料制成的内包装，解决了以前香皂保质期不长，消费者不放心的问题，且卫生、方便。
1.2香皂的市场调查
1963年舒肤佳除菌香皂首次在美国上市（属于宝洁公司的品牌之一），此后畅销于全世界几十个国家和地区。因其显著的抗菌功效，在国际上，舒肤佳品牌已获得多家国际医学专业团体的认可。在中国，舒肤佳的除菌功效也获得了中华医学会的验证，实验证明，舒肤佳能有效去除和抑制可能引起皮肤感染和汗臭的细菌。香皂附加成本增高和国外品牌占主导地位的现状，直接导致了香皂普遍售价高昂这一结果。由于国外香皂注重包装、设计、广告投入、整体策划，使得香皂生产的附加成本增高。因此，其上市产品的价格一开始就定得很高。而且通过调查，我们发现消费者心理注重包装设计精美大方 、杀菌止痒功能好、美容功能好、气味清新 、泡沫丰富 、清洁性好、皂体硬度适中、外观保持性好、品种多样化、广告宣传到位。
2.产品的物性及流通环境的分析
2.1产品的物性
香皂以脂肪酸钠和其他表面活性剂为主要原料，添加品质改良剂和外观改良剂，经过加工成型后制成的产品。香皂的主要成分是脂肪酸钠和表面活性剂，此外还含有1％—1.5％的香精，一般用牛油、羊油和椰子油为原料，制皂前经过精炼、脱色、脱臭等精制处理。香皂使用时会沾上水，进而水分被香皂吸收。 使用后，香皂里面的水分要挥发，但由于进入香皂的水分分布不均以及香皂各部分接触空气的程度不同，会导致水分的挥发程度不同， 进而致使香皂出现裂痕。如果长期存放，香皂原料中含有的不饱和脂肪酸会被氧、光、微生物等氧化，有时会出现酸败现象，香皂中的水分也会散失，影响使用效果。舒肤佳香皂含有抗菌活性成份迪保肤，在清洗过程中能有效去除皮肤表面的暂留微生物。清洗后，舒肤佳留在皮肤上的抗菌活性成分迪保肤能有效抑制皮肤表面细菌的再生。

图1香皂实体图
2.2香皂的流通环境的分析
香皂包装设计应做到结构紧凑、防护周密、安全可靠、便于装卸，确保在正常装卸、运输条件下和在有效期限内，产品不会因包装原因发生损坏、长霉、锈蚀而降低产品的安全和使用性能。要尽力做到以下几点：
(1)包装环境应清洁、干燥、无有害介质，包装环境为室温条件，相对湿度不大于85%。
(2)包装材料必须保持干燥、整洁，与产品直接接触的包装材料，应对产品无腐蚀作用和其他有害影响。
(3)产品在包装箱内不应松动，碰撞，不应与包装箱内壁直接接触，以免受外力的冲击而损伤产品。
(4)包装应满足集装箱或托盘运输的要求。并应与铁路、公路、水路、航空运输等包装的规定。
(5)产品包装防伪功能应满足防潮、防霉、防锈及防震的要求。储存仓库应通风良好、温度不得过高，相对湿度不应大于75%，包装有效期为两年。
3.包装材料的选择及分析
 现代包装的四大支柱为玻璃、塑料、金属、纸。
玻璃包装。玻璃包装容器的优点是：无毒、无味、透明、美观、阻隔性好、不透气、原料丰富、低廉，并可以多次周转使用。而且具有耐热、耐压、耐清洗的优点，既可以高温杀菌，也可以低温储藏。正是由于其具有诸多优点，因此成为果茶、酸枣汁等许多对包装容器要求较高的饮料的首选材料。其缺点的：自重大、易破损、运输费用高、印刷等二次加工性能差，导致使用量开始大幅度减少。
塑料包装。由于塑料包装材料本身的性能，具有防腐蚀、自重轻和不易破损的优点，使得传统包装材料越来越多的被塑料包装材料所替代，但塑料也有的一些缺点，对氧与一氧化碳的渗透系数较大，导致被包装物体与被包装物发生化学反应，被包装物也因被氧化其使口吻发生略变，而且塑料制品的老化也影响外观质量，且污染环境不利于环保。
金属包装。人们比较普遍的应用金属装饮料应该说是上个世纪80年代以后，罐装饮料的出现提高了人们的生活档次。饮料包装的金属罐主要有两片罐和三片罐。三片罐大多用于不含碳酸气的饮料包装，两片罐大多用于含碳酸气的饮料包装，三片罐使用的材料的镀锡薄钢板（马口铁），两片罐使用的材料多为铝合金板材。目前，在市场上铝罐的使用比铁罐更为广泛。但是金属包装容器也有着一定的缺陷，主要表现在化学稳定性差，耐碱能力差，内涂料质量差或工艺不过关，都会使饮料变味。此外，金属罐要相对经济一些。
纸盒包装。其优点有原材料来源广泛，制造成本低，重量轻，便于贮运。除此之外， 纸的加工性能好、印刷性能优良、具有一定的机械性能；不透明、卫生安全性好、弹性和韧性好、品种多样容易形成大批量生产、重量较轻、便于运输，在此，纸包装材料与塑料、玻璃、金属相比，是最有前途的绿色环保包装材料，易于腐化，即可再生为纸张或作植物的肥料，又可以减少空气污染，净化环境，但是耐水、防潮和阻隔性较差，强度和成型性也有限。根据香皂本身的特点和性能，本次的外包装选用硬纸板作为材料。内包装选用纸作为材料。
4.香皂的销售包装设计
4.1包装形式的选择
外包装是做成纸盒形式，纸盒按其结构可分为折叠纸盒和粘贴纸盒两大类。 折叠纸盒是一种应用范围最广，结构变化最多的销售包装。折叠纸盒与其他纸盒比较具有以下一些优势： 
（1）成本低：只有在小批量生产并采用半自动化设备的情况下，粘贴纸盒的成本才可与折叠纸盒竞争； 
（2）流通费用低：因折叠纸盒可折成平板状，堆码和运输过程占用空间小，运输储存等流通费用低； 
（3）适合大中批生产：在包装机械上可实现自动张盒、填装、折盖、封口、集装和堆码，生产效率高； 
（4）结构变化多：可进行盒内间壁、摇盖延伸、曲线压痕、开窗、POP广告板、展销台等多种新颖处理，时期具有良好的展示效果； 
（5）装潢印刷精美。
所以此次香皂的销售包装采用管式折叠纸盒，盒盖和盒底均采用插入式。其结构图如下图2所示。

图2 结构展开图
4.2销售包装盒尺寸计算 
(1)内部尺寸 
将产品与内包装计算后的整体尺寸为：长，60mm；宽，27mm；高，90 mm。 纸盒的内部尺寸计算公式为： 
式（4-1）
式中： —是纸盒的内部尺寸（mm）； 
—是被包装物最大外形尺寸（mm）；
  —是纸盒内部尺寸修正系数（mm）。
对于折叠纸盒，在长、宽方向 =3～5mm；在高度方向  =1～3mm。当被包装物是弹性物体如服装，取小值；若被包装物是刚性物体如仪表，则应取大值。因被包装物是香皂，是刚性物体，在长、宽、高方向依次取5mm、5mm、3mm。 
纸盒内部尺寸为： 

(2)制造尺寸 
纸盒的制造尺寸计算公式为： 
式（4-2）
式中： X —是纸盒制造尺寸（mm）； 
—是纸盒内部尺寸（mm）；
  t —是纸盒的纸板厚度（mm）；
  —是纸盒制造尺寸修正系数（mm）。 
选取纸板厚度1mm，折叠纸盒制造尺寸修正系数一般为长宽方向取2mm，高度方向取1mm。
纸盒的制造尺寸：

(3)外部尺寸 
纸盒的外部尺寸计算公式为： 
式（4-3）
式中： —是纸盒外部尺寸（mm）； 
—是纸盒制造尺寸（mm）；
  t —是纸盒的纸板厚度（mm）;
k --是纸盒外部尺寸修正系数（mm）
纸盒的外部尺寸：

结合结构设计，可画出销售包装结构尺寸图，如下：

图3 结构尺寸图
4.3香皂的包装装潢
该方案的装潢参考了目前市场上较为流行的香皂的包装盒，以清新淡雅又动感十足的粉色为主色调，简洁清新，合广大人民群众的审美品位。以粉色等暖色，给人以清爽的感觉。

图4 香皂的包装装潢
5.运输包装结构设计
5.1材料的选择
针对材料选择的方便性和包装的实用性，选择的材料为瓦楞纸板，并且空箱可以折叠平放的0201型纸箱，选用C型瓦楞纸。C型瓦楞主要作为主体包装。因为C楞单位长度内的瓦楞数目及楞高，介于A、B型之间，性能则接近于A楞，而纸板厚度小于A楞，所以可以节省保管及运输费用。设计物品的只用到主体材料C型瓦楞纸，现将其质量指标列于下表。
表5-1瓦楞纸板的质量指标
指标
一等品
定量/
180
横向定量差/%
8.5
紧度/
0.70
横向环压指数/
7.50
耐破指数/
2.85
吸水性（正/反）/
40.0/100.0
横向耐折度/次
35
横向短距压缩指数/N
19.2
交货水分/%
9.0
5.2运输包装尺寸计算
(1)排列数目
包装盒在瓦楞纸箱内的排列数目定位144盒，长方体内装物在瓦楞纸箱内的排列数目可用下式表示：
式中： n----瓦楞纸箱装量，件；
---瓦楞纸箱长度方向上内装物排列数目，件；
---瓦楞纸箱宽度方向上内装物排列数目，件；
---瓦楞纸箱高度方向上内装物排列数目，件；
排列方向为立方则有:
P型 l//L b//B h//H
Q型 b//B l//L h//H
考虑纸板用量、抗压强度、堆码状态、美学因素等条件，则0201箱型比例以L:B:H=1.5：1：1为最佳。经反复试验，取n=6l==1.40:1:0.96比较接近。
(2)内尺寸的计算
式（5-1）
式中： ---折叠纸盒内尺寸，mm
---内装物最大外尺寸，mm
nx ---内装物沿某一方向的排列数目，
d ---内装物间隙系数，
---内尺寸修正系数，
所以内尺寸为：

(3)制造尺寸的计算
式（5-2）
式中： ---瓦楞纸箱制造尺寸，mm
---纸箱内尺寸，mm
t ---瓦楞纸板厚度，mm
---纸箱制造尺寸修正系数，mm
由《物流运输包装设计》表9-5查得C型瓦楞纸板厚度为t=4.3mm
查阅《物流运输包装设计》表9-15得0201箱型制造尺寸修正系数， 为5mm, 为3mm, 为5mm, 为3mm, 为8mm
查阅《物流运输包装设计》表9-16得0201箱瓦楞纸箱的接头尺寸J为35mm
根据内装物质量选用单瓦楞纸箱，（C型）
所以制造尺寸为：

（4）外尺寸计算
式（5-3）
式中： ---纸箱外尺寸，mm
---纸箱最大制造尺寸，mm
K ---纸箱外尺寸修正系数，mm

查表得K=5mm
所以外尺寸为：

（5）瓦楞纸箱的结构尺寸展开图

图5 运输包装结构尺寸展开图
5.3瓦楞纸箱强度校核
根据凯里卡特公式
式（5-4）
式中： P----瓦楞纸箱抗压强度
----瓦楞纸板原纸的综合环压强度，
aXZ----瓦楞常数
Z-----瓦楞纸箱周长
J----纸箱常数
对于瓦楞纸板来说：
式（5-5）
式中： -------面纸环压强度测试值， m
-------瓦楞芯纸环压强度测试值， m
-------瓦楞收缩率，即瓦楞芯纸原纸长度与面积强度之比 上式中的15.2（cm）为测定原纸环压强度时的试样长度。
凯利卡特公式中各个数据的计算：
R1+R2+R3=γ1×0.152Q1+γ2×0.152Q2+γ3×0.152Q3
式中: γ———箱纸板环压指数
Q———纸板定量，g/m2
查《物流运输包装设计》表9-10差得纸箱代号为BS-1.3，纸板代号为S-1.3
从《物流运输包装设计》表9-4查得S-1.3瓦楞纸板的耐破强度P=1000kpa。
根据公式：
式（5-6）
可得箱纸板的耐破强度为：
= =350.88kpa
查《物流运输包装设计》表9-6得面衬纸的耐破指数r=2.75kpa /g，其定量为：
=127.59
查《物流运输包装设计》表9-6，取Q1=160g/m-2 ，Q2=160g/m-2 ，Q3=160g/ m-2
查《物流运输包装设计》表9-6，取 γ1=7.5，γ2=7.5，γ3=7.5。
将数据代入得：R1+R2+R3=7.5×0.152×160+7.5×0.152×160+7.5×0.152×160=547.2

式中: ———瓦楞楞缩率
γ4、γ5———瓦楞原纸环压指数
查《包装结构设计》表5-22得C1=1.477，C2=1.477取Q4=130g/m-2 ，Q5=130g/m-2
查《物流运输包装设计》表9-7，得 γ4=6.3，γ5=6.3
将数据代得：Rm1C1+Rm2C2=6.3×0.152×130×1.477+6.3×0.152×130×1.477=360.74
故：

查《包装结构设计》表9-12得： =6.10；J=1.27
Z可按照如下公式计算：Z=2（L 0+B0）
纸箱长度外尺寸L0=45.43cm；纸箱宽度外尺寸B0=33.43cm
故：
(45.43+33.43)=157.72cm

5.4瓦楞纸箱外包装装潢设计
a.正面上印有舒肤佳公司标志，保护公司合法权益。
b.外包装上还包含有产品的名称、型号、生产厂家、产品的重量、包装箱外形尺寸、运输包装标识。

图6 运输包装装潢图
6.工艺路线
6.1香皂的加工工艺流程
(1)干燥 用于制造香皂的皂粒或皂片的脂肪酸含量标准为85%左右，含水分10.5%~12.5%。因为皂基含水量过高，因此需要用闪蒸干燥或真空干燥的办法脱水。
(2)混合 将制造香皂的各种原料按配方混合均匀。因各种添加剂状态不同，为使它们与皂片均匀分散，需在搅拌机中进行混合。
(3)均匀 均匀处理就是借研磨或挤压等机械作用，将皂片与其他组合混合得更加均匀，同时使香皂的晶型发生转变，使之大部分变为卢相，使香皂的质地变硬。
(4)成型切块压条成型是将均匀的皂粒经真空压条机压制成一定截面积的条形。压条机带有真空室，皂片进入后有真空室抽去香皂中的气泡，然后挤压成型。皂条的截面积可以调节，以便控制皂块的重量。切块机具有可回转的链条圈，切割皂条的刀片安装在链条上，链条转动时可带动刀片连续切皂。
(5)打印 打印是将切割后的皂块在印模中压成规定的形状，并压出花纹或商标符号。打印要求印迹清晰、丰满，皂块不能粘模
6.2香皂包装工艺流程

7.包装机械设备选型
7.1链带式供送装置
置于链带上的块状物料，由链带上的块状物料，由链带运动的推头推送向前移动。当物块较宽时，可采用平行双带链，以确保物件传送中不离中心线。

图7 链带式供送装置
7.2热收缩通道
热收缩机系列具有设计先进，性能稳定可靠，节电高效果好，结构新颖美观，操作维修方便等特点，可适用于任何收缩薄膜的收包装。 电子无级变迅自动高温，固能继电器控制，稳定可靠、寿命长、低噪音。

图8 热收缩通道
7.3滚压贴标机
滚压贴标机是包装生产线上一台重要的设备，也是一台技术含量较高，结构较复杂的机器，被广泛地应用于食品、医药等与人们日常生活关系密切的行业中。

图9滚压贴标机
8.小结
古语有云“纸上得来终觉浅，要知此事要躬行”真是一点也不假。开始时觉得会很容易，后来做了才发现不是想得那样，和上课学到的和实践操作的真是一点也不一样。课堂上我们更注重理论知识，更关心的是这个数据怎么算出口，而实践则注重的是这一系列的思路，每个之间的联系。实践是第二课堂，通过本次包装工艺设计课程设计，我对包装工艺学这门课有了新的认识，增强了对理论的应用能力和实践能力，也真正了解了自己学习这门课程的所收获的能力和效果，受益良多。在做设计的过程中，难免会遇到一些困难和问题，但在老师和同学的热心帮助下得以顺利解决。以前关于CAD软件的用法和操作是学得一知半解，甚至过段时间就忘掉了大半，有了这次包装CAD的课程设计的机会，我把前面学的东西都捡起来，同时还查阅了很多资料，看书，上网搜查有关内容，已经能够熟练运用这个软件画出所需要的图，并且对其功能也略知一二。同时，对Photoshop的操作和用法也复习了一次，使技法更加熟练了。在设计过程中虽然碰到了很多问题，但是经过和同学们的探讨与研究，自己上网查找，终于克服了困难，解决了问题。这不仅锻炼了我们的动手操作能力，观察能力，还锻炼了分析能力和动脑筋思考的能力。这次的课设中，我受益匪浅。但从整个课程设计过程来看，我对自己的表现还是比较满意的，做到了不在课本、图册和网络上对现成设计照搬照抄，而是通过自己的努力在老师的指导下独立完成，并发现了一些仍然有待解决的问题和有待提高的能力，这对我今后对于包装工程专业的学习大有裨益。

参考文献
1. 潘松年主编. 《包装工艺学》. 印刷出版社
2. 彭国勋主编. 《物流运输包装设计》. 印刷工业出版社
3. 刘晓霞主编. 《包装机械与设备》. 化学工业出版社
4. 孙诚主编. 《包装结构》. 中国工业出版社

精品资料
目录
1.绪论 1
1.1设计的目的与意义 1
1.2香皂的市场调查 1
2.产品的物性及流通环境的分析 1
2.1产品的物性 1
2.2香皂的流通环境的分析 2
3.包装材料的选择及分析 2
4.香皂的销售包装设计 3
4.1包装形式的选择 3
4.2销售包装盒尺寸计算 4
4.3香皂的包装装潢 6
5.运输包装结构设计 6
5.1材料的选择 6
5.2运输包装尺寸计算 7
5.3瓦楞纸箱强度校核 9
5.4瓦楞纸箱外包装装潢设计 11
6.工艺路线 12
6.1香皂的加工工艺流程 12
7.包装机械设备选型 12
7.1链带式供送装置 12
7.2热收缩通道 13
7.3滚压贴标机 13
8.小结 14
参考文献 15

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