拉环式PET光栅包装跌落安全性和开启体验感研究.pdf

包包装前沿2023年第6 期总第3 2 6 期上海包装D0I:10.19446/ki.1005-9423.2023.06.002.拉环式PET光栅包装跌落安全性和开启体验感研究彭琪，王传龙四川省宜宾普什集团3D有限公司，四川宜宾6 440 0 7摘要：开发了一种具有防伪拉环式撕裂结构的PET光栅包装。以PET光栅材料为外盒材料、原生三层瓦楞纸板为内盒材料，通过下压导向式插舌、防伪结构模切和防伪拉环开启，采用水平垂直跌落翻滚的方式进行安全性能试验和拉环式开启体验感分析验证。结果表明，PET光栅包装整体包装件跌落能达到安全性能的要求，预装式卡扣、一步扣合装配在一定程度上提高了其安全防伪水平，使消费者开启包装时更便利，增强了包装撕裂体验感。关键词：PET光栅包装；拉环式；开启体验感；包装跌落分类号：J524.2顶盖的折叠片和侧片、前片交界处设有平行间隔的双折痕，双折痕之间限定连接片，该连接片连接PET光栅包装顶面的顶盖片和盒体。该双折痕形成的连接片的宽度在盒件叠合时将在视觉上体现为盒体侧壁的厚度。16160171814101615017219181417口1918201319+11在市场经济高速发展的今天，现有的包装安全性较差，包装的信息传递停留在纸质上，缺少最新的数19一连接片；2 0 一前片。码化应用，商品包装缺乏有效的防伪手段，不具备商品溯源、追踪、信息推广等功能，假冒伪劣产品趁机进人市场。因此，要提高包装防伪性能，设计一种不可重复使用、具有破坏式防伪、连贯性开启的新型PET光栅包装。该设计方案采用PET光栅材料为外盒材料，原生三层瓦楞纸板为内盒材料，通过下压导向式插舌、防伪结构模切和拉环式撕裂开启，为消费者提供特有的开启体验感。1新型PET光栅包装结构设计1.1外盒结构PET光栅包装的新型结构设计采用PET柱镜光栅片材轧制而成，如图1、图2 所示。PET光栅由盒件展开结构内顶盖结构、矩形片、底封结构3部分组成。顶盖连接矩形片的上端，并能够折叠地盖合或打开盒体的上口，盒体是由矩形片折叠成的封闭盒体。其中，+1210一包装盒件展开结构；11一矩形片；12 一底封结构13一顶盖结构；14一侧片；15一顶盖片；16 一折沿；17 一折叠片；18 一双折痕；图1PET光栅包装盒件结构展开图191520一2 114收稿日期：2 0 2 3-0 5-10作者简介：彭琪，女，本科，工程师，研究方向为PET光栅材料印刷设计、结构和应用推广。421一盒体。图2 PET光栅包装盒折叠成型示意图上海包装总第32 6 期2 0 2 3年第6 期包装前沿由于该结构为双折痕结构，盒体折叠成型后，PET光栅包装的连接片与折沿相抵接，有效提高了盒体的挺度；连接片位于PET光栅包装顶面内，增加了盒体棱角厚度，提升了盒体的成型效果。1.2瓦楞纸内盒结构PET光栅包装的内盒材料采用原生3层瓦楞纸板轧制而成，其内部波纹结构类似于拱形结构，可起到抗冲击和减振的作用，具有良好的力学性能。它作为包装内盒可以保护商品在储存和运输过程中免受振动或碰撞，且在包装盒内增加内盒，可使盒体挺度更佳。1.3注塑连接扣件结构在优化PET光栅包装盒体结构的同时，为增强盒盖平整度，还设计了与注塑件相结合的创新性结构一注塑连接扣件。注塑连接扣件用于连接盒体的顶盖片处，如图3所示。其中：注塑连接扣件包括上板和下板，上板和下板相对的板面中间分别设置中间限位凹槽、中间限位凸起；上板对应下板的板面上设有凸出的卡槽件；下板对应上板的板面上设有与卡槽件匹配的卡扣件；上板和下板相叠时，可通过二者对应的卡合结构相互卡接。下板的下表面设置限位套，用以配合PET包装盒内酒瓶的瓶盖。2429224一上板：2 5一下板；2 6 一注塑连接扣件；2 7 一限位套；28夹缝；2 9一卡槽件；30 一卡扣件；31一中间限位凹槽；32一通孔；33一中间限位凸起。图3PET光栅包装与注塑连接扣件的配合位置关系示意图PET光栅包装顶盖结构的折沿上设有通孔。与注塑连接扣件连接时，上板贴合于顶盖片的内表面，3个折沿分别内折至贴合上板的下表面，使其通孔穿过卡槽件将折沿压在上板和下板之间的夹缝内，实现注塑连接扣件与顶盖片的连接。该设计解决了以往PET光栅包装盖的翘曲问题，有效提升PET光栅包装的外观视觉效果。1.4整体结构一种具有防伪性能、良好开启体验感、内外盒结合的PET光栅包装，包括外盒、内盒、注塑连接扣件、铆固件，如图4所示。内盒套于盒体内，外盒是包装盒件通过双折痕折叠的PET光栅包装，其上盖由注塑连接扣件组装而成。161632404138外孔；39一内孔；40 撕裂片；41一撕裂点；42一铆固件；43一基板；44一铆钉部；45一拉环。图4PET光栅包装（顶盖片打开）示意图外盒的前片上部设有由撕裂点所围成的撕裂片，外孔开设在撕裂片上。铆固件包括基板和连接于基板的铆钉，铆固件通过其铆钉部穿过外孔、内孔将前片铆接于顶盖片上，基板的外周连接有拉环。消费者拆封PET光栅包装时，拉扯拉环直至其铆钉部带动撕裂2530山1632-3329-30281603920片脱离前片，盒盖弹起，即可开启本包装盒，为消费者提供了特有的开启体验感。15-132426252742新型PET光栅包装采用内外盒结合的方式增加了盒体的挺度，且二者可轻易分离，还可回收，利于环保；盒体上的撕裂开启结构增加了消费者的体验感；开启后盒体被彻底破坏，消费者可通过观察包装盒的完整性判断它是否曾被打开过，具有较高的防伪性能。2新型PET光栅包装跌落冲击性能和开启体验感分析2.1跌落冲击试验过程在物流运输环境中，PET光栅包装要经过多次的搬运、运输、存放堆积等环节，最后才能到达消费者手中，在这个过程中会引起PET光栅包装的破损和拉环处光栅点线断裂。为了避免产品在流通过程中被损坏，要提高产品运输包装的可靠性2。在实际应用中，跌落是运输和搬运过程造成产品损坏的最主要原因。每个试验样品的运输包装箱尺寸40 0 mm330mm330mm，PET 光栅包装件重10 kg。按照CB/T4857.4一2008包装运输包装件基本试验第4部分：采用压力试验机进行的抗压和堆码试验方法进行堆码载荷测545444338包装前沿2023年第6 期总第3 2 6 期上海包装试，按照GB/T4857.5一1992 包装运输包装件跌落试验方法和GB/T4857.141999包装运输包装件倾跌落触地时外瓦楞纸箱上的冲击力翻试验方法进行跌落、翻滚测试 4。将10 kg包装件放在可以升降的试验机平台上，分别提升到110 0 mm、800mm、6 0 0 m m 的跌落高度，对包装件的底面进行跌落试验。将传感器连接固定在试验机台面上，按下跌落控制按钮，包装件因失去依托而沿垂直方向作自由落体运动，包装件底面与连接传感器的台面发生碰撞。2.2拉环式开启力试验过程设计制作不同宽度的防伪撕裂结构连接点，采用XLW（L）-PC型智能电子拉力机，拉伸速度为50 mm/min，对拉环进行开启力测试。根据防伪区域的大小和预设的施力极限，通常设置PET光栅包装连接点的数量为68 个，防伪结构等分撕裂点为直径（0.5mm、0.7 m m、0.9mm）进行设置连接点，从下向上进行撕裂开启，根据杠杆原理，开启时受力位置集中在防伪结构的上部，增强了消费者的开启便利性和撕裂体验感。盒体上部铆固件上的拉环与PET光栅点状撕裂线构成防伪撕裂点结构，如图5所示。4241一撕裂点；42 一铆固件；45一拉环。图5防伪撕裂点结构3试验结果与分析10kg包装件从8 0 0 mm的高度垂直跌落，当跌落终止时，外瓦楞纸箱因突然减速而产生加速度。从外瓦楞纸箱传递到包装盒的加速度因泡沫衬垫的缓冲作用而被缩小，泡沫衬垫吸收大量冲击能量，加速度响应大幅度减少，延后了加速度峰值时间，包装件跌落加速度峰值与泡沫衬垫被压缩变形量值相吻合。结果表明，缓冲泡沫衬垫吸收了大量的冲击能量，在跌落过程中起到缓冲作用，有利于产品的保护，如图6 所示。不同直径撕裂点PET光栅盒开启力如表1所示。通过4组实验对比不同直径的撕裂点，发现存在不同的体验等级：撕裂连接点太窄，在运输、跌落过程中带缓冲泡沫衬垫时产生的响应时间图6 冲击脉冲传递过程易断齿，体验等级为差；撕裂连接点太宽，不易开启，体验等级为差；撕裂连接点稍宽，开启稍费力，体验等级为良；既兼顾盒体结构强度，又保证消费者开启体验感，体验等级为优。由此得出结论：当光栅包装撕裂连接点直径为0.7 mm时，在跌落过程中撕裂连接点完好无损，可靠性强，同时在开启过程中大大增强了消费者的开启便利性和撕裂体验感。表1不同直径撕裂点PET光栅盒开启力防伪撕裂点直径/mm开启力/N0.3046950.7mm0.700.901.05注：PET光栅片厚度为0.55mm。4145体验等级差7390优7890良85100差4结语针对市场的不同需求，本文根据PET光栅材料特性设计了PET光栅包装，其盒体挺度佳、盒盖平整度好，经运输模拟试验和8 0 0 mm跌落与翻滚试验，撕裂点不自裂，盒内标准物件完好无损，具有极强的防伪功能和良好的开启体验感，加强了消费者与包装之间的互动性，为PET光栅包装注入了新的生命力，进一步推动了PET光栅包装行业的发展。参考文献1邵誉铭一种新型包装箱：2 0 16 2 117 2 418.1 P.2016-10-26.2贾旭光.一种新型可循环利用快递包装箱设计 J.物流技术,2 0 17,36(4):94-96.3孙国锦.食品塑料包装安全检测问题、方法与优化措施 .造纸装备及材料,2 0 2 2,51(8):12 0-12 2.4赵冬菁.包装件性能非破坏性测试方法与性能调控研究 D.曲阜：曲阜师范大学,2 0 2 0.6