——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(jīng)濟(jì)技術(shù)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(shè)備的研制、包裝標(biāo)準(zhǔn)的制定、包裝研發(fā)設(shè)計(jì)與技術(shù)咨詢等工作，是中國包裝聯(lián)合會(huì)運(yùn)輸包裝委員會(huì)的主任委員單位，國家包裝質(zhì)檢中心、國家技術(shù)監(jiān)督總局所屬的包裝監(jiān)督檢驗(yàn)中心，ISTA（國際安全運(yùn)輸委員會(huì)）在中國的惟一指定服務(wù)機(jī)構(gòu)。“天測”擁有ISTA 認(rèn)可的包裝檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室（運(yùn)輸包裝實(shí)驗(yàn)室和包裝材料理化性能實(shí)驗(yàn)室），主要儀器設(shè)備來自法國、美國和日本，其包裝科研測試達(dá)到國際領(lǐng)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(yùn)輸包裝的有關(guān)問題及解決的辦法。

運(yùn)輸包裝的發(fā)展趨勢

牛淑梅介紹，運(yùn)輸包裝既要達(dá)到保護(hù)產(chǎn)品、方便運(yùn)輸與物流、促進(jìn)銷售、提高產(chǎn)品附加值的目的，又要考慮到節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。當(dāng)前，提倡適度、減量化、綠色包裝已經(jīng)成為全社會(huì)的共識(shí)。優(yōu)化包裝設(shè)計(jì)主要是為了保證包裝功能、降低包裝綜合成本，它是每個(gè)企業(yè)都應(yīng)該關(guān)注和解決的事情。

在生產(chǎn)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(yùn)輸成本已經(jīng)成為企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

一些發(fā)達(dá)國家以維護(hù)國家安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、防止欺詐、保證產(chǎn)品質(zhì)量為理由，通過制定法律法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等形式對(duì)進(jìn)口商品提出苛刻的市場準(zhǔn)入、環(huán)保、廢棄物（重復(fù)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(duì)外貿(mào)易設(shè)置了很大障礙。

隨著物流環(huán)境的變化，運(yùn)輸包裝的新技術(shù)、新材料不斷涌現(xiàn)，以往的物流標(biāo)準(zhǔn)已顯陳舊，亟需改進(jìn)、更新。

包裝設(shè)計(jì)的基本理念

企業(yè)要做好包裝，首先應(yīng)從設(shè)計(jì)入手。采用系統(tǒng)的、科學(xué)的方法對(duì)包裝進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)，以取得合理的、優(yōu)良的結(jié)果。

包裝設(shè)計(jì)的基本要求：

1.功能性要求：保障產(chǎn)品的安全，方便儲(chǔ)運(yùn)、裝卸，加速交接、點(diǎn)驗(yàn)；2.經(jīng)濟(jì)性要求：考慮包裝產(chǎn)品的綜合成本、產(chǎn)品的價(jià)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(huì)責(zé)任等。

包裝設(shè)計(jì)的步驟：

目前，國際上通行的包裝設(shè)計(jì)主要分六個(gè)步驟，即“六步法”：

1.確定流通環(huán)境條件

產(chǎn)品在搬運(yùn)、裝卸、運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、堆碼過程中，可能會(huì)遇到跌落、振動(dòng)、沖擊、負(fù)載等和日曬、雨淋、潮濕、高溫、冷凍、蟲、鼠等危害。對(duì)物流環(huán)境的判定主要是考察產(chǎn)品在流通環(huán)節(jié)中會(huì)遇到哪些危險(xiǎn)情況及危險(xiǎn)的程度。

讓“包裝件”（包裝和產(chǎn)品系統(tǒng)的總稱）處于真實(shí)的運(yùn)輸環(huán)境進(jìn)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(yùn)輸過程中的情況，只要做足夠的記錄，就可以得到準(zhǔn)確的結(jié)果。運(yùn)輸環(huán)境信息是包裝設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，如果不了解真實(shí)的運(yùn)輸環(huán)境情況，就難以保證產(chǎn)品包裝的適度，或者“欠”，極易造成產(chǎn)品的損壞；或者“過”，造成包裝的浪費(fèi)。目前，通常使用的測試儀是環(huán)境溫濕度記錄儀、沖擊振動(dòng)記錄儀等，這些儀器記錄的數(shù)據(jù)除用于對(duì)當(dāng)前流通環(huán)境的分析、評(píng)估外，還可以將數(shù)據(jù)輸入包裝測試設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)室中再現(xiàn)流通環(huán)境，用于對(duì)將來新包裝設(shè)計(jì)的評(píng)估和檢驗(yàn)。

2.確定產(chǎn)品的特性

確定產(chǎn)品的機(jī)械特性──脆值（產(chǎn)品能達(dá)到的最大強(qiáng)度）、固有頻率等，由此來確定包裝方式�？梢杂脹_擊試驗(yàn)機(jī)來測試產(chǎn)品的脆值，進(jìn)而繪制產(chǎn)品的臨界破損曲線；用振動(dòng)臺(tái)來測定產(chǎn)品易損件（薄弱環(huán)節(jié)）的固有頻率。

3.產(chǎn)品的重新設(shè)計(jì)

產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)與包裝設(shè)計(jì)相結(jié)合，不能只考慮包裝，還要分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是否合理。對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)稍做改進(jìn)，加強(qiáng)其薄弱環(huán)節(jié)，可能比在包裝上增加投入更劃算。比如，產(chǎn)品的圓角設(shè)計(jì)、避免螺釘?shù)韧怀鑫锱c包裝的觸碰和剮蹭，或者將產(chǎn)品進(jìn)行集合包裝等，都可能對(duì)保護(hù)“包裝件”起到事半功倍的效果。

4.緩沖材料的性能評(píng)估

包裝設(shè)計(jì)者在選擇緩沖材料時(shí)，必須對(duì)緩沖材料的性能（包括動(dòng)力學(xué)性能，耐溫、耐濕性能）進(jìn)行評(píng)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(huì)用到橡膠、金屬彈簧等。

目前，緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)，主要是通過對(duì)具體的緩沖材料進(jìn)行緩沖動(dòng)力學(xué)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(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種測試方法，使用專門的實(shí)驗(yàn)儀器來獲得。而在實(shí)際使用中，通過綜合分析動(dòng)靜態(tài)緩沖系數(shù)曲線，進(jìn)行優(yōu)化計(jì)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(jìn)而得到緩沖效果最佳、緩沖材料最省的緩沖設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。

5.包裝設(shè)計(jì)

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

6.“包裝件”的試驗(yàn)

當(dāng)包裝設(shè)計(jì)完成后，需要做試驗(yàn)，以考核其能否滿足要求。試驗(yàn)的依據(jù)是國家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國際組織的標(biāo)準(zhǔn)。比如國標(biāo)《運(yùn)輸包裝件的性能試驗(yàn)大綱》、ISTA 的標(biāo)準(zhǔn)、國際跨國公司的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)等，在這些標(biāo)準(zhǔn)中普遍規(guī)定了對(duì)“包裝件”進(jìn)行堆碼、跌落、振動(dòng)、垂直（水平）沖擊、傾翻試驗(yàn)；以及環(huán)境試驗(yàn)，如高溫、高濕、交變（溫濕度急劇變化）、氣壓、雨淋、冷凍、鹽霧試驗(yàn)等。有些標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)試驗(yàn)的順序以及重復(fù)次數(shù)做了規(guī)定，以期盡量模擬實(shí)際流通環(huán)節(jié)中“包裝件”會(huì)遇到的各種破壞因素。

在實(shí)驗(yàn)室做試驗(yàn)用的都是真品。實(shí)驗(yàn)的目的不只是檢查包裝的損壞程度，而是“包裝件”的內(nèi)產(chǎn)品外表、結(jié)構(gòu)和性能損壞了沒有，包裝是否對(duì)其起到了保護(hù)作用。有的包裝損壞了而里面的產(chǎn)品完好，這個(gè)“包裝件”就有一定的可接受度。